1990年に建設省の通達「多自然型川づくり」によって,生態系に配慮した河川整備が全国的に進んでいる。しかし,これら事業には,やや流行に堕したものも散見され,一般にまだ試験段階と見なすべきであろう。すなわち,河川における環境,自然といった抽象的な概念や景観,生態系といった従来工法ではあまり顧みられなかった事柄に対する配慮など新しい局面が展開してきている。にもかかわらず,基準となる理念,具体的な行動方針および技術が未確立であるため,施工事例の中には失敗に帰したものもしばしば見受けられる。

　たとえば,河川景観を重視するあまり,水理現象を無視して巨石護岸を設置することは,場合によっては治水機能を損なうことになる。また,対象河川の魚相を把握することなしに,魚巣ブロックを配置しても,必ずしも好適な生息場所を提供していることにはならない。相反するこれら河川の諸機能を適切に評価し,景観や生態系など河川環境に対する経済評価をも含めた体系的で正鵠を得た方法論の構築が必要である。

　自然回復型河川整備の体系化とは,一言でいえば,どのような哲学をよりどころにして掉尾の目標を掲げ,その達成のためにどのような行動原理,つまり,検討技術・手法を用い,どのような評価基準に則って意思決定を下すかということを,理路整然と系統だって顕示することである。

　その機軸となる具体的な研究課題として,1)河川生態系の上位に位置する魚類の生息環境の評価手法に関する検討,2)そのために必要となる水理解析手法の検討,3)河川空間の景観設計手法に関する検討,4)生態系や景観といったこれまで顧みられなかった河川環境の便益と費用の経済評価,7)以上を包括した河川整備の計画論の樹立である。

　以下に得られた結論を列挙する。

　本論文は「自然回復型河川整備の計画・評価に関する研究」と題し、魚類生息環境の評価法および自然回復型河川工事の経済的評価法を中心に考察し、河川環境の保全と整備に関する河川計画の在り方、および、計画技術を大きく進展させたものである。

　本論文は8章から構成され、第1章では全地球的な環境問題への関心の高まりや最近の「多自然型川づくり」などの進展が取りまとめられた。しかし、自然回復型河川計画は、基本となる理念、具体的な行動方針や技術が未熟であるために、未だ試行錯誤の域を出ていない段階であり、生物にとっての生息域適性度を定量的に評価する体系的な方法が求められている。このような視点に立ち、従来の問題点を抽出し、それを解決するための体系を示しつつ本論文の構成を取りまとめている。

　第2章は「河川整備の歴史的変遷とその課題」と題し、先ず明治以来の河川整備の力点、技術的な変遷を概観した。更に近年の約40年間に亘っては、治水・利水目的の改修・開発により人工化が進んできた河川において、河川環境の重視、および、地域住民の意見の整備計画への反映がどのように進展してきたかを、建設省河川審議会の答申、通達、河川事業、ダム審議会の設置などの経緯に基づき検証した。これに基づき、自然回復型河川整備計画の体系化における重要な課題を抽出した。

　第3章は「魚類生息環境評価手法に関する検討」と題し、水中の生態系の食物連鎖の上位に位置する魚類を対象として生息域適性度を評価する新しい手法を提案している。従来の流量増分式生息域適性評価法は生息環境因子として局所的な流速、水深、底質の大きさの三つを考慮しているが、これで十分であるか、これらの因子の寄与率はどのように異なるかは未解明である。この点については主成分分析を行い、累積寄与率と主成分負荷量と環境因子との関係を考慮することで解決しているた。一方、環境因子は自然現象としての揺ぎを持ち、また、これに反応する魚類も生物としての気まぐれを持っていると考えられるので、生息域適性度の総合評価値は曖昧さを含んでいる。本論文ではファジイ測度を用いて、こうした特性を表現できる手法を構築した。

　続いて、生物多様性、特に種の多様性について多摩川永田地区の観測結果を基に考察を行い、日本の河川生態の特徴を考慮した場合には複数の魚種を対象とした評価法が重要であり、また自然回復型の河川計画では生態系の安定性を論ずる必要があることを明らかにした。本論文では複雑適応系の理論に倣って、魚の生活年齢ごとの生息域適性曲線を捕獲した魚の体長分布から3年魚まで作成し、更に生残率を考慮して生息域適性度を算出することとした。淵や瀬という代表的な河川区間に対する適性度の予測値と、観測された生息数とは広い範囲に対して良好な一致を示している。本論文での成果は、日本の河川計画で要求される多くの魚が共生する場での評価法であり、河川形態ごとに他の環境因子を媒介変数とする評価曲線を算出することが出来るので、環境因子相互の寄与を総合的に判断できる優れた成果となっている。

　第4章は「河川生息域の水理解析に関する検討」と題し、生息域適性評価法の中で流れの情報を算定する水理的評価法の取り纏めを行っている。そして2次元計算を多摩川永田地区の集中観測区域に対して行うと共に、石積没水型の水制周りの流れには3次元解析を試みた。2次元の数値計算結果は、約100個の浮子の軌跡を気球によって空中観測で追跡した現地観測結果と良好に一致した。3次元計算では未だ実河川の河川構造物の周辺の流れを定量的には十分には再現できなかった。これは流れの強い非線形性が数値計算では十分には表現できていないためであり、数学モデルの改善が必要である。生息域適性評価において3次元的な流況が必要なときは、当面は流れの実測結果を援用しつつ判断することが必要である。

　第5章は「河川空間の景観設計に関する検討」と題し、自然回復型河川計画の設計支援と合意形成支援の道具としての役割を重視した景観シミュレータのアルゴリズムを構築した。基本構成としては、防災機能、生息機能、景観機能、水辺利用機能という順番で階級付けした体系であり、途中の経過を随時画面表示して関係者の納得を得ながら設計を進めることを可能にした。ここで得られた成果は、今後の河川整備に対して求められている治水・利水・環境保全の総合的検討と、関係者との合意形成に対して有力な技術的方策を提供している。

　第6章は「自然回復型河川工事の環境経済評価に関する検討」と題して、従来は定量化されてこなかった河川環境の向上に関する費用と便益とを定量化する手法を定式化した。本論文では費用に関しては、平成6年度の多自然型川づくりの全国の事例を分析し、従来工法に対する割増し率を求めた。また、水力発電所からの維持用水の放流事例を関東地方全域で調査し、環境用水を生み出すための費用の推定を行った。費用の計算は、発電量の損失から推定する方法、電力料金に転換する場合を考えた産業連関分析を行っている。また、水質改善のための費用としては、水質浄化のために要する費用により推定する方法を提案した。環境向上の便益としては仮想市場法を適用し、アンケート結果から支払意志額を算出した。

　本論文で定式化した河川環境の経済評価法を利根川流域に適用した。考慮した項目は、多自然型川づくり、維持流量の増強、水質浄化の三つであり、利根川流域への適用に依れば、環境の向上の便益はこれらの三つの施策を実施する費用よりも大きいことが分かった。よって、自然回復型の河川整備は費用対効果の点でも今後増進して行く意義があることが分かった。

　第7章「今後の河川整備の理念と計画策定への適用」では、今後具体化が期待されている自然回復型河川整備の基本として、その哲学と行動計画を潜在自然概念から導いている。経済評価についても、この章では前章より更に歩を進め、環境用水を洪水防御、灌漑用水開発、水道用水開発などと並ぶ、独立の用途と考える場合の定式化の手法についてまとめている。

　第8章「結論」においては得られた成果を取りまとめると共に、今後の課題を整理している。

　以上要するに、本論文は自然回復型河川計画の基本構想を構築し、生息域評価法、合意形成支援システム、河川環境の経済評価法を中心とする技術的な課題を解決したものである。本論文で得られた成果は、今後の河川計画に求められている基本課題に有力な解決手法を与えるものであり、河川工学に寄与するところが大である。よって本論文は博士(工学)の学位請求論文として合格と認められる。