自然災害科学 J. JSNDS 40 -2 191 -212（2021 ）2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理
土屋 十圀1

River embankment damage and management along the
Chikuma River due to Typhoon No. 19 in October 2019
Mitsukuni TSUCHIYA1
Abstract
Due to Typhoon No. 19 in October 2019, heavy rainfall (300-500 mm) fell in large river
basins from the Kanto/Koushin region to the Tohoku region. The heavy rains caused extensive
ﬂooding, which resulted in broken embankments and an widespread inundation in the river
basins of each region. In addition to the loss of life, extensive damage was caused to residential
and industrial areas in eastern Japan.
This study investigated the present condition and damage caused by the floods by
examining the current status of embankments and revetments along the Chikuma River. In
particular, breakage of the Sakurazutsumi (sokutai) embankment needs to be structurally
analyzed in the near future. The other side, a survey of sediments and fruit trees showed thatthe ﬂoods caused extensive sediment deposition. The ﬁndings showed that too many trees wereplanted, increasing sedimentation and preventing the drainage of ﬂoodwaters. These results
are important for river management. This study considered river segment analysis and rivermanagement within the context of geology, topography and river engineering. In addition, thisreport applied hydraulic analysis to river management and estimated factors affecting flood
damage using ﬁeld surveys and government data. The goal of the study was to clarify how
ﬂood damage to embankments can be mitigated in the future.
キーワード：河川セグメント，桜づつみ（側帯）堤防，河川管理，河川構造物，水害の要因
Key words:

river segment, Sakurazutsumi (sokutai) embankment, river management, river structure, factors
aﬀecting damage

1

中央大学理工学研究所 前橋工科大学名誉教授
Institute of Science and Engineering, Chuo University
Professor Emeritus, Maebashi Institute of Technology

本報告に対する討議は 2022 年 2 月末日まで受け付ける。

191

192

1 ．はじめに土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

し，12日19時前に945hPa となり大型で強い勢力

2019年10月12日，台風19号は関東甲信地方かで伊豆半島に上陸した。その後，関東地方を通過

ら東北地方にかけて大河川の流域に総降雨量300

し，13日12時に日本の東で温帯低気圧に変わっ

mm 〜500 mm の豪雨を降らし，東日本の各地でている（気象庁2019）（図 1 ）。気象庁は13都県に堤防決壊，越水氾濫が発生し，人命・財産をはじ

大雨特別警報を発令した。10月10日から13日まめ農業，商業，交通，観光など，生活や生業，産での解析雨量分布は，広い範囲で300 mm を超え

業活動に至るまで甚大な被害をもたらした。このて，関東西部，伊豆半島で，総雨量が500 mm を

数年，連続して豪雨災害がつづく中でも突出して超える地域があった。千曲川流域では上流の関東いる被害規模である。全国で決壊した河川とその山地を中心に500 mm を超えている。千曲川流域

箇所数は，直轄河川 6 水系 7 河川で14箇所，都道は最も激しい豪雨を上流域にもたらし，12日の24

府県管理河川20水系67河川で128箇所であった。

時間最大雨量は，埼玉県境の十石峠に近い南佐久

計20水系71河川で142箇所に及んだ（国土交通省

郡佐久穂町大日向の上石堂で553 mm，荒船山に

2019年11月20日）。水害の形態は地方都市や中山近い佐久市内山の初谷546 mm，気象庁の観測点

間部の県管理の河川で堤防決壊と氾濫，浸水，土である同郡北相木村は395.5 mm，いずれも観測

砂災害である。他方，東京，川崎など大都市は下史上最も多かった（信濃毎日新聞：特集ニュース

水排水の内水氾濫という形で被災している。甚大2019.11.1）。一方，飯山市，長野市，千曲市などな被害は静岡県から関東甲信，宮城県，岩手県まの下流域では200 mm 以下で中上流域に比べ少なで13都県の広域に及んだ。

い。

人的被害は死者98人，行方不明 3 人，家屋被害その他の地域では， 4 日間に神奈川県箱根では全壊2,762棟，半壊17,395棟となり計20,157棟で1,001.5 mm に達し，東日本を中心に17地点で500ある（消防庁第57報2019年11月21日）。家屋被害

mm を超えている（気象庁2019）（図 2 ）。また，

は過去のカスリーン台風（1947）を10,859棟，狩静岡県から関東甲信越地方，東北地方の多くの地

野川台風（1958）を3,414棟も上回った。また，床点で 3 ， 6 ，12，24時間降水量の観測史上 1 位の上浸水19,969棟，床下浸水29,727棟で合計49,696

値を更新し，箱根町922.5 mm/ 日は，気象庁観測棟であった。2018年 7 月の西日本豪雨災害と比較で最大となり記録的な大雨となっている。

しても人命（西日本豪雨 : 死者237人）を除いて，家屋の損壊被害では約3,000棟，浸水被害では約
11,700棟，西日本の被災を上回った。
本報ではこのうち千曲川を対象に治水施設や河川構造物の損壊状況について調査結果を報告する。主な調査箇所でこれらがどのように損壊し，被災をもたらしたのか地形，地質の視点である河川のセグメント区分および河川形態に関して述べている。また，河川管理の視点から現地調査と関連資料から水害の要因を水理学的にも考察し，今後の課題を明らかにすることを目標とした。

2 ．豪雨災害をもたらした台風19号
2019年10月 6 日に南鳥島近海で発生した台風19号は，大型で猛烈な台風に発達し， 9 日 9 時中
心気圧915hPa で進路を北に変え，そのまま北上

図12019 年 10 月 台 風 19 号 の 経 路（ 気 象 庁，
2019年10月15日）

193

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）3 ．千曲川の河川形態とセグメント区分

区分は Aa（侵食），中流の上田盆地や千曲市杭瀬

千曲川は長野県内の河川名であるが，信濃川水

下まではセグメント区分 Bb（運搬），下流の長野・系全体では上流部に位置する。しかしながら，河飯山盆地ではセグメント区分 Bc（堆積）を示す形

床勾配，砂礫など河川の地形・地質・生態系の要態となり信濃川水系の上流部だけですべの区分を素からみると 3 つの区分に分けられる（沖野外輝有している（図 3 ）。この区分は山本のセグメン

夫2003）。最上流から佐久盆地まではセグメントトの定義（山本2004）に順じれば Aa はセグメン

図2

図3

台風19号による降水量10月10日から13日までの総雨量（気象庁2019年10月15日）

信濃川・千曲川の縦断図（国土交通省北陸地方整備局資料に加筆）

194

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

表1

沖積河道区間についての代表的なセグメント類型とその特徴，山本晃一：（財）河川環境管理財団，
沖積河川−構造と形態−技報堂出版，2010
セグメント M
←山

間

地→

地形区分
河床材料の
代表粒径 ds
河岸の構成材料
勾配の目安

多種多様

セグメント 2セグメント 1
←扇

状

←

2-1
地→

2 cm 以上

谷

底←

セグメント 32-2
平
自3 cm 〜 1 cm

野

然

堤

→

防

帯

1/60〜1/400

デルタ

1 cm 〜0.3 mm

表層に砂，シルトが河 床 河 岸 に 岩 が 出 乗ることがあるが， 細砂，シルト，粘土の混合材料。
ていることが多い
薄 く， 河 床 材 料 と ただし下部では河床材料と同一同一物質が占める
多種多様

→

←

1/400〜1/5,000→
0.3 mm 以下

シルト，粘土
1/5,000〜水平

蛇行程度

多種多様

曲がりが少ない

蛇行が大きいもの蛇行が激しいが，川幅水深比が大きいとも あ る が， 小 さ い
ころでは 8 字蛇行又は島の発生ものもある

河岸浸食程度非常に激しい非常に激しい中（河床材料が大きいほうが，水路がよ 弱（ほとんどの水路く動く）の位置は動かない）

低水路の平均深さ

多種多様

0.5〜 3 m

2〜8m

3〜8m

ト M，Bb はセグメント 1 ，Bc はセグメント 2 に，ほぼ対応する。その定義は地形区分を山間部，扇状地，谷底平野，自然堤防帯およびデルタの 5 つに区分し，これに対応する河岸の河床材料の砂礫の代表粒径，河岸の砂やシルトなどの構成材料，
河床勾配，蛇行の程度，河岸の浸食程度および低水路の平均深さの 6 つの指標をもとに全国の河川調査データから構造と形態を一般化している（表1 ）。
また，千曲川は日本列島の地形・地質学的にも長野圏域から佐久圏域において河道がフォッサマ
グナである地溝帯に位置している（図 4 ）。信濃川河川延長367 km のうち千曲川214 km（58％）であり，信濃川流域面積12,050 km2のうち千曲川流
域面積は支流犀川を含めて7,163 km2（59％）である。
このように信濃川・千曲川は日本列島の屋根といわれる山岳地帯を流れ，越後平野から日本海に達する国内河川の中でもすべての河川形態（セグ
メント区分）を二重に有する典型的な最長大河である。
図4

長野県における北部フォッサマグナの範囲（国土交通省北陸地方整備局
千曲川河川工事事務所：信濃川の青龍犀川，1994．）

195

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）図5

穂保地区堤防決壊箇所平面図（国土交通省）

4 ．河川構造物の損壊
4. 1

長野市穂保地先の堤防決壊（1）桜づつみ堤防（側帯）の構造から堤防決壊の要因を探る

この決壊箇所は直轄管理区間であり，決壊した

国土交通省の第 3 回千曲川堤防調査委員会

堤防（桜づつみ）は，従来の堤防に14 m 拡幅する

（2019年12月10日）の結論は決壊要因の可能性と築堤工事を12年間を要して行い，2016年に完成しして越水の影響程度を評価し，次の 4 点についてている。しかし，決壊箇所より5.5 km 下流の立ヶ見解を示した。①「監視カメラから越流が生じて

花観測所の流域平均降雨量は196.8 mm/ 2 日をいるのが確認されており，堤防決壊地点の上下流記録し，これは100年に 1 度の計画降雨量を10.8区間も川裏法尻に越流水による洗掘等が確認され

mm/ 2 日上回り，計画高水位（T.P.334.95 m）は1.77ている。これらのことから，越流によって堤防等m も超過した。その結果，立ヶ花より上流の左の欠損が発生し決壊の主要因になったと推定され右の堤防で数か所越水し，穂保地先の左岸堤防がる」としている。また，②堤防の浸透による滑り

約70 m にわたり決壊した（図 5 ）。氾濫した浸水

破壊については「越流時の洗掘により堤防等が痩

面積は約950ha である。氾濫した長沼・豊野地区

せていく過程ですべり破壊が生じた可能性は排等の被害は死者 2 名，床上浸水3,305棟，床下浸除できないが主要因ではないと言える」としてい

水1,781棟であった（信濃毎日新聞2019年10月18日

る。③浸透によるパイピング破壊に関しては「基刊）。周辺の堤内外地はリンゴ果樹栽培等が盛ん

礎地盤は厚い粘性土層の分布が確認されており，な地域であり農業被害も甚大となった。当該箇所

パイピングが起きにくい地質構成になっている。」

は千曲川の支川犀川の合流後（図 3 ），下流の立ヶとして「パイピングが主要因となった可能性は低花の狭窄部（川幅約230 m）まで約12 km 区間は川いと推定される」とした。④侵食に関しては「堤幅約1,000 m，河床勾配1/1,100と緩勾配である。

防決壊箇所の上下流とも川表法面に目立った侵食

この決壊箇所を含む河道は千曲川下流のセグメンの痕跡は確認できないことから，決壊の主要因と

ト 2（2-2），（Bc）の区分にあり，細砂やシルトなった可能性は低いと推定される。」とした。なお，が堆積しやすい地形環境にある。かつての旧河道

越流は監視カメラと水位記録から10月13日 0 ：30

は蛇行し，湛水しやすく湿地帯でもあり，洪水の頃に堤防天端 T.P.338.2 m に達し，その後，同月被害が大きい地域であった。このため大正 9 年に13日 2 ：40に最高水位 T.P.339.0 m に達している。

内務省堤防が建設されている。

堤防からの最大越流水深は0.8 m であった。その間に 2 時間以上堤防からも越流が発生していた。
ここで，委員会の見解のうち①，②の「堤防決壊の主要因」論に関して，堤防（桜づつみ）に踏み196

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

図6

穂保地区決壊箇所堤防断面図（国土交通省）

込んだ見解が示されていないため，筆者は堤防（桜づつみ）の地質構造の特殊性から「越流による堤防等の欠損の可能性」及び「浸透による滑り破壊」
は洗堀の進行過程で連続して発生したことが決壊の要因であったことを論じるものである。
（2）決壊した「桜づつみ」堤防とは何か
図 5 は穂保地区堤防決壊箇所の平面図，図 6は決壊箇所を含む堤防の 3 箇所の断面図である。
「桜づつみ（側帯）堤防」は図 7 に示したように斜線部の盛土のことで，堤防の側面に吸出し防止材

図7

長野桜づつみ工事標準断面図（国土交通省北陸地方整備局）（縁切り材）で仕切り，その上部に土砂で盛土し，る裏のり側は本体堤防ではないため植樹を可能と堤防天端ですり合わせて裏のり面に厚さ30 cm のして実施している。河川法では堤防は樹木を植え

衣土を置き，桜を植栽してわら芝で覆い築堤されることはできない。決壊箇所の近傍には堤防裏のている。衣土とは芝植生が降雨による侵食の発生

り尻に非常用土嚢などを準備する施設がある。現を防止する目的で粘性土を標準として使用してい地の調査でもわかったことは桜を植栽した桜づつる。これは工作物設置許可基準（国土交通省平成み堤防（側帯）で縦断的にほぼ垂直に崩落してい6 年 9 月22日），及び河川管理施設等構造令（国る。図 8 は決壊から 3 日後の10月16日，国交省が土交通省平成25年 7 月 5 日改正），第24条の二項，

撮影した決壊箇所の垂直写真である。また，①〜

第二種側帯に該当する構造になっている（国土交④の角度から撮影した堤防の各構造を次の図 9 ，

通省北陸地方整備局）。吸出し防止材（縁切り材）

図10，図11に示した。図 9 ①は決壊部上流側の（側は不織布のポリエステル製品で引張荷重が 1 トン帯）崩落地点，図10②は桜づつみ（側帯）盛土の/m 以上である。

崩落した縦断面である。図 6（C-C 断面）の構造

上記の省令等によると，この桜づつみ（側帯）図からも，この個所は残存した吸出し防止シートの機能は堤防の安定を図るため非常用の土砂等をを境に縦断方向に垂直に崩落していることが明確

ここに備蓄し，若しくは環境を保全するため，堤

に分かる。

つらいち

防の裏側の脚部に側帯を必要な箇所に設けた堤防

この側帯は堤防天端とほぼ面一に施工されて雨と位置付けたものである。したがって，側帯であ水等を浸透，排水させることが目的であり，裏法197

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）図8

図9

決壊箇所の垂直写真①〜④別途撮影箇所（2019.10.16撮影：国土交通省）

図10

桜つづみ盛土（側帯）崩落地点，②決壊
地点上流側 2019.10.21撮影（国土交通省
資料）

図11

③桜つづみ堤防（坂路）のり面崩落地点，
および堤防決壊地点の下流側である図
5 ，図 6（B-B 断面）。2019.10.13撮影（国土交通省資料）

桜づつみ堤防（側帯）崩落地点，吸出し防止シートを境に裏のり面の崩落がみられる ①決壊部上流側 2019.10.13撮影（国土交通省資料）

脚部には水抜きドレーンを付けた構造である。吸出し防止シートは本来，本体堤防への水の浸潤による土砂の吸出し防止を目的にしたものである。
しかし，この吸出し防止シートは上面，側面に覆土されている桜づつみの土砂と堤体を分離する素省平成25年 7 月 5 日改正）などでは坂路の設置が材となり，ここに浸透した雨水，あるいは越流し

不適当な箇所として堤外地の水衝部（川表部）と浸透した水が直接排水され滑りやすい境界面をなってる。また，坂路は計画堤防内に設置しない

作ってしまった可能性が推察される。図11③は図ことを基本とするとしている。更に，決壊箇所の6（B-B 〜 A-A 断面）の決壊箇所の下流部であり，

図 6（B-B 断面）は交通量も多く堤防の不同沈下

桜づつみ堤防（坂路）のり面も同時に崩落していも懸念されている。これらの課題の検証が必要とる。堤防天端は兼用道路であり舗装され市道でもなる。

ある（図 5 ）。赤色が決壊箇所で，黄色は「川裏法次に，図12の国の堆積物調査では図中①，②，

崩」である。ここは「桜づつみ（側帯）堤防」でも③に示すように決壊箇所上端付近では側帯から堤あり決壊箇所も同じ構造である。また，河川にア

内地側への大量の砂利の堆積があり，厚さは1.5

クセスする道路が決壊箇所周辺の堤外地，堤内地

m 〜最大3.0 m と報告している。これは桜づつみに計 6 本ある。これを河川管理では「坂路」といの側帯に備蓄されていた砂利が崩落したものと考う名称で工作物設置許可基準（国土交通省平成 6えられる。筆者らの調査でも決壊箇所より下流の

年 9 月22日），河川管理施設等構造令（国土交通

左岸55.5k 付近においても越流により側帯の法面

198

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理が崩落し，砂利がむき出しになっていることが確いることが図 6（C-C 断面）と比較してわかる。

認できた（図13）。桜づつみ堤防の決壊箇所を含

図14は粘性土（Bc）によって礫質土（Bg），砂質

む約1.5 km にわたって越水していたことが分かっ

土（Bs）の全体を覆土しており，上層からの浸透ている。

や漏水の可能性も少ない，かつ堤防の基盤は厚さ

国土交通省が2020年 2 月に住民説明会資料とし約10メートルの粘土層となっている。

て決壊上流側の堤防開削調査の断面（図14）を公以上の資料による検討から堤防の決壊要因は越表している（国土交通省2020年 2 月27日）。この流時の洗掘により裏法面の侵食が次第に拡大し，

写真の堤防右端の土砂は仮堤防撤去の土砂と明記

吸出し防止シートを境に側帯の滑り破壊につながされている。それ以外は図 7 の桜づつみ堤防に示り，更に洗堀の進行過程で連続して本体堤防の損した標準断面及び図 6（C-C 断面）横断図と同様壊に至ったことが決壊の要因と考えられる。桜づである。側帯部の衣土をはじめ土砂（Bs-1砂質土）

つみ堤防の側帯の機能は「環境向上」のほか「非は点線ライン以上に盛土されていたが，崩落して常用の土砂」であり、水害時に土嚢に使用する目的があった。非常時の本番で発揮できなかったこ

図12

桜つづみ堤防（側帯）のり面崩落地点，
堆積物調査①堆積砂利最大3.0 m，②堆
積 1.5m， ③ 堆 積 2.0 m 2019.10.18 撮 影（2020.2.2国土交通省住民説明会資料）

図13

図14

上流側の堤防開削調査，2020.2.2住民説明会資料（国土交通省北陸地方整備局千曲川河川工事事務所）

左 岸55.5k+133〜213 m 越 水 に よ り 堤 防（側帯）裏のり侵食箇所から崩落した砂利（筆者撮影）

199

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）とは検証課題である。この堤防は「桜づつみ」と呼ばれ，長沼地区の過去の水害との戦いの歴史を

5. 1

堆積土砂および果樹木・河畔林調査（1）調査日時と区間・箇所

伝承し，記憶するために地元の小学生の歌詞をこ

第 1 回，2019（令和元）年11月 7 日，小布施橋

こに立て桜を植栽し，百年堤防として地元の声を

下54.5k 〜 村 山 橋60.0k の 区 間 5 箇 所， 第 2 回，反映して2016年に完成している（毎日新聞2019年

2020年 1 月17日小布施橋下流52.5k 〜屋島橋62.0k

10月18日朝刊）。また，毎日新聞（2019年10月15の区間 5 箇所

日夕刊，国土交通省（2020年 2 月27日）の情報等
から筆者の印象を加えると，市民の感覚では本来（2）調査方法と目的の堤防としてしか見えず，広げられた堤防構造の調査箇所は図15に示した黄色の□印の箇所であ側帯の詳細を理解していなかったものと推察するる。河川敷は右岸側 5 箇所，左岸側 5 箇所の計10ことができる。桜づつみ堤防の越水により市民のケ所で実施した。河川敷の利用形態はリンゴ果樹

想いや設置者の意図とは相反する堤防決壊という園 4 ケ所，栗果樹園 2 ケ所，桃果樹園 1 ケ所，裸悲劇を生んでしまったと考えられる。今後，桜づ地 2 ケ所，サッカー場 1 ケ所となっている。果樹

つみ堤防の構造的検討を実験等で検証する必要が木調査は樹高，目通し高の樹幹直径の測定を実施ある。

し，メジャー，距離計，スタッフを使用した。果樹木調査では樹木密度の評価を行うことを目的と

5 ．決壊箇所周辺の高水敷利用と堆積土
砂量・果樹木の密度した。なお，一般樹木は河畔を中心に広範囲に存在していため重点的に調査を実施した。

千曲川下流の河道は地形・地質的に河川形態のセグメント区分では 2 又は Bc 区間であり長野盆地を流れている。河川勾配は1/1,000〜1/1,500で緩勾配である。下流部には立ケ花狭窄部があり，（3）調査結果
1 ）河川敷土砂堆積調査
調査結果の一覧を表 2 に示した。土砂堆積深の地形的にも滞留しやすい河道構造となっている。

調査では平均堆積深の最大値は左岸55.5k 付近のしたがって，国土交通省千曲川河川事務所の1995

リンゴ果樹園38.05 cm（計測箇所数20ケ所），最（平成 7 ）年〜2005（平成17）年の河床変動調査で小値は右岸57.0k 付近の北相之島のリンゴ果樹園

も狭窄部上流は若干堆積傾向にあることが把握さ

で11 cm（計測箇所数 4 ケ所）となっている。全れている（国土交通省2019）。このため河床掘削

体的に地質は上層がシルト，下層が粘土で構成による河床低下を図ることが指摘されている。

されている。全調査地点の10ケ所の平均値23.18

今回の台風19号がもたらした洪水による流出土
砂量は膨大な堆積量が推測される。また，河川幅cm，左岸側の平均値31.53 cm，右岸側の平均値
は13.16 cm である。

約1,000 m になる河川敷には地割慣行制度と呼ばこれらの計測・目視から推定すると堆積深の上れ共有地として果樹栽培などが伝統的に行われて層がシルト，下層が粘土または下層細砂となっている（内藤武美2004）。更に，河畔周辺には自然いる箇所もある。上流および左岸ほど上層シルト・林が繁茂している。これらの果樹を含む樹林は高下層細砂が多くなっている。これは洪水により砂水敷に面的にも広範囲に存在している。これは河など比重の大きなものが最初に掃流力で運ばれて道の疎通能力に対して流れを阻害する要因になる

沈殿し，その後，水位が上昇し滞留が始まる。更ことは明らかである。このため河道の高水敷内のに，流速が減衰する箇所から徐々に浮遊している

樹林・果樹木・土砂堆積量を把握し，今後の河川

シルトが沈降していた現象と考えられる。また，維持管理にかかわる資料とすることを目標に調査

河川敷の左岸は右岸の 2 倍以上堆積しやすいこを実施した。

とも分かった。小布施橋上流55.5k 付近から57.0k
付近の左岸ではシルトの堆積が顕著であった。右200

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

図15

河川敷土砂堆積・樹木及び越水箇所調査黄色□印：土砂堆積調査箇所，
千曲川水防地形図に加筆

岸56.0k 付近の栗樹木では支流松川の流入の影響巨木がある。神社鳥居があり浸水高2.8 m，直径でシルト・細砂で堆積深は13.5 cm と比較的少な

φ34.06 cm の柱があり象徴的な場所として高水い。左岸59k 付近の河川敷のリンゴ果樹園の 4 m敷にある。また，樹高約10〜20m の河畔林が右ポール先端まで葉面に洪水トレーサーとしてシル

岸左岸とも繁茂しており，高水敷の河畔に縦断方トが付着している（図16）。

向に繁茂している状況は写真でも明らかである

2 ）河川敷樹木・果樹木調査（図17）。

調査結果の一覧を表 3 に示した。一般の樹木

また，伐採され堤防に約100 m にわたり積み上

調査では左岸58.2k 村山橋下流の河川敷にはケヤげられた樹木からも巨木（直径20〜40 cm）であキ の 樹 高35.05m， 直 径φ5.3 m， 樹 高 約25 m のることが分かる（図18）。

201

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）

表2
河川敷

河川敷土砂堆積調査結果

NO

測定地点

1

62.0k 屋島橋下流付近（1.17）

左岸

サッカー場

21.78

8

シルト・細砂2

58.2k 村山橋下流岸寄り（1.17） 左岸

裸地 1 区画34.06

8

シルト・細砂巨木3

59.0k 下流（11.7）

左岸

リンゴ果樹園 26.3 cm，32 cm

5

細砂・リップル

低水路32 cm

4

56.5k 低水路側（11.7）

左岸

栗樹木

37

2

シルト・細砂555.5付近（1.17）

左岸

リンゴ果樹園38.05

20

シルト・粘土654.5付近小布施橋下（1.17）

右岸

裸地

13.17

6

シルト・粘土7

56.0k 付近（1.17）

右岸

栗樹木

13.5

6

シルト・細砂857.0k 付近上（11.7）北相之島

右岸 リンゴ果樹園

112

シルト・粘土957.0k 付近横（11.7）北相之島

右岸 リンゴ果樹園

112

シルト・粘土

右岸

17.14

7

シルト・微細砂

10 58.5k 付近（1.17）相之島

利用形態

平均堆積深（cm） 計測箇所数 土質（上層・下層） 周辺環境

桃果樹園

川沿い樹林

松川流入

平均堆積深23.18cm，左岸31.53cm，右岸13.16cm

表3
河川敷

河川敷果樹園・樹木調査結果

NO

測定地点

1

62.0k 屋島橋下流付近（1.17）

2

58.2k 村山橋下流岸寄り（1.17） 左岸

裸地 1 区画 （ケヤキ樹高35.05 mφ 5.3 m, 樹高約25 m, 神社鳥居浸水高2.8 mφ 34.06 cm）

3

59.0k 下流（11.7）

左岸

リンゴ果樹園

16

440

0.036

2.52 m15.1

456.5k 低水路側（11.7）

左岸

栗樹木

17

1,488

0.011

6-7m

41.8

5

55.5付近（1.17）

左岸

リンゴ果樹園53

4,250

0.0125

2.5 m

17

6

54.5付近小布施橋下（1.17）

右岸

裸地

なし

400

なし

なし

なし

栗樹木

約40

左岸

利用形態
サッカー場

樹木本数 面積（m2） 樹木密度（本 /m2） 平均樹高（m） 平均直径（cm）
生垣

約1,5007

56.0k 付近（1.17）

右岸

14

400

0.035

6-7m

8

57.0k 付近上（11.7）北相之島

右岸 リンゴ果樹園

10

312

0.032

2.23 m16.2

957.0k 付近横（11.7）北相之島

右岸 リンゴ果樹園

14

448

0.031

2.23 m

18.3

右岸

21

625

0.034

約3m

約16-18

10 58.5k 付近（1.17）相之島

図16

桃果樹園

左岸59k 付近の河川敷のリンゴ果樹 . ポー
ル先端の葉面にシルト（筆者撮影）

図17

右岸57k 付近の河川敷に繁茂する樹林帯，その背後が低水路（筆者撮影）

202

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

一方，果樹木調査の種別ごとの結果は次の通り

調査箇所のリンゴ果樹の平均密度0.024本 /m2，である。高水敷のリンゴ果樹の樹高は2.23 m 〜

栗樹木の平均密度0.023本 /m2は 1 ha 当たりにす

2.52 m，栗樹木の樹高約 6 m 〜 7 m，桃は約 3 m

ると其々240本 /ha，230本 /ha となる。この個所となっている。果樹の幹直径は夫々リンゴ果樹の高水敷の水深は 3 m 〜 5 m，低水路幅 / 高水敷

15.1〜18.3 cm， 栗 樹 木40〜42 cm， 桃16〜18cm

幅は0.32であるから基準によると高水敷の水深4である。

m の場合許容植樹密度は0.5本 /ha となっている。

樹木密度はそれぞれリンゴ果樹0.0125〜0.036本

リンゴ果樹密度は許容植樹密度の480倍，栗樹木/m2， 栗 樹 木0.011〜0.035本 /m2， 桃0.034本 /m2

は460倍になる。現在の果樹木は超過密した高水となっている。

敷になっている。今後，果樹木は群落となっていこれらの果樹木の水没状況を電子国土の河川横る点を考慮し，粗度係数の評価を行っていく必要

断図から読み取り推定した。越水した堤防天端高がある。

から高水敷高との差を水没深さとした。その結果，3 ）土砂堆積に関する考察

水没深さは決壊地点の左岸57.5k 付近は4.65〜5.51

図19は左岸59.0k のリンゴ果樹園の土砂堆積状m，左岸59.0k は3.11〜3.28 m，下流の左岸55.5k

態を示している。図20はリンゴ果樹園の河川敷には5.31〜5.50 m である。右岸57.0k は4.68〜5.18 m，形成された Sand ripple である。右側の上流から

右岸58.5k は4.36〜5.73 m，下流の右岸54.5k は5.41

左側下流に土砂堆積が畝の山波を形成しているこ〜5.70 m である。

とが分かる。リンゴ樹木の間を川の縦断方向に堆栗樹 木を除 いて左岸59.0k・左岸55.5k・右岸
57.0k のリンゴはすべて水没している。

積している。正面奥が低水路河道となっている。
堆積した形状は山型となり峯の高さは45 cm，峯次に，表 3 の河川敷果樹木・河畔樹木調査結果と峯の間は 4 m 間隔で，谷では堆積深さ10 cm とから，河道の高水敷における植樹の基準で果樹木小さい。堆積したのは主に細砂が多量であり，シの密度の評価を行った。河川における樹木管理

ルトは僅かに地表面とリンゴの葉面，果実表面にの手引き（財団法人リバーフロント整備センター

分布している。ここで見られた水理現象は砂漣，

1999）で示されている植樹の条件と許容植樹密度

砂堆が発生していたことを示している。

（上限）によると河床勾配1/2500以下の場合，高洪水時，高水敷を流れる流体の挙動を推測する

水敷の水深（0.5 m 〜6.0 m）と低水路幅 / 高水敷

ことができる。砂漣は砂粒子が静止状態から流速

幅比（0.2〜6.0）の関係について 1 ha 当たりの樹木本数が示されている。

図18

伐採し堤防に積み上げられた河川敷樹木（左岸55k 付近2020.1.17）（筆者撮影）

図19

リンゴ果樹園の土砂堆積深計測（筆者撮
影）

203

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）が増加する過程で河床の乱れによって最初に現れを進めることができた。過去に堆積した地層の境る現象である。周辺のリンゴ樹木は流体力による界は雑草などが枯死していることから見分けるこ

倒伏や変形は認められず，かつ周辺畑地は洗堀やとができる。また，シルトは透水性が悪いため新深掘れが発生していない。また，リンゴ果樹園内

しい堆積層は水分を含み黒色になっていることかの流れは反砂堆ができる射流（Fr＞ 1 : フルードもわかる。

数 1 以上）とは考えにくい。したがって，流向は耕作がされていない裸地も 2 箇所の調査を行っ低水路から河道の横断方向に流れ込み，初めは流た。また，深さ約 2 m 以上の試掘箇所では今回

速が小さく，細砂が沈降し，さらに増水によっての19号による洪水土砂の痕跡を確認することがで乱された後，やがて水中に滞留していた浮遊性のきた．ここの堆積深は約60 cm の深さである。まシルトが時間をかけてリンゴの葉面，果実表面にた，過去の堆積土砂は掘削除去されていないことも沈着したことが推察できる。

も分かった。リンゴの樹木は幹の枝分かれの腰や

4 ）土砂堆積状況

肩まで土砂に埋没している（図23）。

小布施橋上流の左岸55.5k 付近のリンゴ果樹園
は堤防から河川敷に坂路を使って入ることができる。そこは堤防から見ていた光景とは全く異なる。
リンゴ果樹園内にはアスファルト舗装された通路が張りめぐらされている。河畔林が生い茂る場所まで調査することができた。幅3.5 m 程度の通路の両側には堆積した土砂の壁がつづいている（図21）。堆積深は区画されたリンゴ園のまとまった一区画の二辺を 5 m 間隔で測定するようにした（図22）。
著者らは農作業中の果樹農家の方にヒアリングを行い過去の堆積した地層を教えていただき計測

図20

リンゴ果樹園の堆積状況
Sand ripple（ 砂 漣， 砂 堆 ）4 m 間 隔 で 堆積し，深さ10〜45 cm（筆者撮影）

図21

リンゴ果樹園の土砂堆積の状況左岸55.5k
付近（筆者撮影）

図22

リンゴ果樹園の土砂堆積深の計測 一区
画の二辺を 5 m 間隔で計測，左岸55.5k
付近（筆者撮影）

204

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

図24

千曲川左岸堤防決壊と洪水流（共同通信社提供）た。そこで，既往の水理関係の論文から立ケ花狭窄部から村山橋間の堤防決壊前の流れを考察する
図23

リンゴ果樹園の土砂堆積深さの最大値は60 cm の箇所（筆者撮影）ことにした。
図24は57.5k 付近の決壊箇所を下流方向に見た
鳥瞰である。ここでは堤防決壊後から洪水が低減

5 ）土砂堆積量の推定している状況下にある。左岸高水敷の流れは決壊

土砂堆積の深さは全調査地点の10ケ所の平均値

箇所に向かう流れが上流，下流からも形成されて23.18 cm，左岸側 5 ケ所の平均値31.53 cm，右岸

いる。この地点は川幅950 m，低水路幅230 m で側の 5 ケ所の平均値は13.16 cm である。この数ある。高水敷は横断図から左岸側約300 m，右岸

字は堤防からの越水がシビアーな議論となる中で側約420 m である（図25）。河川勾配は1/1,100では，決して無視できる数字ではないと考えられる。

ある。

土砂の除去をしなければ，この深さの分だけ河川水位を上昇させることにつながる。

一方，右岸側の流れは高水敷に滞留し，停滞した状況がみられる。これは高水敷に繁茂する樹林

台風19号の洪水では，小布施橋〜村山橋間のや果樹園の樹木によって高水敷の流れは滞留してうち約 2 km 区間の河道の高水敷の堆積量を推算いることが推察される。また，低水路の流れは両すると平均堆積深さ23.2 cm では推定約300,185

側の高水敷と異なり，流心の水面に浮かぶ白濁し（m3/2km）となる。これはダンプ 4 t 車75,000台

た気泡列の流れから高水敷より早い流れであるこに相当することになる。

とが推察することができる。
この流れの違いを仕切っているのは両河岸の河5. 2

広い高水敷を持つ複断面構造の水理（1）河川の流れと河道横断面

畔林によるものと考えられる。これらは洪水時，高水敷と低水路の流れの交換を低減させていると立ケ花狭窄部から60k 村山橋の区間は広い高水考えられている。河畔林の帯は欧州ドイツ圏域で敷を持ち複断面構造となっている。このような区は高水敷の樹木群と低水路とのインターフェース間においては開水路の矩形断面とは異なり洪水時

プレーンで rough wall と呼ばれている（Prof.Dr.-の流れは複雑な不安定流れを有することが知られIng.Eckhard Ritterbach）。これは河畔林の帯が流ている。上記の堆積土砂の調査で洪水痕跡として速差によって発生する渦流を出現させない役割をの土砂の挙動に関して「 3 ）土砂堆積に関する考果たし，流れ易くさせるからである。

察」で述べたように興味深い砂漣の形成が見られしかし，当該箇所は高水敷に高密度の果樹林が

205

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）図25

千曲川左岸57.5k 堤防決壊付近の河川断面（千曲川河川事務所）

あり，洪水時は滞留し易い。また，河畔の樹林帯
は粗度を大きくする。一方，低水路は洗堀が一層進行すると考えられる。河川敷の樹木は河川管理の重要な課題である。この洪水では下流の立ヶ花
狭窄部によって上流の河道幅の大きい高水敷は貯留地化し，堤防天端までの水位上昇期は下流から上流に向かって水位が上昇していたものと推察することができる。
（2）広い複断面形状の水理実験例
上記の千曲川の河道に近似した複断面形状をもつ開水路の水理現象を実験によって水平渦を三次

図26

境界部における流速 uj で動く移動座標系
から見た X-y 面 （z＝0.3 cm）での流速ベ
クトル図，（a）（b）（c）（d）の各横断図は
省略20）

図27

複断面水路の横断図及び記号の説明（nm，nf）はそれぞれ低水路，高水敷のマ
ニングの粗度係数20）

元乱流構造として明らかにした池田らの研究（池田駿介ら1995）がある。
この研究は複断面開水路流れで発生する水平渦は，高水敷と低水路の横断方向の流速差に起因す
る変曲点不安定性と 2 列渦列の安定性という 2 つの要因の影響をうける複雑な現象であるとしている。複断面開水路に発生する水平渦の 3 次元乱流構造をレーザー流速計によって計測し，三次元の流速ベクトルを詳細に明らかにしている。図26は境界面に 2 列の非対称渦列を 2 次元で示している。高水敷の流速ベクトルは下流から上流に流れていることを示している（池田駿介ら1995）。
実験は左右に高水敷を両側対称に持ち，河川
幅 B，低水路幅 b の比を変化させている（図27）。

尺でみると小規模であるが，極めて興味深い示唆

水路長14 m，水路幅40 cm であり，水路勾配はを与えている。

1/1,000である。この実験では高水敷の樹木相当

複断面境界部に発生する水平渦に伴う流体の挙の粗度係数は設定されてない。スケール規模を縮動は，高水敷上では強い 2 次元性が，低水路側で

206

図28

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

水平渦に伴う低水路・高水敷間の流れの概念図20）

は渦中心の上昇流をともなった 3 次元性が卓越している。このような水平渦に伴う低水路と高水敷

図29

上田市諏訪形の堤防左岸約300 m が洗堀
欠損（千曲川河川事務所）

図30

上田電鉄の落橋（2019年10月13日午前 8時40分 : 京都新聞ネット），同箇所の水位の位置関係を加筆

間の流れの様子を概念的にも示している（図28）。
今回の洪水では同様な水理現象は未確認であるが，池田らの研究（池田駿介ら1995）は長野市穂保57.5k 付近の堤防決壊前の洪水流の挙動を理解するためのヒントを与えている。即ち，今後の河川管理の課題として，河川敷の堆積土砂分布とその影響，果樹木・樹林による粗度係数の評価と樹木管理，さらに堤外地の坂路の流れの影響に関しても理解を深め，洪水時の河川敷の流れを研究に繋げて行くことが課題と考えられる。

6 ．上田市城下地区諏訪形地先の堤防損
壊と上田電鉄橋梁の崩落
6. 1

桁下余裕高不足と河床変動の激しい河道

千曲川中流はセグメント区分 1 〜2-1（Bb）に相当し，河川勾配 1 /200，流れは激しく河床の土
砂は運搬される。104k 付近の上田市諏訪形地先る（国土交通省2020）。諏訪形の堤防欠損箇所はの堤防左岸の橋台基礎が洗堀され約300 m にわた

警戒度合 B となっている。千曲川橋梁（上田交通）

り欠損した（図29）。このため，上田電鉄の鉄橋

103.8k の予想される危険は「桁下余裕高不足」が一径間が落橋し，不通となった。国土交通省千曲

指摘されていた。

川河川事務所の資料（2020年），京都新聞（2019年）

この個所から約4.7 km 上流には生田水位観測から落橋に至るまでの状況が分かる。2019年10月

所があり，台風19号の洪水では計画高水位に近い

13日午前 7 時10分頃は堤防欠損がみられたが，鉄河川水位ピーク5.87m（TP.469.47 m）が記録され橋は残っている。しかし，その90分後の10月13日ている。同箇所は計画堤防高（TP.470.2 m）であ

午前 8 時40分にはマスコミのヘリコプタ―から落り，既往最大水位3.98 m を1.9 m 超えている。し橋したことが伝えられている（図30）。

たがって，推算すると計画高水の勾配は1/200で国土交通省千曲川河川事務所は飯山から上田まあるから上田電鉄橋梁付近の洪水ピーク水位はでの河川管理の施設点検を行い管理区間32箇所

TP.446.70m となり，計画高水位を超えていたこは「警戒度合 A，B」としてリストアップしていとになる。また，現地調査では，堤防洪水痕跡か207

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）らも推定することができる。桁下余裕高不足によるため橋座などが水没していたことが推測される。信濃川水系河川整備計画の資料（国土交通省
2019年12月10日）より，落橋した橋梁地点の距離
標103.8k の堤防高 T.P447.0 m，
計画高水位 T.P445.5m，台風19号の洪水ピーク水位 T.P446.7 m である。
洪水ピーク水位は計画水位を1.2 m 超えて堤防高まで0.3 m に迫っていた。これらの水位の位置関係を図30に加筆して示した。
「桁下余裕高不足」が指摘されていた通りであったことになる。したがって，当該箇所の今後の検討課題は河床洗堀のメカニズムを明らかにすることが重要と考えられ

図31

上田電鉄，上田橋の左右堤防の前後のり面覆工の違い（Google Earth より作成）

図32

洪水後の上田電鉄，上田橋の前後の河床変動は図33の洪水前と比較して左岸側の砂州が一掃されている（写真：千曲川河
川事務所）

る。
更に，上田電鉄は堤防左右岸の橋台前後の堤防
上部のり面が芝張であり，下流の上田橋の堤防のり面と比較すると明確な違いを確認することができる。上田橋（道路橋）堤防のり面は路面幅以上にコンクリートブロックで覆工されている（図31）。上田電鉄橋梁は橋座が水没し，前後ののり面も洗堀されていたものと推定される。また，河川法24，26条の占用許可，工作物の許可では，設
置位置の選定基準として不適当な箇所の事例として「河床の変動が大きい箇所」が挙げられている（国土交通省平成25年 7 月 5 日改正）。また，「本基準に準拠して審査を行う」としている。河床の変動が大きい箇所は全国いたる箇所にある。
しかし，上田市城下の諏訪形地先周辺の河道・河床の変動は昭和22年 9 月（1947），平成元年11月（1999）， 平 成16年11月（2004）と 過 去 3 回 の上空写真の資料（国土交通省千曲川河川事務所2019）があり，砂州形成の消長は経年的に激しく，左 右 の 御 所・ 天 神 護 岸 整 備 工 事（ 平 成11，12，
17，25年）が行われてきた（国土交通省千曲川河川事務所2020）。台風19号による洪水後の上田電
鉄・上田橋の前後の河床変動は左岸側の砂州が一掃されている（図32）。洪水出水前後の砂州の変動も交互砂州の特有の動態を示している（図33）。
直線区間の交互砂州の形成は瀬と淵が一対に形成され，河床は自励現象として必ず移動することは過去の事例でも明らかである。
同箇所は「河床の変動が大きい箇所」として認

図33

洪水前の河床状況。左岸側に大きな砂州がみられる（写真：千曲川河川事務所）

208

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理識されていたのであろうか。上田電鉄は大正元年

下諏訪形地先の左岸堤防の欠損箇所が300 m にわ

開通であり，当時は明治29年の河川法の下に許可たっている。河岸が崩落した河道の変化を洪水前されたものと推察できるが，一旦許可されれば，の状況と比較することによって，この中規模河床

公共性の高い鉄道は本基準に準拠して審査は行な形態の特性を水理学的にみることができる。

われるだろうが，既設の古い施設は更新した新し

図35は洪水前年の2018年 8 月の砂州と澪筋（水い基準に即して慎重に見直していく必要がある。

色）の状態である。また，λB1，λB2は砂州の半波長

また，上田電鉄橋梁の上流の諏訪形地先には根固であり，B1，B2，B3は川幅である。図36は台風

め工，木工沈床が洗掘と沈下で損壊を受け，激流19号の洪水後の2019年10月16日の砂州と澪筋であの痕跡として確認することができる（図34）。伝る。欠損箇所前後の約 2 km 区間の澪筋と砂州の統工法の更なる検証が求められる。

波長（λ）を図35と比較して見ると，澪筋ともにほぼ位相が左右河岸で逆転する大きな変化となって

6. 2

河川形態と水理学的考察いる。1999年から2018年まで上田橋，上田電鉄橋

千曲川中流セグメント 1 区間では河岸侵食が激

梁のある左岸側には大きな砂州が形成されていた

しく，蛇行の程度は少ない。河床の砂礫の粒径も（国土交通省千曲川河川事務所2020）。図36は砂州

同一の材料で構成される傾向にある。上田市城があり水衝部ではなかった箇所が，洪水後すべて
水衝部となっている。このような砂州（短列）の形成は交互砂州（Alternating Bar）と定義されている。各地の河川のセグメント 1（Bb）の区間では大きな洪水によって土砂は輸送され，洪水イベ
ントのインターバルを保ちながら同様な変動が繰り返されている。これは水理的な自励現象ともいえる。
そこで，土木学会水理公式集（2010）から既往研究である中規模河床形態の領域区分の検討を試みた。表 4 は川幅，交互砂州の波長，粒径，水深に使用した数値の一覧である。ここで，水深 h

図34

根固め工・木工沈床が洗掘と沈下を受け損壊。遠方の橋脚も傾斜している（著者
撮影）

図35

と砂礫の代表粒径 d の比（h/d），川幅 B と水深h の比（B/h）を当該箇所に適応した。図37の赤丸に示すように交互砂州の領域にあることがわか

上田市城下諏訪形地先の洪水前の砂州と澪筋（2018.8撮影：国土交通省資料に加筆）

209

自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）る。ここで，水深 / 粒径の比は h/d：5000/19＝

床を重視し，基礎天端高を設定することが大切

263，川幅 / 水深の比は B/h：265/5＝53，d＝19である（財団法人国土技術研究センター編2007）。

mm（粗礫）で算出している（地盤工学会編2010）。

その上で，瀬と淵の変動を考慮した侵食・洗堀対

次に，交互砂州の波長と波高の関係を検討した。

策のために根固め工，鋼矢板などを検討する必要

波高（ZB）の定義は図38の 1 波長区間の河川断面がある。

（A-A ）の水衝部の洗堀深さを示している。この深さは堤防調査委員会の資料から，千曲川橋梁直7 ．課題とまとめ下の砂州が最大7,100 mm 侵食し，決壊した護岸（1）千曲川下流直轄管理区間（セグメント区分

基礎からは4,000 mm 侵食している（図39の上図）。

2-2・Bc）

なお，護岸決壊箇所においても6,400 mm 侵食を・決壊した穂保地区の桜づつみ（側帯）堤防は国受けている（図39の下図）。以上の検討から砂州の桜づつみモデル事業の一つであり，河川管理施

波高と水深の関係は図40の赤点の位置となる。な

設等構造令の第24条に準じて築造された構造であお，B/h：265/5＝53，ZB/B2 ＝7/200＝0.035で 算る。堤防には樹木を植えられないため側帯に桜を定している。水深に対して川幅が大きいほど右下

植樹し，良好な水辺空間の形成を図り，かつ水防へ移動し，川幅が小さいほど左上に移動している。

活動に必要な土砂の備蓄場所としての機能のため

砂州波高（ZB），即ち，侵食深さは大きくなってに側帯が位置づけられている。この側帯は堤防天いる。

端と同一面に施工されて雨水等を浸透，排水させ中流域は河川勾配1/200〜1/50の急こう配である構造である。この排水に使用されている吸出しる。護岸の損壊した河道は，砂礫の移動が長期に防止シートは本来，本体堤防の水の浸潤による土わたる自励的現象でもある交互砂州が形成される

砂の吸出し防止を目的にしたものである。しかし，区間であることは避けられない。このような河道

桜づつみ（側帯）堤防は越水により吸出し防止シーにおいて基礎工は被災前の計画河床高より最深河ト上に覆土されている裏のり土砂の崩落が発生

図36

上田市城下諏訪形地先の洪水後の砂州と澪筋（2019.10.16撮影：国土交通省資料）

表4

交互砂州の波長，川幅，水深，粒径（地盤工学会2010参照）

川幅 B（m）
B1：233
B2：200
B3：362
平均値：265

半波長 λB（m）
λB1：720
λB2：850
平均値：785

粒径：d（mm）

水深 h: 5m

d1：75（粗石）

B/h：265/5＝53

d2：19（粗礫）B/h：281/5＝56

d3：4.75（中礫）h/d: 5000/19＝263

d4： 2（細礫）

λB/B＝2.963

210

土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理し，この側帯の崩落から堤防決壊につながった可側に 3 箇所，堤内地側に 2 箇所ある。河川構造設

能性が最も大きな要因と考えられる。今後，実験置基準では坂路の設置が不適当な箇所として水衝による構造的検証と解明がなされる必要がある。

部（川表部）となっている。この基準では詳細は・坂路は広い高水敷の河川管理，果樹園等の堤外設定されていないが，決壊・氾濫当日のマスコミ

地と堤内地の利用を図るために各所に設置されての映像と地図では決壊箇所の57.5k 付近は小さいいる。穂保地区の決壊箇所にも坂路があり堤外地曲率であるが湾曲し水衝部となっている。また，工作物設置許可基準では坂路は計画堤防内に設置しないことを基本とするとしている。河川施設管理構造令に即し，これらの課題の検証が必要となる。
・高水敷の堆積土砂・果樹木調査の区間はセグ
メントでは 2 あるいは Bc 区分にあり，河川勾配
1/1100の緩勾配にある。下流の立ヶ花狭窄部から上流の村山橋付近までは，河川敷の樹林・果樹園

図37

中規模河床形態の領域区分（土木学会水理公式集，平成11年版 7 刷・平成22年 1
月）に加筆

図39

図38

交互砂州の波長と波高の定義（土木学会
水理公式集，平成11年版 7 刷，平成22年
1 月）

千曲川橋梁横断図と左岸決壊箇所の想定河床の計測高（国土交通省堤防調査委員会資料）

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自然災害科学 J. JSNDS 40 -2（2021 ）一径間の落橋である。同箇所は国土交通省千曲川
河川事務所の河川管理の施設点検管理区間32箇所の「警戒度合 A，B」としてリストアップしていた。
堤防欠損箇所は警戒度合 B となっていた。予想される危険として「桁下余裕高不足」である。当該箇所を含む早急な鉄橋の架け替え工事が期待される。また，全国各地の橋梁でも「桁下余裕高不足」
箇所多い。流木などによる二次被害が発生していることからも重要な課題と考えられる。
図40

・当該管理区間は河川勾配 1 /200〜 1 /60の急こ砂州波高と水深の関係（土木学会水理公式集，平成11年版 7 刷・平成22年 1 月）

う配である。護岸の崩壊した河道は交互砂州が形成される区間にあり，洪水による砂礫の移動が流などの影響もあり，洪水時の流れは貯留池化して体力による自励的現象として瀬と淵の形成は避けいる。

られない。このような河道において基礎工は被災

・河道の高水敷における植樹の基準で果樹木の密前の計画河床高より最深河床を重視し，基礎工天度の評価を行った。調査箇所のリンゴ果樹の平均端高を設定することが大切である。その上で，交密度0.024本 /m ，栗樹木の平均密度0.023本 /m

2

互砂州の変動を考慮した侵食・洗堀対策のためには 1 ha 当たりにすると其々240本 /ha，230本 /ha

は根固め工，鋼矢板などを検討する必要がある。

2となる。現在の果樹木は超過密した高水敷になっ
ている。

謝辞

・洪水時，高水敷の堆積土砂は膨大な堆積量とな

千曲川水害調査を行うにあたり国土交通省北陸り堤防管理においても無視できないものと考えら

地方整備局，同千曲川河川事務所の関係者の方々れる。低水路だけでなく，高水敷も計画的な調査には被災後のご多忙の中，資料情報をいただくこと掘削が必要である。

とができた。また，千曲川中流・下流の現地調査

・距離標55.3k-57.3k の区間は河道掘削の必要性

及び情報収集では塩野敏昭氏（応用地質学・（株）が令和元年 8 月の河川整備計画でも指摘されてい北信ボーリング），中山俊雄氏（防災地質学・東た。今後，計画的で持続的な掘削が必要となる。

京都庁）の各位には地質研究の立場から協力と助・河川敷の樹木の計画的伐採，私的所有である果言もいただきました。改めてご協力いただきまし樹木の適切な河川管理が求められる。

た皆様に感謝する次第である。

これらを粗度係数として評価し，河川管理に反

なお，この調査の一部は日本自然災害学会及び映する必要がある。そのためにも河道の複断面構

京都大学防災研究所・自然災害研究協議会「2019造のもつ洪水時流れの水理現象を 2 ， 3 次元的に

年台風19号に関する初動調査（科学研究費）」の助も把握する必要がある。

成によるものである。

・河川敷の果樹木，樹林の適切な管理，浚渫などがなければ，今後も計画規模相当の降雨でこれを引用及び参考文献

超えない洪水でも長い河道区間の脆弱な箇所で越1 ）国 土 交 通 省： 災 害・ 防 災 情 報，https://www.
mlit.go.jp/saigai/saigai_191012.htm，2019年11月
20日．
2 ）消防庁：災害対策本部第57報 https://www.fdma.
go.jp/disaster/info/items/taihuu19gou57.pdf，
2019年11月21日．

水につながるものと推察される。
（2）千曲川中流直轄管理区間（セグメント区分1～2-1・Bb）
・上田電鉄の鉄橋の左岸堤防，橋台の洗堀崩壊，

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土屋：2019年台風19号による千曲川の河川堤防の被害と河川管理

3 ）気象庁：台風第19号による大雨暴風等，令和元
年10月10日〜10月13日，19p.，2019．
4 ）信濃毎日新聞：特集ニュース「台風19号長野県
内 豪 雨 災 害 」（2019.11.1）http://www.shinmai.
co.jp/feature/tyhoon19/
5 ）沖野外輝夫：河川生態学，共立出版社，pp.712，2003.5．
6 ）山本晃一：構造沖積河川学−その構造特性と動態，山海堂，12p.，2004．
7 ）毎日新聞：2019年10月28日，全国版・朝刊
8 ）国土交通省北陸地方整備局千曲川河川事務所，
http://www.hrr.mlit.go.jp/chikuma/，2019 年 12月10日．
9 ）国土交通省：工作物設置許可基準，平成 6 年 9月22日，建河治発第72号，最終改正平成14年 7月12日，国河治第71号．
10）国土交通省：河川管理施設等構造令，平成25年
7 月 5 日改正．
11）国土交通省北陸地方整備局，www.hrr.mlit.go.jp/
gijyutu/kaitei/sek.../003_kasen.pdf， 河 川 編，
pp.18-19．
12）信濃毎日新聞：2019年10月18日，総合・日刊
13）毎日新聞：2019年10月18日，全国版・朝刊
14）毎日新聞：2019年10月15日，全国版・夕刊
15）国土交通省北陸地方整備局千曲川河川事務所
http://www.hrr.mlit.go.jp/chikuma/chikuma_
river/pdf/setsumei/01_0227_setsumei.pdf，2020
年 2 月27日
16）国 土 交 通 省 北 陸 地 方 整 備 局 千 曲 川 事 務 所，要

http://www.hrr.mlit.go.jp/chikuma/chikuma_
river/，河川維持管理計画，2019年12月10日．
17）内藤武美：千曲川洪水と土地割地（地割）慣行制度，長野県不動産鑑定士協会誌，鑑定しなの
NO.11，pp.37-47，2004．
18）財団法人リバーフロント整備センター：河川における樹木管理の手引き，山海堂，pp.183-193，
1999．
19）Prof.Dr.-Ing.Eckhard Ritterbach: Computer Alded
Methods for River Restoration, RWTH Aachen
University, pp.8-12 http://www.rwth-aachen.de/20）池田駿介・村山宣義・空閑 健：複断面開水路
水平渦の安定性とその 3 次元構造，土木学会論文集 No.509/II-30，pp.131-142，1995．
21）国土交通省千曲川河川事務所，http://www.hrr.
mlit.go.jp/chikuma/bousai/suibou/index.html，2020年 1 月 8 日．
22）京 都 新 聞： 上 田 電 鉄 の 橋 が 一 部 崩 落・ 長 野，
2019年10月13日．
23）地盤工学会編：土質試験の基本と手引き，丸善
出版，264p.，2010.
24）土木学会：水理公式集，技報堂（平成11年版 7刷），pp.182-185，2010．
25）財団法人国土技術研究センター編：護岸の力学
設計法改訂版，山海堂，pp.96-98，2007．
（投 稿 受 理：令和 2 年 7 月13日
訂正稿受理：令和 3 年 2 月22日）

旨

2019年10月12日，台風19号は関東・甲信地方から東北地方にかけて大河川の流域に総降雨量300 mm 〜500 mm 豪雨を降らした。そのため東日本の各地で堤防決壊，越水氾濫が発生し，人命・財産をはじめ生活や産業など多くの分野に甚大な被害をもたらした。
本報ではこのうち千曲川で大きな破壊を受けた河川構造物の堤防，護岸の損壊状況について調査報告をしている。特に，越流決壊した桜づつみ（側帯）堤防は近い将来に向けて構造上の検証がなされる必要がある。一方，高水敷の堆積土砂及び果樹木調査では洪水が膨大な土砂堆積
量をもたらし，果樹木などは樹木管理の基準を超過していることも分かった。これらの結果は，今後の河川管理においても重要な課題と考えられる。また，地形，地質の視点である河川のセ
グメント区分及び河川管理の視点から現地調査と関係機関の資料から水害の要因を水理学的にも考察し，今後の課題を明らかにすることを目標とした。