自然災害科学 J. JSNDS 24-2 187-197（2005）

論文

早瀬

GIS を利用した洪水氾濫解析シ
ス テ ム の 構 築 と 1998 年 津 山 市
水害への適用一英 *・近森秀高 **・永井明博 **Development of Comprehensive System of Flood Inundation
Analysis and Its Application to ﬂood disaster in Tsuyama in 1998
Kazuhide HAYASE *, Hidetaka CHIKAMORI * * and Akihiro NAGAI * *Abstract

A low-cost system of flood runoff and inundation analyses was developed by
combining easily obtainable applications running on a personal computer. The system
is composed of three components, that is, the component of the GIS, that for flood
runoff analysis and that for flood inundation analysis. Most of topographic data andmeteorological data for the GIS component are available in low-cost or charge-free. The
developed system was applied to analysis of ﬂooding process in Tsuyama city locatedin Okayama Prefecture during October 16-18, 1998, which was due to record heavy
rainfall caused by Typhoon No.10. The accuracy in the water levels estimated by thedeveloped system was supported by the observed water level data and the informationacquired by interviews in ﬁeld investigations, which shows that the developed system
has a great advance in practical use as ﬂood control planning.
キーワード : GIS，水文情報，地形情報，氾濫解析，1998 年台風 10 号
Key words : GIS, hydrological information, topographic information, ﬂood inundation analysis, Typhoon No.10
in 1998*

本報告に対する討論は平成 18 年 2 月末日まで受け付ける。

岡山県立津山工業高等学校土木科
Okayama Prefectural Tsuyama Technical High School** 岡山大学環境理工学部環境管理工学科

Faculty of Environmental Science and Technology, Okayama
University

187

188

早瀬・近森・永井：洪水氾濫解析システムの構築とその適用

１．はじめにとしたものであり，また，破堤氾濫を伴わず流台風や前線に伴う豪雨は，時として河川の氾量・水位の変化が比較的緩慢な溢水氾濫が主体

濫を引き起こし，市民生活に多大な影響を及ぼであったことから，1 次元不定流モデルで現象す。このような災害を防ぐために，堤防，ダム，の概要を把握できると考えた。

遊水地などを建設する治水事業を行なわれるが，昨今では，コンピュータの高性能化が進み，

これが適切であるためには，多面的な解析や評

以前は高価な計算機システムを必要とした高度価が必要である。

な解析が市販のパソコンでも可能になってきた。

ある地域における洪水氾濫現象の再現を行い，効率的な洪水氾濫解析を行うためには，高性能

その氾濫過程の概要を捉えて評価するためには，で廉価なコンピュータシステムを，数値解析だ

観測雨量・水位・流量，河道断面などの基礎的けではなく，洪水氾濫解析に必要な膨大な地理なデータを入手し，これらを基に降雨解析・洪情報データの整理に活用することも重要である。

水流出解析・洪水氾濫解析を行う必要がある。

今回，われわれは，解析用ソフトウェアに比較

これまで，豪雨に伴う洪水氾濫の解析につい的安価なものを使用して，地理情報データの処ては，数多くの研究が行われ実用に供されてき理から洪水氾濫解析に至る一連の処理を包括的た。氾濫水の挙動を不定流として取り扱う解析に行う洪水氾濫解析システムの構築を試みた。

手法は，まず，1 次元不定流の基礎式を基に差分モデルを構築し解析を行う方法から始まった

２．洪水氾濫解析システムと言ってよい。これについては，岡ら（1973）

2.1の研究が，初期のものの一つであると言える。

洪水氾濫解析には，河道の位置，河道断面，その後，角屋ら（1975）は，1 次元不定流の基

氾濫域の形状，標高の分布だけでなく，氾濫域

礎式を用いた解析で，氾濫域を河川断面の一部へ流れ込む河川の流域形状，土地利用など数多として表現し，水位上昇時の氾濫水を河道中のくの種類の地理情報が必要となる。洪水氾濫解

流出水の一部として計算する改良を行った。こ析自体を行う前に必要なこれら地理情報の整理の他，氾濫現象を 1 次元で表された河道と氾濫は，従来，別々の地図等で把握せざるを得ず，

域タンクとで表現する 1 次元不定流－貯留モデ

きわめて複雑な作業を必要とした。しかし，こルが永井ら（1977）や岡ら（1977）によって開

れらの多様な地理情報をコンピュータ上で統合発されている

的に管理する地理情報システム（GIS）を構築

一方，破堤氾濫などに伴う急激な氾濫現象を解析するためには 1 次元のモデルは不十分であGIS を用いた水文・地形情報処理システム

することができれば，見やすさと同時にそこから大切な情報を新たに得ることができる。

るとの考え方から，2 次元の氾濫モデルが開発

本研究では洪水氾濫解析システムとして「水され，その一部はハザードマップの作成などの文・地形情報処理システム」を提案する。この実用に供されている。2 次元不定流モデルによシステムでは洪水氾濫解析用 GIS の利用も考慮

る氾濫解析は，我が国では，岩佐ら（1980）によっしており，解析全体の流れの概略を図 1 に示す。

て最初に導入されたと言ってよいだろう。この

この解析では，氾濫域には不定流モデルを，非モデルは，改良を加えられながら，市街地にお氾濫域にはベキ乗型タンクモデルを適用する。

ける氾濫（例えば，高橋ら，1983）や土石流氾

詳細は後述する。

濫（例えば，高橋ら，1984），高潮による氾濫（中（ 1 ）基本情報

川ら，1995）など多方面へ応用されている。

洪水氾濫解析に必要となる基本情報としては，

本研究では，1998 年 10 月台風 10 号豪雨によ

図１に示すように，雨量・地形・地質・土地利る吉井川久木流域の洪水氾濫解析を行った。こ用などに関する情報がある。これらの情報にはの洪水では，氾濫が河道に近接する低地を中心

次のものを用いた。

自然災害科学 J. JSNDS 24-2（2005）

189

図１

水文・地形情報処理システム構成

雨量データには，細分化された分割流域ごと像が十分細かいならば氾濫解析のために利用すに精度の高い情報が必要となるので，空間解像ることが可能である。測量データは，河川横断度が高いレーダーアメダス解析雨量を用いた。

測量についてのものであり，不定流解析時に河流域の様々な地形情報を GIS 上に表すための基道断面を決める場合に参考となる。観測水位・

本地図には数値地図 25000（地図画像）を使用

流量は，洪水流出解析，洪水氾濫解析において，した。地質図，土地利用図は，流域の特性を把モデル定数の同定や境界条件として使用する。

握するために必要である。地質図には各県の土（ 2 ）流域モデルの決定

地保全図自然環境条件図より，土地利用図には基本情報に基づいて，流域をいくつかの分割

同じく土地利用・植生概況図よりそれぞれ一部

流域に分ける。これは不定流解析時の境界条件

をデジタル画像としてデータ化したものを使用

流量の設定に必要である。その流量推定は洪水した。

流出解析手法により行う。不定流解析流域では，関係市町村の 1/2500 都市計画図は，洪水氾濫
解析のための河道断面，河床標高などの決定の合流点を節点としたが，その場合の節点間隔はほぼ等しくなるように設定する。

ため，また氾濫域の詳細な地形情報を得るのに実際の河川断面形状は複雑であるが，本研究必要である。航空写真は，災害時の氾濫域の特でその形状を複合台形断面近似し，その中に氾定，河道形状の確認や粗度の推定に有効である。

濫域も含めて表現した。これについては後述す

最近では自治体のホームページにも航空写真をる。

表示できる webGIS の構築がなされており，画

190

早瀬・近森・永井：洪水氾濫解析システムの構築とその適用（ 3 ）洪水氾濫解析用 GIS の構築（ 1 ）洪水流出解析

洪水氾濫解析に必要となる地理情報は膨大な全流域に対する洪水流出解析は，図 2 の 2 段

量に上るが，ここでは，これらの地理情報を効型ベキ乗型タンクモデル（永井，1995）を用い，率的に整理し容易に活用できるようにするため，モデルの同定は，Rosenbrock 法を用いた。その解析用の GIS を構築した。GIS では，さまざま際の誤差評価基準としては，カイ二乗誤差評価

な地理情報を種類別にレイヤー（画層）で管理基準を採用し，また第三者にも分かりやすいよする。ここでは，数値地図 25000（地図画像）（縮うに，相対誤差でも誤差を表現する。

尺 1/25,000）を用いて対象流域を包含する画像
ファイルを作成し，これを，この GIS の基本図

ベキ乗型タンクモデルの計算式は次のとおりである。

とした。この図の位置情報を基に，レーダーア
メダス雨量メッシュ，流域界，分割流域面積，
河道，河床標高，氾濫域，地質，土地利用の各デー
タの位置情報をそれぞれ異なるレイヤーに割り

ただしデータは，この GIS を用いて統一的に管理され，データ間の関係は容易に把握できる。また，河道の各節点の断面形状および粗度の情報は，別データとして取り扱い，河道のレイヤーに含ま取得した雨量データを，洪水流出解析，不定

}

(2)

(3)

れる節点の位置情報とリンクした。
洪水氾濫解析モデル

(1)

m=5/3

当てた。これらの異なるレイヤーに含まれる各

2.2}

こ こ に，Q1，Q2： タ ン ク か ら の 流 出 量，S1，
S2：タンク貯留量，Z1，Z2：流出孔の高さ，a1，

流氾濫解析に用いるため，あらかじめ各分割流

a2，b1，b2：流出孔の係数，g1，g2：浸透量。

域の平均雨量，流域全体の平均雨量を求めてお（ 2 ）不定流氾濫解析いた。

本研究では洪水氾濫解析は一次元解析法により行う。横流入がある場合の不定流の運動方程式および連続の式は，流量と水位を変量とする
とき，次のように表される。

…(4)
…(5)
ここに，Q：流量，H：水位，A：流水断面積，B：
水面幅，R：径深，i：水路床勾配，n：Manningの粗度係数，q：水路単位長当りの横流入量，g：
重力加速度，x：距離，t：時間。
不定流解析における境界条件として，河道上
流端流量はベキ乗型タンクモデルから求まるブ
図２

ベキ乗型タンクモデル

ロック流域流出量とし，河道下流端水位には下自然災害科学 J. JSNDS 24-2（2005）

191

流端実測水位を用いる。河道内各点の水位，流しい海進を受け，この時期の浅海堆積物である量は差分法により求めた。次に，各節点におけ第三紀層が盆地を覆う形で，厚さ 300 m，東西る水位計算値と聞き取り調査結果とを比較して，

50 km，南北 10 km の範囲に分布し，古・中生

氾濫解析結果を検証する。また，この解析で求層を不整合に被覆している。第三紀層は台地状められた下流端計算流量を実測流量と比較して，丘陵となっているが，一部で古・中生層の基盤

不定流解析の適合性を検証した。

岩が丘陵となって突出している。その上を厚さ
5 ～ 30 m の洪積層が覆っている。

３．1998 年津山市水害における洪水氾濫
解析
上述の洪水氾濫解析用 GIS を用いた水文・地形情報処理システムを，1998 年 10 月台風 10 号

対象流域の土地利用形態は，一部市街地を含
むが，ほとんど山地，農地となっている。
図 3 に岡山県と久木流域の形状を示し，図 4に久木流域河川の詳細を示す。

豪雨による津山市水害の洪水氾濫解析に適用す
る。

3.2

災害の概要

（ 1 ）台風の経路
3.1

1998 年 10 月に全国各地に多大な被害をもた

流域の概況

対象流域は津山市を含む吉井川水系久木流域

らした台風 10 号は，10 月 8 日にフィリピンの（978.8 ㎢）である。岡山県三大河川の一つの吉遙か東の海上で発生し，フィリピン，台湾を縦井川は，県の最北端，中国山地脊梁部の高峰の断し東シナ海を北東に進んだ。その後 10 月 17

一つ三国山（1252 m）に発して，美作地域北部

日 16 時 30 分頃に鹿児島県に上陸し，いったんの山地を刻んで流下した後，津山盆地に入る。
ここで，香々美川・久米川・皿川・宮川・加茂川・広戸川などの支川が流入して流下する。全長は137 ㎞，流域面積は 2058 ㎢である。
地質的には，山頂付近以外は花崗岩が広く分布している。吉井川は，第三紀層を刻みながら沖積低地を形成し，広大な氾濫原を造ったり，古生層の地域で，大きな穿入蛇行を生じさせたりしている。
久木流域中央部にある津山盆地は中新世に著

図３

久木流域の位置図４

吉井川久木流域概況図

192

早瀬・近森・永井：洪水氾濫解析システムの構築とその適用

日向灘に出て，同日 21 時頃に高知県宿毛市付近（３）被害状況に再上陸した。その後四国を縦断して瀬戸内海

この豪雨により，岡山県内各地で浸水や氾濫を通過後，22 時 30 分頃に玉野市付近に再上陸し，が発生し，ライフライン・公共施設などの被害，

18 日 1 時過ぎに日本海に抜けた。中国四国地方

住宅・商店・工場・農林施設などの被害が生じた。

での通過経路を図 5 に示す。

これに伴い，経済活動の支障，市民生活の支障（ 2 ）降雨概況が生じた。久木流域内のうち，特に津山市にお1998 年 10 月 16 日 12 時 頃 か ら 台 風 10 号 がける被害状況を表 1，表 2 に示す。

前線を刺激して降り始めた雨は，岡山県全域に長時間にわたり降り続き，総雨量で 100 mm ～250 mm の大雨となった。17 日 21 時頃からは台風接近のため，時間最大 20 mm/h ～ 60 mm/h

3.3

水文・地形情報の統合
表１

津山市内被害額の激しい雨となり，台風通過後の 18 日 1 時頃までの 4 時間程度の間に総雨量の 7 割が集中する豪雨となった。図 6 に津山における雨量を示す。

表２

図５

台風 10 号の中国四国地方での経路

図６

津山測候所観測雨量

津山市内被害状況一覧

自然災害科学 J. JSNDS 24-2（2005）

図 1 における観測データや氾濫域，地形その193（ 3 ）地理情報システムによるデータ整理

他の基本情報を図化する機能については GIS 専

まず，構築された地理情報システムを用いて用ソフトウェアでなくても，CAD ソフトウェ

行政界，分水界，河道中心線を抽出した。対象

アで十分対応できる。本解析ではインターネッ

流域は，氾濫域図のデータを用いて，流出解析

ト上で入手したアカデミックフリー CAD ソフの対象となる非氾濫域と氾濫解析の対象となる

ト ウ ェ ア「M7」（http://homepage2.nifty.com/

氾濫域とに分割した。

m7/）を使用した。

このうち非氾濫域は，雨量をより正確に解析

また，非氾濫域における洪水流出解析，氾に反映させるため 24 個の分割流域（平均面積：

濫域における不定流氾濫解析については

約 40 ㎢）に分け，各流域面積を求めそれぞれにFORTRAN で解析用プログラムを開発した。

流域番号を付けた。また，各分割流域の流域平（ 1 ）雨量データ

均雨量をレーダーアメダス解析雨量から求める

雨量データはレーダーアメダス解析雨量を使ために，これらの流域の位置とレーダーアメダ

用した。降雨の対象期間は 1998 年 10 月台風 10

スメッシュとの対応関係について調べ，データ

号に伴う降雨とし，1998 年 10 月 14 日 1 時～ 10化した。

月 22 日 24 時までとした。
（ 2 ）洪水氾濫解析用 GIS の構築

氾濫域では，不定流解析を行うために，河道中心線に沿って約 400 m 間隔で節点を設けた。

本研究における洪水氾濫解析では，地形，地質，

各節点における河川断面の形状は図 7 のような土地利用，氾濫域，レーダーアメダスメッシュ

複合台形断面で表すことにし，節点ごとに河床の各地理情報データを CAD ソフトウェアの M7

標高，河床幅，および左岸・右岸の堤防法面傾を用いて整理し，GIS を構築した。解析対象地

斜，堤頂標高，堤内地幅および堤内地標高のデー域における地理情報の基本となる地形図は，国タを与えた。これらのデータは縮尺 1/2500 の都

土地理院発行の数値地図 25000（地図画像）（縮市計画図と測量データを基に定めた。

尺 1/25000）の「姫路」および「高梁」の画像

河道中心線上の各節点における Manning の粗ファイルから久木流域を含む範囲を抽出し用い度係数 n は，河川の写真，津山市の webGIS「きた。地質図および土地利用図には，それぞれ岡らきらつやまっぷ」，航空写真データおよび現地

山県土地保全図自然環境条件図および土地利用・調査の結果に基づき，河川内の橋脚の有無，植植生概況図のデジタル画像から抽出したものを

生状況を考慮しながら，Chow（1959）が示した用いた。氾濫域図は，1998 水害レポート（岡山

データを参考に，次の 3 段階に設定した。

県土木部河川課）の浸水状況図を基に作成した。

①水深 0 ～ 1.5 m では，アシなどの植物の繁また，前述のレーダーアメダス解析雨量のデー

茂状況が大きく影響すると考えられるので，nタから，雨量の空間分布を表すためのメッシュ＝ 0.028 ～ 0.080 とした。

の位置情報を抽出し用いることにした。
これらの地理情報データの空間分布は，CAD②水深 1.5 m ～堤頂高では，植生の影響はあるものの流下への抵抗は比較的小さいと考えら

ソフトウェアの M7 を用いて，対象流域の地形図における位置関係を基本に整理し，各データを，レイヤーと呼ばれるデータセットに割り当てた。これにより，解析対象領域における地形情報と各データの位置に関する情報とを総合的に取り扱うことができる GIS が構築された。
図７

河道断面図

194

早瀬・近森・永井：洪水氾濫解析システムの構築とその適用れる。ただし，流路に比較的大きな木がある場

また各分割流域における住宅地域の面積割合は合や橋脚などで流れに影響が出ると考えられる最大でも 22％以下であることから，流域内の土場合には，粗度係数を大きく設定し，n ＝ 0.026

地利用は森林で一様であると見なし，久木流域～ 0.080 とした。

を 1 ブロックとしたモデル定数を流域内の各分③水深が堤頂高を超えた場合では，地物によ

割流域のモデルとして使用し，流量を推定した。

り非常に大きな抵抗が生じていると考えられる

この最適同定したベキ乗型タンクモデルによので n ＝ 0.080，また橋梁を越えて流水があった

り，不定流モデルによる氾濫解析の際の河道上と認められている場合は n ＝ 0.150 とした。

流端流量（境界条件）と河道横流入量を推定した。

以上のようにして得られたデータのうち，行政界，分水界，分割流域の位置・番号，分割流

ただし，洪水の遅れ時間は流域面積によって異なるものとし，次式で推定した。

域面積，各分割流域とレーダーアメダスメッシュ……………(7)との位置関係，河道中心線および河道節点の位
置・番号については，M7 を用いて，それぞれに別々の新たなレイヤーを作成して整理し，各ここに，Tl ：遅れ時間（h），A：流域面積（㎢），

河道節点に関する河川断面形状データおよび粗α＝ 0.15。

度係数については，節点番号別に表計算ソフトの Microsoft Excel を用いて整理した。

上式の係数αは，久木流域（面積 A ＝ 978.8 ㎢）の流出モデル同定で得られた Tl ＝ 4.65（h）から換算された値である。このαを各分割流域に

3.4

洪水氾濫解析

（ 1 ）久木流域の洪水流出解析と各分割流域の流量推定

おける Tl の推定に用いた。
（ 2 ）各地点の氾濫水位
前項で推定した河道上流端流量（境界条件）

久木流域における洪水流出解析では，解析期および河道横流入量を用いて不定流氾濫解析を

間は平成 10 年 10 月 13 日 24 時から 10 月 22 日行った。図 9 に示す地点 A ～ D における氾濫解

24 時までの 216 時間とし，久木流域の平均雨析の結果と，聞き取り調査結果を比較する。

量をベキ乗型タンクモデルに与えて最適同定を行った。結果を図８に示すが，計算値と実測値はよく一致していることがわかる。
吉井川久木流域（978.8 ㎢）における住宅地域
面積は約 30 ㎢で全面積の 3％にすぎないこと，

図８

久木の観測流量と洪水流出解析流量

図９

吉井川久木流域区分

自然災害科学 J. JSNDS 24-2（2005）

図10 A 地点の断面図と水深変化および流域平均
雨量

195

図12

C 地点の断面図と水深変化および流域平均
雨量

21 時 30 分～ 24 時，終了時刻は 0 時～ 4 時であるが，解析結果によると皿川 B 地点では氾濫開始時刻は 22 時，終了時刻は 4 時であり，聞き取
り調査結果と符合している。
（c）吉井川 C 地点（津山市西新町）
図 12 に吉井川 C 地点での断面図と水深変化を示す。解析結果による氾濫は 17 日 23 時～ 18
日 3 時となっているが，聞き取り調査では氾濫開始時刻が 17 日 23 時 30 分～ 18 日 1 時，氾濫
終了時刻が 18 日 1 時～ 5 時であり，ほぼ一致しているといえる。

図11 B 地点の断面図と水深変化および分割流域
No.24 での雨量（d）吉井川 D 地点（津山市押渕）（a）吉井川 A 地点（津山市二宮，平福）示す。ここから下流域は吉井川の浸食による V

図 13 に吉井川 D 地点の断面図と水位変化を
図 10 に吉井川 A 地点の断面図と水深変化を字谷が形成されている。したがって吉井川から示す。左岸側の津山市二宮での氾濫は，解析結あふれ出た水は，谷に充満するように水位を上

果では 17 日 23 時～ 18 日 4 時となったが，聞き昇させ流下することになった。今回の氾濫では，取り調査結果では 17 日 23 時～ 18 日 3 時となっ住宅の 2 階まで浸水するような氾濫が生じていており，計算による氾濫終了時刻が 1 時間早いる。解析結果によると吉井川 D 地点での氾濫はもののほぼ満足できる結果となっている。右岸

17 日 22 時～ 18 日 5 時である。D 地点よりやや側の津山市平福での氾濫は，解析結果では 17 日

上流部で行った聞き取り調査の結果から推測し

22 時～ 18 日 4 時であり，皿川 B 地点の解析結て，解析による氾濫開始時刻は実際よりも少し果と同じ時間帯の氾濫となっており，再現性は早いが，氾濫終了時刻はほぼ間違いないように十分良好であると思われる。

思われる。

（b）皿川 B 地点（津山市平福）

４．まとめと総合的考察

図 11 に皿川 B 地点の断面図と水深変化を示

本研究においては，図 1 の水文・地形情報処

す。聞き取り調査では，氾濫開始時刻は 17 日

理システム構成に基づき，吉井川久木流域に対196

早瀬・近森・永井：洪水氾濫解析システムの構築とその適用より，この地域の土地利用形態のほとんどが山
地農地であり，各分割流域でもその形態が変わらないことを示すことができた。
氾濫域レイヤーを作成することで各分割流域を決めやすくなった。また，それらの面積を正確に計測できた。
分水界レイヤーとレーダーアメダスメッシュ
レイヤーよりメッシュ内各分割流域面積比率レ
イヤーのデータを作成でき，各支流域に対する降雨をより正確に反映させることができた。
レイヤー表示の組み合わせを変えることで，
図13 D 地点の断面図と水深変化および流域平均
雨量それぞれ内容の異なる地図を表示することができた。例えば，図 4 と図 9 である。
以上のことから，洪水氾濫解析用 GIS では，先に示した各レイヤーからの地理情報を有効に応するレーダーアメダス解析雨量を使用し，流活用することができた。本研究ではひとつの事

域平均雨量および各支流域雨量を求める降雨解例を示したが，同様の手法でレイヤー作成がで析を行い，さらに粗度係数などの河道諸元，吉きれば，十分機能すると考えられ，「水文・地井川久木の流量・水位を入力すれば，べき乗型

形情報処理システム」における洪水氾濫解析用

タンクモデルによる洪水流出解析，不定流モデ

GIS のレイヤー構成として提唱したい。

ルによる洪水氾濫解析が行えるシステムを開発（ 2 ）解析用プログラムできた。手順は複雑ではあるが，解析結果とそ

降雨解析の部分では，本解析ではレーダーアの検証から，吉井川久木上流域における氾濫概

メダスデータを使用したが，アメダスデータや況を把握できるものになったと考えられる。し都道府県が独自に構築している観測システムのたがって，データさえあれば，吉井川久木流域

データを使用できるように，プログラムを変更

における本研究事例以外の洪水氾濫解析が可能

することも可能である。

であろう。

不定流解析において，比較的氾濫幅が狭い場

以上のことから，同様の手法を用いて他流域

合，本解析のような 1 次元解析で十分その概要の洪水氾濫解析を行うことも可能であると考えは把握できるものと思われる。また，氾濫幅がる。本研究の特徴を要約すると，以下のとおり

大きい場合など必要に応じて，不定流解析のプである。

ログラムを 2 次元のものに変更して解析を行う（ 1 ）洪水氾濫解析用 GISことも可能である。

洪水氾濫解析用 GIS では，CAD ソフトウェア

従って，本解析において開発したモデルは，

M7 上に行政界・分水界・河道中心線・氾濫域・手順の複雑さと，プログラミング能力を要求さ

節点番号・レーダーアメダスメッシュ・メッシュれる部分はあるものの，自由度の高い有用なシ内各分割流域面積比率・流域番号・分割流域面積・ステムであるといえる。

地質図・土地利用図の各レイヤーを作成した。

（ 3 ）ベキ乗型タンクモデルの適用方法

このことによる利点を幾つか述べる。

本解析での実測流量の数値は，吉井川久木流

各分割流域の流出量を流域全体のベキ乗型タ

域最下流端である久木地点だけのものである。

ンクモデルで推定するという方法の裏づけのた

しかし，洪水流出解析と各支流域流量推定におめに，土地利用図レイヤーを作成した。これにいて使用したベキ乗型タンクモデルとそのモデ自然災害科学 J. JSNDS 24-2（2005）

197
113, 1959.

ル定数は，不定流解析の結果から考えて，平成
10 年 10 月台風の豪雨に伴う出水をよく再現し

岩佐義朗・井上和也・水鳥雅文：氾濫水の水理の数値解析法，京都大学防災研究所年報，第 23 号 B-2，ていると考えられる。従って，流量データの観測点数が少ない場合で，流域面積中の土地利用

pp.305-317，1980．
岡

太郎・角屋

形態が大きく変わらない場合には，大流域で同定されたベキ乗型タンクモデルを大流域に含まれる小流域の洪水流出モデルとして使用しても睦：昭和 47 年７月豪雨による東大阪水害とその考察，京都大学防災研究所年報，第16 号 B，pp.385-400，1973．
岡

太郎・角屋

睦・永井明博：昭和 51 年台風 17 号

による鏡川洪水災害とその考察，京都大学防災研

十分利用できるものと思われる。

究所年報，第 20 号 B-2，pp.201-215，1977．
岡山県土木部河川課：1998 水害レポート

５．おわりに

角屋

本研究では洪水氾濫解析のシステム化の手法を提案したが，この手法は他流域での洪水氾濫の再現や概況の把握に対しても適用できるもの

不定流氾濫解析での水位計算点の設定とそれに太郎：昭和 49 年７月豪雨

所年報，第 18 号 B，pp.453-468，1975．
高橋

保・中川

一：市街地における洪水氾濫水の挙動に関する研究，京都大学防災研究所年報，第 26と考えている。ただし，解析用 GIS において，分水界，氾濫域などの地理情報データの入力や，

睦・早瀬吉雄・岡による伊勢市水害の発生過程，京都大学防災研究号 B-2，pp.245-259，1983．
高橋保・辻本浩史：土石流氾濫・堆積の数値シミュ

レーション，京都大学防災研究所年報，第 27 号

対応したプログラムの作成などは複雑な点があB-2，pp.467-485，1984．

る。今後，より扱いやすいシステムにするには，

津山市：台風十号水害，pp.1-9．

これらの簡便化が課題となろう。またこのため

中川一・井上和也・島本和仁・武田誠・上塚哲彦：に，解析用プログラムと河道諸元データ（必要

大阪湾における高潮とその氾濫に関する研究，京に応じて変更可能）を組み込んだ GIS の開発も

都大学防災研究所年報，第 38 号 B-2，pp.477-499，

必要ではないかと考えている。
本研究における津山市を含む久木流域のよう1995．
永井明博・角屋睦・岡太郎：7617 号台風による日

下川波介川流域の水害とその考察，京都大学防災にそれぞれの地域で洪水氾濫解析システムが構研究所年報，第 20 号 B-2，pp.217-232，1977．

築できれば，治水事業，ハザードマップの作成

永 井 明 博： 洪 水 流 出 タ ン ク モ デ ル の 総 合 化 に 向 けなど防災面で有効に活用できるのではないかとて，農業土木学会論文集，第 176 号，pp.215-223，

期待される。本研究がその一助となれば幸いで
ある。

謝

1995．
（投 稿 受 理：平成 16 年 11 月 12 日
訂正稿受理：平成 17 年 3 月 8 日）

辞解析に必要なデータを提供いただいた国土交
通省中国地方整備局岡山河川工事事務所の担当官の方々，関係自治体の担当各位に感謝いたします。また，本研究では聞き取り調査データを利用しましたが，当時このデータ作成を地道に行っておられた元津山工業高等専門学校杉山智也氏にも感謝の意を表します。

参考文献
C h o w, V. T. : O P E N - C H A N N E L H Y D R A U L I C S ,International Student Edition, McGraw-Hill, pp.109 -