北海道太平洋沿岸の人為的海浜地形改変が与えた
2011.3.11 東北地方太平洋沖津波の挙動への影響
The influence of man-made changes in the Pacific coast of Hokkaido on the site-specific behaviorof tsunami from the 2011 Great East Japan Earthquake influenced by coastal environmental changes
平川 一臣

1＊・水木 千春

1＊Kazuomi HIRAKAWA

2
2and Chiharu MIZUKI北海道大学名誉教授
北海道大学大学院環境科学院
1Professor Emeritus, Hokkaido University
2Graduate School of Environmental Science, Hokkaido University
12摘

要

海浜沿岸における津波の挙動はさまざまな自然的・人為的条件に影響される。2011
年東北地方太平洋沖津波の挙動は北海道太平洋沿岸域において，場所の条件に関わって局所的に急激かつ特異に変化した。それら局所的条件は 1970 年代以降に建設された突堤式港湾，掘り込み式港湾，防潮護岸などの沿岸構造物および防潮堤のない昆布干場のような漁業的土地利用であり，津波の遡上高は 2 ～ 3 倍にも達した。これらの構造物および漁業的土地利用に関わる 2011 年東北地方太平洋沖津波の局所的津波挙動の知見は，今後の津波災害を回避するために重要である。

キーワード：海岸構造物，局所的津波挙動，2011 東北地方太平洋沖津波，
北海道太平洋沿岸

Key words：coastal engineering works, site-specific tsunami behavior,2011 East Japan Earthquake tsunami, Pacific coast of Hokkaido

1．はじめに2011 年 3 月 11 日，マグニチュード 9.0 の地震が東北地方太平洋沖で発生し，太平洋沿岸 2,000 kmにもわたって超巨大津波が襲った。この津波（以後3.11 津波と記述）は，地震発生 1 時間後には北海道太平洋沿岸にも到達した。東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループは，わずか 1 カ月余の短期間に5,300 地点以上で浸水高，遡上高を計測し，土木工学会海岸工学委員会のホームページ上に逐次集積
1）し，公開した 。The 2011 Tohoku Earthquake Tsunami
2）
3）
Joint Survey Group ，Mori et al. は調査結果をまとめ，地域スケールないしは主要なリアス湾入域レベルの分析・検討を行い，3.11 津波について概要を示した。三陸沿岸では津波遡上高は最大 40 m を越え，かなり広範囲で 30 m 以上を記録した。低平な
仙台平野では津波は内陸へ 5 km 以上も侵入した。
震源から北へ 300 ～ 600 km 離れた北海道太平洋
沿岸での浸水・遡上は，いくつかの地点で 5.5 ～6.7 m という例外的な高さが見られたが，ほとんどの地点では 2 ～ 4 m の高さにとどまった（図 1）。しかし，距離的には波源からもっとも離れた根室半島でさえ，防潮堤のない小谷では，谷底を遡上した 。
このことは，北海道太平洋沿岸域はほぼ全域が 3.11津波の直接の浸水・遡上をかろうじて免れたことを意味する。
津波は，海岸に到達した際には，港湾突堤，防潮護岸などの人工構造物とそれらの配置などに対しても非常に敏感である可能性が高い。日本の海岸線は90％以上が人工的に手を加えられており，自然の海岸はほとんど失われたといっても過言ではない。近年人為的に急激に地形変化した海浜，海岸だけでな
く，海浜の漁業的土地利用，港湾施設，埋め立て造成，防潮護岸，海浜の侵食・堆積とそれらへの工学的対応などは津波の挙動にどのように影響するだろ5）うか。このような観点の指摘はあるが ，精度の高い現地調査・観察は不十分である。
本稿では，3.11 津波が北海道日高～十勝地方の太平洋沿岸において，海岸の人工構造物の設置およびそれらに関わる海浜の地形変化によって局所的に挙動を変えたいくつかの観察例を記載する。今後の津波災害を回避・軽減するためには，ごく狭い範囲で津波の挙動に影響を及ぼす人為的要因について注意
深い現地観察，検討および理解が必要とされるだろ4）

受付；2012 年 10 月 10 日，受理：2012 年 12 月 26 日＊
〒 060-0810 札幌市北区北 10 条西 5 丁目，e-mail：hkazu@ees.hokudai.ac.jp
2013 AIRIES85

平川・水木：2011.3.11 東北地方太平洋沖津波の北海道太平洋沿岸での局所的挙動

図12011 東北地方太平洋沖津波の遡上・浸水高分布 1）．

暖色系は浸水高を，寒色系は遡上高を示すと分類されているが，厳密な区分は困難．
北海道太平洋沿岸では，津波浸水・遡上高は 3 ～ 5 m 前後．

う。このような観点から本稿は重要な意義を有すると考える。
2．調査地域の概要および方法
2.1 調査地概要十勝平野南部の太平洋沿岸では，自然の海浜は完新世の地形発達過程のなかで，広い前浜部と後浜部を伴う砂礫海浜を発達させてきた。日高山脈から急勾配で流れ下る豊似川，歴船川などが河口まで粗大礫を運搬するとともに，海食崖をなす氷期の扇状地も砂礫を供給するためである。海浜の幅，縦断勾配などの海浜地形は，これらの海浜漂砂礫の量と質（礫の大きさや砂礫混合比など）とともに沿岸流や海浜プロセス（砕波，遡上など）が相互に作用してうみだされ，動的平衡を示すと考えられる。
日高地方や十勝地方の沿岸では，1970 年代以降，突堤式の港湾がほぼすべての漁業集落に建設され，沿岸漂砂礫の側方移動は完全に遮断された。それによって，沿岸海浜では漁港を挟んで急激な堆積域と侵食域が出現するようになった。いっぽう，十勝川河口の泥炭地を伴う広い沖積平野では，十勝川の広大な流域の開拓・農耕地化の進展によって流出土砂が増大してきただけでなく，十勝川河道の連続築堤も加わって，河口付近の海岸では砂浜の前進が顕著86である。
日高沿岸では，海食崖下の狭い沿岸低地において漁業が営まれてきた集落が各地にある。このような集落では，十勝沿岸と同様に突堤による港湾が建設され，海浜の侵食域，堆積域が発現している。また海浜を昆布干場として使用することも多く，このような防潮堤が未設置の海岸も随所に見られる。
2.2 調査方法
3.11 津波の 1 週間後の 3 月 17 ～ 19 日および 4 月
2 ～ 4 日にかけて，突堤，港湾埋立地および防潮護岸などの海岸の人為的構造物にとくに注目し，北海道太平洋沿岸域の日高・十勝沿岸において 3.11 津
波の遡上・浸水に関わる痕跡調査を行った。浸水高および遡上高は，レーザー照準器を用いて，津波が運んだ堆積物，侵食痕および建物壁に残された津波のウォーター・マークに基づいて決めた。津波到達時の浸水高および遡上高こそが地域住民にとっては肝要であるが，ここでは遡上・浸水高は潮位補正した値を示す。
3．観察と記載
3.1 大樹町旭浜海岸
十勝地方太平洋沿岸の漁業集落・旭浜では 1973
年以降，突堤による漁港が建設・拡張され，港湾内

地球環境 Vol.18 No.1

図285−90（2013）

十勝地方太平洋岸・旭浜漁港と周辺の人為的海浜環境変化と局所的津波挙動．

（A）地形図．（B）3.11 津波の浸水・遡上高（m）．黒直線は海岸浸食対策護岸施工区間，黒矢印は津波の侵入方向．P は写真（D）の撮影位置と方向．（C）海浜～海岸浸食対策護岸の横断面および津波遡上．（D）海浜～護岸および津波遡上高を示す現地．

は埋立地を伴う（図 2）。防潮堤の高さは 5 ～ 7 m である。この周辺では，3.11 津波は，浸水・遡上高，さらにはおそらくその挙動も，図 2（B），（C），（D）に示されるように，港湾の内外で局所的に異なる様相を示した。
3.1.1 港湾内
港湾内の埋立地の建物には，津波の微妙な水位変動をも記録するウォーター・マークが残された。その津波浸水高は 3.4 m であった（図 2（B）の黒数字）。
すなわち，突堤式港湾内では，3.11 津波が防潮堤を越えない規模であったため，津波の水面の微妙な上昇・低下をも記録するような挙動であった。したがって港湾内はいわば自然の「検潮儀」のようであったと見ることができよう。このような津波の挙動は，日高～十勝沿岸の突堤式港湾内において共通する現象であった。ただし，港湾の埠頭部は防潮施設がなく，水面から 1 ～ 2 m であるため，漁業用の建物，施設は浸水し，引き波の際に建物の一部破損が発生した。
3.1.2 海浜堆積域
旭浜では港湾建設以前は，旭浜集落の低所でも標高は約 5 m で低海食崖を伴っていた。旭浜漁港の建設とともに沿岸漂砂礫の堆積側，すなわち港湾の南西側（図 2（B）の堆積域）では，海岸線が 200 m 近く前進し，かつ付加された漂砂礫の標高も 4.5 ～ 5 m

すなわちほぼ港湾突堤の天端および集落の高さにまで達している。このことは，集落にとっては港湾建設以前には低段丘地形であったが，現在は直接海浜へ連続する地形的位置へと変化したことを意味する。
後浜の発達が顕著な海浜地形は，津波の遡上どころか，荒天時の砕波～遡上波が広範囲に達しうることを意味する。したがって，前浜～後浜部が防潮突堤の高さにまで成長した現在の旭浜では，防潮突堤の効果がなくなっていることを意味する。旭浜の堆積域での 3.11 津波の遡上高は 4.5 m であったが，拡大した堆積域全域を遡上することはなかった。
海浜が粗大礫からなる海岸において砕波～遡上帯の前浜部分が急勾配になり，さらに防潮堤などが近接する場所では砕波～遡上のエネルギーに応じて相対的高所にまで砂礫が堆積することは，海岸地形学の教科書で写真とともに記述される海浜地形の基礎的現象である。現実に旭浜漁港の一部に発達したそのような場所では，3.11 津波は遡上高 5.8 m に達し，標高 5.0 m の防潮堤を溢流し，港湾内に海浜礫を伴って浸水した。その位置は，図 2（B）に示されるように，突堤背後の遮蔽域で発生する循環流による局所的堆積域に対応する。
3.1.3 海浜侵食域
港湾突堤の建設に伴って，沿岸流による漂砂礫の87平川・水木：2011.3.11 東北地方太平洋沖津波の北海道太平洋沿岸での局所的挙動遮断によって著しい侵食が発生し，港湾の北側では海岸線，海食崖が後退するようになった。その後退量は，港湾建設が始まった 1973 年以降約 40 m に達し，年平均およそ 1 m である。このためとくに海岸浸食が激しい区間において約 700 m にわたって標高 5 m までの基部をコンクリート連続護岸が，その上部の標高 10 m の段丘表面までを勾配 45 度の法面が施工されている（図 2（B）の黒実線）。ここでは図 2（B），（C），（D）に示すように，津波は法面の標高 7 ～ 8 m の高さまで遡上し，最高点は 9 mを記録した。すなわち，突堤港湾内ではほぼ津波高を示すと考えられる 3.4 m 程度の津波浸水高が，隣接する海岸侵食対策護岸域では，2.5 倍にも達したことを示している。
この人工護岸区間から離れると，海岸浸食は弱まり，海浜地形（前浜，後浜の構成砂礫，幅，縦断勾配など）がほぼ維持されるようになる。そこでは津波は海浜への取り付け道路など数地点をのぞいて内陸には遡上しなかった。
以上の 3.11 津波が示した挙動は，海岸漂砂の遮断による後浜の消失もしくは縮小した海岸において，その侵食対策として連続護岸を施し（段丘礫からの供給をも断ち），さらに勾配 45 度のスムーズな人工護岸法面を上部に設けた結果，津波の遡上を局所的に著しく増大させることになった。勾配 45 度の法面は津波のスムーズな遡上に寄与したという事
実に注意する必要がある。この事実は，3.11 津波で図3壊滅的な被害を受けた岩手県宮古市田老地区の，海側陸側ともに法面勾配 45 度のスーパー堤防はほとんど破損が生じなかった，すなわち津波は押し波引き波ともに抵抗なく溢流したことと併せて考慮すべき現象である。
3.2 十勝大津十勝大津漁港は，突堤式港湾およびさらに内陸に建設された掘り込み式港湾の二重の構造を示す（図3（A），（B））。掘り込み部は，地形的には十勝川の旧河道～浜堤背後の低湿地であった。この周辺および沿岸道路の護岸壁の 2 カ所で局所的な津波挙動を観察・記載した（図 3（A），（B））。
掘り込み式港湾内に浸水した津波高は，建物壁に残された明瞭なウォーター・マークによれば 4 mであった。しかし，掘り込み式港湾は十勝川の旧河道や沿岸砂州背後の低湿地を掘削して造成されており，しかも港湾の周囲は防潮護岸がほとんどなされていないため，津波は旧河道や低湿地に沿って遡上した。つまり津波の遡上，浸水は過去の微地形条件に従って浸水したことを示している。なお，掘り込み港湾の外縁を迂回するように建設されている道路が津波の浸水を被ったことは，十勝大津集落にとっては選択の余地のない避難路であるだけに，検討すべき問題であろう。
この迂回路の沿岸部，すなわち港湾の南西側沿岸の道路では，図 3（C），（D）に示すように，津波遡上・浸水高は 6.5 m を記録し，道路は浸水した。

十勝地方太平洋沿岸の十勝大津漁港と周辺の局所的津波挙動．

（A）地形図．（B）3.11 津波の浸水・遡上の範囲（赤着色部）と高さ（m）．黒直線は海岸浸食対策護岸施工区間，黒矢印は津波の侵入方向．
P は写真（D）の撮影位置と方向．（C）海浜～防潮護岸・道路の横断面および津波遡上．
（D）海浜～護岸および津波遡上高を示す現地．

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地球環境 Vol.18 No.1

この道路は，本来は段丘崖下の海浜にコンクリート連続護岸（標高 5 m）と盛り土によって建設された。このような自然改変と護岸壁の構造は，その位置に限って津波挙動を変え，より高い遡上・浸水を引き起こすことを示している。
3.3 えりも町，新浜えりも町の漁港周辺では，漁港突堤，防潮堤，テトラポット群の配置などが津波挙動に影響を及ぼし，津波浸水高は，場所ごとに異なる（図 4）。港湾内の埋立地の浸水高は 2.8 ～ 3.7 m だった（図 4 の数値は埋立地周辺の遡上高）。しかし津波が伝播してきた方向にあたる漁港突堤の外側南方では，津波の浸水高は 5.5 ～ 6 m に達し，高さ 3.5 m の古い防潮堤に守られていた沿岸の住宅は浸水した（図 4（B））
。ここでは津波は，段丘面を開析する小谷を多少とも遡上したので，引き波の際に谷口の住宅一棟と防潮堤の一部を破壊した（図 4（C））。さらに，有意に高い津波遡上地点は，防潮テトラポッド群の切れ目や配置先端部に対応すると考えられる。
えりも町漁港とその周辺では，突堤港湾の防潮堤は，津波が伝播してきた方向に対して津波を局所的にトラップするように働き，それに加えて，防潮テトラポット群の配置が相乗的に局所的な高津波遡上を導いたと考えられる。
3.4 襟裳岬漁港
襟裳岬漁港付近では他の要因による局所的な津波挙動が記録された（図 5）。襟裳岬漁港周辺の一部では，砂浜は昆布干場として利用するため，海浜は防潮堤やテトラポッドの設置もなく，海浜地形は大きくは自然改変されていない。

図485−90（2013）

ここでは，津波は段丘崖直下まで緩傾斜の前浜・後浜の全域を遡上した。遡上高は 6.5 m に達し，港湾内の 4 m に対して，約 1.5 倍であった。津波は海浜に対して南東方向から伝播し，漁港の突堤配置が津波をトラップするように働いた可能性も排除できない。このように海浜部を昆布干場のような特定の漁業目的として土地利用する場合には，津波の浸水および遡上は特有の挙動を伴うことを想定する必要がある。
4．まとめ
津波の異常な浸水高・遡上高がリアス式海岸や入り江などローカルスケールで発現することはよく知られている。本稿では，3.11 津波が海岸の微地形や構造物によってさらに局所的に異常浸水・遡上を記録したことを，北海道の太平洋沿岸における観察例として記載した。1970 年代以降建設された突堤式港湾，掘り込み式港湾，防潮護岸などのような沿岸構造物に加え，漁業的土地利用が津波の遡上，浸水に局所的に影響したことは確かである。
北海道太平洋沿岸における 3.11 津波の最大遡上
高は 6.78 m を記録したが，海岸浸食対策護岸部では局所的に標高 9 m まで遡上したことには注意すべきであろう。今後の津波災害を回避・軽減するためにも，ごく局所的もしくはごく限られたポイントでの現地観察と解釈が重要である。このような観点がなければ，港湾の構造，海岸浸食対策護岸施工，海浜の漁業的土地利用などが引き起こす異常な津波挙動に配慮するのは困難である。北海道太平洋沿岸

日高地方・えりも港周辺の局所的津波挙動．

（A）地形図．（B）3.11 津波の浸水・遡上の範囲（赤着色部）と高さ（m）．黒矢印は海浜への津波遡上方向が突堤港湾にトラップされたことを，黒細矢印はテトラポッド設置の切れ目～小谷へ津波が遡上したことを示す．P は写真（C）の撮影位置と方向．（C）倒壊した防潮護岸
堤．

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平川・水木：2011.3.11 東北地方太平洋沖津波の北海道太平洋沿岸での局所的挙動

図5

日高地方・えりも岬漁港周辺の局所的津波挙動．

（A）地形図．（B）3.11 津波の浸水・遡上の範囲（赤着色部）と高さ（m）．矢印は津波の遡上方向．

では 3.11 津波をかろうじて回避した状況にあって，しかも多くの人々はその危険な状況を認識していなかった。とくに巨大ではない津波でさえ，記述したような津波挙動を想定しなければならないことを示している。
このような観点および知見は，北海道の将来の問題だけにとどまらない。3.11 津波による破壊的な被害を受けた三陸沿岸地域において復興を進める際に，とりわけ海岸の人工構造物や土地利用が将来の津波挙動に与える局所的な影響をどのように考慮するか，十分に検討されなければならないことを明示している。
引用文献
1）東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 津 波 合 同 調 査 グ ル ー プ（2011）
土木学会海岸工学委員会ホームページ．
〈http://www.coastal.jp/tsunami2011/〉（2011 年 7 月1 日確認）
2）The 2011 Tohoku Earthquake Tsunami Joint Survey
Group（2011）Nationwide fields survey of the 2011
off the Pacific coast of Tohoku Earthquake Tsunami.
Journal of Japan Society of Civil Engineers, Series B
67（1）, 63-66.
3）Mori, N, T. Takahashi and The Tohoku Earthquake
Tsunami Joint Sur vey Group（2012）Nationwide
post survey and analysis of the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami. Coastal Engineering Journal,
doi:10.1142/S05785634 12500015.
4）田近 淳・岡崎紀俊・川上源太郎・仁科健二・小澤聡・鈴木隆広・石丸 聡・大津 直・荻野 激・垣原康之・柴田智郎・高橋 良・田村 慎・檜垣直幸・廣瀬亘・森野祐助・八幡正弘（2011）北海道太平洋沿岸
における 2011 年東北地方太平洋沖地震の津波調
査．北海道地質研究所報告，83，1-15．

905）Mori, N., T. Takahashi and H. Yanagisawa（2011）
Survey of 2011 Tohoku earthquake tsunami inundation and run up. Geophysical Research Letters, 38,
Loog14, doi:10. 1029/2011GL49210.

平川一臣

Kazuomi HIRAKAWA

愛知県生まれ。早稲田大学卒業，東京
都立大学大学院理学研究科博士課程単位取得満期退学，1979 年より山梨大学教育学部助教授，1989 年より東京都立大学理学部助教授を経て，1993 年より北海道大学大学院環境科学研究院教授。2011 年 3 月に北海道大学名誉教授。専門分野は自然地理学で氷河・周氷河地形環境，第四紀地殻変動であったが，1998 年以降津波堆積物による巨大津波履歴に着眼するようになった。

水木千春

Chiharu MIZUKI

三重県生まれ。三重大学人文学部文化学科卒業，北海道大学環境科学院地球圏専攻修了。防災に関わる研究にこだわり，東京都荒川下流域をフィール
ドに水害に関する避難経路・避難標識等についての調査研究を行う他，北海道太平洋沿岸集落での津波に対する避難経路，避難場所等の危険度について調査・分析を行っている。最近の論文として，Mizuki,C.（2012）Flood risk communication from the viewpoint ofdisaster prevention awareness in an urban area of Tokyo, KitaWard. Journal of Disaster Research. （7 5）, 595-603．Mizuki, C.
and K. Hirakawa（2012）Site-specific behavior of 2011 Tohoku
Earthquake Tsunami influenced by artificial changes of coastalenvironments. Journal of Disaster Research, 7, Special Issue,485-490．水木千春・平川一臣（2011）北海道日高・十勝・根釧地域における津波避難標識に関する台帳－津波危険度および土地条件から見た問題点．地理学論集，86, 86-96．などがある。