ダム等河川構造物が設置されている河川では，鮎などの魚類が上流へ自然遡上できない状況にある。近年，多自然型川づくりを始め自然と調和した川づくりが進められる中，球磨川では「魚がのぼりやすい川づくり推進モデル事業」の一環として，ダム本体に階段式魚道設備を設置することになった。貯水位が変動するダムに設置する魚道では魚道部に流れる水量も変化するため，流下水量を一定に保つ側水路・ゲート方式による流量調節機能が必要とされた。

そこで，側水路より魚道部へ補完する水量を，ダム貯水位に応じて自動的かつ無動力で，一定量に保つことを目的とした無動力式自動流量調節ゲート（写真一１）の開発を行い，模型実験によりその機能を確認した後荒瀬ダムに設置したものである。

荒瀬ダムは発電用水取水ダムであり，ダム水位は常に変動する。魚道水路に放流可能な取水量は0.5m³/sと定められているが，階段式魚道部は，EL32.5（HWL）の時，取水可能最大水量0.499m³/s を流下するよう設計されている。従って，水位がEL31.0（LWL）に低下すると，流下水量は0.065m³/s にまで減少する。

流量調節ゲートは，EL32.5の時側水路流下水量を0とし，水位の低下に伴う階段式魚道部流下水量の減少を補充する形でゲートを徐々に開放，側水路流下水量を増加させ，EL31.0の時最大水量0.435m³/s を下流側階段式魚道部に放流するものである。

設備の構成は，ゲート本体，戸当り金物，導水管，止水壁，中間プール，越流壁からなっている。ゲート本体は，無動力・自動化を実現するため浮体構造（フロート式）とした。また，本設備は，その使用目的より常時没水・流水中にある事，並びに浮体構造である事より，主材質はステンレス（SUS304）とした。

本ゲートは，魚道流入口水位がEL31.0以上では常時一定の喫水線を保ちながら浮いている状態であり，上流側水位変動に追随して戸当り金物に沿って昇降する。

ゲート本体のスキンプレート部にはT字状の開口部が設けられており，ゲートの昇降により導水管入口部との重ね合わせにより通水面積（流水断面）を変化させる。

ゲート部の通過水量は，上流側水位ー中間プール水位の水位差と通水面積の変化によって決定される。

ゲート本体の開口形状を決定するため通水量の確認・検証（通水断面に対する流量係数の検討）並びに自動作動の安定性の確認を目的とし，アクリル板で縮尺率1/10のスキンプレート取替可能な模型を作り実験を行った。

模型実験は寸法縮尺1/10で行った為，各水位における目標水量は，フルードの相似則により流量換算を行い決定した。また，模型での漏水量を予想して補正も行った。

模型実験結果から表ー１に示す流量調節性能をもつ断面形状を最終断面として決定した。最終断面形状は，目標実験水量に対し最大約10％程度少なく，魚道放流量0.5m³/s に対しては最大約8%の減となっている。しかし，導水管流入口の実施形状は模型に比較し水が流れやすい形状と予想される。従って，若干流水量が増加し目標水量に近づくものと考えられ，問題ないと思われる。

また，ゲート本体は，どの水位に対しても常に安定した状態に保たれており，水位変動に対する作動性も概ね良好であった。

数回の実験により下記の問題点が見つかり改良検討を行った。

無動力式自動流量調節ゲートは，平成11年３月荒瀬ダム魚道に設置された。現場据付にあたっては，扉体，戸当りおよび導水管の位置関係について特に入念な施工管理を行った。

現場における通水試験において下記の項目について確認を行った。

以上のように流量調節機能，作動性ともに良好な結果が得られ，当初の目的を十分に果たすことができた。

今回考案した無動力式自動流量調節ゲートは，無動力で自動流量調節機能を持つため設備の簡易化を図ることが可能となり，設備費で約25%，維持管理費で約60％のコスト縮減ができた。また，故障原因の率の高い開閉装置・制御設備がないため故障発生率の低減がはかれた。さらに，全設備が水路内にあることにより景観的にも優れた構造となっている。低水位の時には，魚道としての機能も有している。

この考案は「階段式魚道設備」として共同特許出願を行っている。

今後は，ゲートの信頼性，耐久性を確認するため追跡調査を行う予定である。また，ゲート内流速の最適化を図ることにより，魚道ゲートとして単独使用が可能と考えられ，今後更に研究を進めていきたい。

なお，荒瀬ダム魚道設備で行った魚類の遡上調査では，多数の魚の遡上がみられ魚道設備の効果が確認された。