自然災害科学

特別号（
特別号

）（

111

）

2014 年 8 月20 日広島市安佐南区八木地区で発生した土石流災害について福岡

尚樹＊・橋本晴行＊＊・高岡広樹＊＊＊

An Investigation into the Debris Flow Disaster in Hiroshima City,
Japan on August 20, 2014
Naoki FUKUOKA*, Haruyuki HASHIMOTO** and Hiroki TAKAOKA***
Abstract
On August 20, 2014, a record heavy rain attacked the northern part of Hiroshima
City. This heavy rain caused many debris flows in Asakita-ku and Asaminami-ku of
Hiroshima city. This disaster killed 74 people. It is the worst debris flow disaster forseveral decades in Japan. The purpose of this study is to examine the characteristics ofthe debris flow. The Ueyama River in Asaminami-ku was selected as the study area.
First, we surveyed and collected the material of the debris flow disaster. Second, we
simulated the debris flow in the Ueyama River by the numerical calculation of thebasic equations of debris flow. Five basic equations were used in this simulation; they
are the momentum equation, the continuity equations of liquid phase and solid phase,and the equations of erosion rate of river bed and side. There are five unknown
quantities, such as flow discharge, flow depth, sediment concentration, riverbed
elevation, and river width. The initial inflow condition at the upstream end of the river
was given as sediment volume of 4,000m3 by the slope failure. The results obtained inthis study are as follows:（1）Total outflow of sediments and woody debris was about
30,000m3 and 620m3, respectively.（2）The debris flow reached the outlet of the valleyin 90 seconds after the slope failure.（3）At the outlet of valley, the peak discharge was
950m3/sec, the flow depth was 5m and flow width was 21m.
キーワード：2014 年広島土砂災害，集中豪雨，広島，土石流，土砂災害，流木Key words： heavy rain, debris flow, Hiroshima, sediment-related disasters, woody debris＊＊＊＊

九州大学大学院工学府
Graduate School of Engineering, Kyushu University＊＊
九州大学大学院工学研究院
Faculty of Engineering, Kyushu University

111

国立研究開発法人土木研究所自然共生研究センター
Aqua Restoration Research Center, Public Works
Research Institute1122014 年 8 月 20 日広島市安佐南区八木地区で発生した土石流災害について

1．はじめに量，流速，水位，河床高，流砂濃度，流木量を明

平成 26 年 8 月 20 日未明広島市では局所的に記らかにしたものである。そのうえで，災害のシナ録的な豪雨に見舞われ，市内北北東に位置する安リオおよび土石流の動態を解明し，土石流と被害

佐北区や安佐南区では，3 時間で 200mm 以上の降との関係性を明らかにした。

雨が観測された。そのため，多くの渓流で土石流が発生し，山麓に広がる住宅街を襲い，死者 74 名

2．2014 年 8 月広島土石流災害の概要を出す平成で最悪の土石流災害となった。特に，

2.1

安佐南区八木地区での死者は全体の約 6 割を占め

図 1 は，安佐北区と安佐南区の各観測所におけていた。表 1 に主な被害状況 1）を示す。土石流のる 8 月土石流災害時の降雨記録を示したものであ発生した渓流の多くが土石流危険渓流に指定される 5,6）。豪雨は両区の境界付近である上原を中心にていた。土石流危険渓流は全国に約 18 万箇所も存

北北東〜南南西のライン上の観測所で記録され，在しているが，砂防ダムの建設などのハード対策

特に上原地域で突出して多かった。その結果，土が実施されている渓流は 2 割程度であり，今後の石流が，可部町，三入，可部東，八木，緑井，山

ハード対策には多くの時間と費用が必要である。

本の 6 地域で発生した。図 2 は上原観測所におけ

土石流危険渓流では，土砂災害防止法に基づく基る降雨の時系列を示したものである。19 日 18 時

礎調査が実施され，土砂災害特別警戒区域の指定から 20 日 6 時までの間に，最大時間雨量 115mm/が行われている。特別警戒区域では，居住に関す

h，累加雨量 281mm を記録した。北北東〜南南西る制限を行っているが，ハード対策がなされていのライン上の観測点では大量の降雨が 20 日の午ない危険渓流の下流域に住宅街が存在する場合も

前 1 時〜 4 時の間に記録された。その一方，北北

未だ多いのが現状である。

東〜南南西のライン上にない観測点では最大時間

今後も全国で土石流災害が発生する可能性は高く，そのため，今回の土石流の流動特性を明らか

豪雨の概要

雨量は 60mm/h 以下，累加雨量は 200mm 未満であり，局所的な降雨であったことが分かる。

にし，今後の対策に生かすことが重要である。
これまで，土木学会・土木学会中国支部・地盤工学会 2），砂防学会 3）などが調査団を組織し，崩壊・土石流の実態把握を中心とした調査を実施してきた。竹林・藤田 4）は土石流の流動シミュレー
ションを行い，その流動特性について調べている。
しかしながら，大量の土砂とともに流下した流木が被害を拡大させたことが推測されるが，これについて十分な解明は行われていない。
本研究は，甚大な被害が発生した広島市安佐南区八木地区の土石流災害を対象として，現地調査，資料収集および土石流数値シミュレーションを実施し，河道を流下した土石流の特性，すなわち流

表 1 主な被害状況（広島市災害対策本部 16）より引用）

図1

太田川周辺の総雨量

自然災害科学

2.2

特別号（

113

）

では，少なくとも 3 回の土石流が流下した堆積痕

土石流流下河道の状況

著者らは，2015 年 3 月 11 〜 12 日に，土石流のが確認されている。図 3 の縦断図は崩壊源頭部 Om

発生した渓流の断面および側岸上の植生の調査を地点から下流の住宅地までの範囲を作成した。地行った。調査対象渓流は安佐南区八木 3 丁目の上形図より読み取った河道勾配は源頭部付近で約山川である。調査を行った渓流の平面図と縦断図

30°，断面Ⅰ付近では約 18°，地点 A 付近で約 25°，を図 3 に示す。両図は国土地理院の地形図より作

断面Ⅳ付近では約 18°と極めて急勾配であった。
現地の河床は写真 1 に示すように，多くの箇所成した。
図 3 の平面図から，崩壊源頭部 Om 地点，Ot 地

で岩盤の露出が確認された。また滝のように高低点でそれぞれ発生した土石流は C 地点で合流して差の大きい段差が 3 箇所ほど存在していた。全体

県営緑ヶ丘住宅へ流下したことが分かる。土木学

的に侵食傾向にあったが，断面Ⅳ付近など下流部

会・土木学会中国支部・地盤工学会による調査

2）

では巨礫の堆積が見られた。
現地調査を行った渓流各断面の概形を図 4 に示す。断面Ⅰは標高 260m（x＝390m）付近に位置しており，階段状の段差が存在し，段差全体の落差は約 3m だった。断面Ⅱは標高 210m（x＝580m）
付近に位置しており，勾配は約 10.4°であった。断図2

上原観測点における時間雨量と累加雨量

写真 1

図3

土石流の平面図および調査箇所

断面Ⅲの全体像（下流より上流を望む）

図4

調査を行った断面の概形

1142014 年 8 月 20 日広島市安佐南区八木地区で発生した土石流災害について

面Ⅲは標高 180m（x＝650m）付近に位置してお首まで埋まっていた。埋まった家族を途中まで引り，勾配は約 16.4°であった。断面Ⅳは標高 100m

き上げていたところ，ドドドドと戦闘機が飛ぶよ（x＝880m）付近に位置し，強靭ワイヤーネット工

うな音がして，再び土砂が流れ込み顔まで埋まりの施工部分である。河道部には巨礫のほか，直径そうになった。4 時ごろになって，被害を確認し0.4 〜 0.1m 程度まで大小さまざまな礫が存在してていたら再び大きな音がして，泥が飛び込んできいた。河床勾配は約 11.3°であった。また，これよた。
このように，緑ヶ丘住宅を襲った土石流は 3 回り下流の住宅地の道路勾配は約 8.2°であった。
さらに，流下した流木量の評価のため，渓流下にわたって発生した。平成 26 年広島豪雨災害合同

流部の左岸上において植生の調査を実施した。今緊急調査団調査報告書など 2,3）によると，この地

回は直径 5cm 以上の樹木を対象に，10m 四方内の区の土石流は少なくとも 3 回発生し，横幅約 15m

樹木本数および直径と樹高を計測した。調査範囲

で流下し，総流出土砂量は 33,000m3，土砂の平均

内には 39 本の樹木が存在した。また，根元からの粒径は 0.3m と評価された。なお，県営緑ヶ丘住

分岐を有する樹木が多く，分岐した本数を含める

宅の裏山を流れる上山川は広島県砂防課 10）によりと 70 本の樹木が存在し，その平均直径は 8.6cm，

土砂災害危険渓流（箇所番号 I-1-9-303）に指定さ

長さは約 6.4m だった。

れていた。

2.3

3．土石流の 1 次元数値シミュレーション

住宅地における土石流被害の概要

今回の猛烈な雨に伴い，大量の雨水排水が下水

3.1

土石流の 1 次元数値シミュレーションや側溝から溢れ，急勾配の道路は川のような状態

災害時の現象を再現するため，上山川を対象にとなった。土石流の発生に伴って，谷筋に設けら土石流の 1 次元流動シミュレーションを行った。

れた道路の多くは，大量の岩石や土砂の流路とシミュレーションでは，崩壊が土石流化して流下なった。特に，死者 74 名のうち 41 名が八木 3 丁

した区間をシミュレーションの対象とした。高岡にらの研究 11,12）をもとに，流路は長方形断面で近似

よると，八木 3 丁目の県営緑ヶ丘住宅に流下した

し，側岸は直立を保ったまま水平方向へ侵食され，土石流の動態は以下のとおりであった（写真 2，

侵食土砂は側方流入として即座に流れに取り込ま3）。

れるとした。さらに，土石流の流れを開水路非定目（図 3）に集中していた

2,7）。住民の証言8,9）20 日午前 3 時 30 分頃，地震のような揺れと，聞き慣れない音に異変を感じた。その直後に大きな

常 1 次元漸変流として取り扱った 13）。その基礎式を以下に示す。

音とともに土砂が窓を突き破って室内に侵入し，衝撃で体が浮いた。山側に面した部屋では大人が写真 2 谷出口の住宅街の状況（上流より下流を望む）

写真 3 谷出口付近の被災状況（下流より上流を望む）

自然災害科学

運動方程式：

特別号（

115

）

（
∂ vQ）
∂Q
＝
＋
∂x
∂t

に用いた値である。
平衡流砂濃度 CT∞は以下の式を用いて求めた。

∂H
v2
−gBh
−（B＋2h） 2
∂x
φ

（1）

（
∂ Bh） ∂Q＋
全相の連続式：＝his＋Bib＋qtin （2）∂t∂x（∂ CBh） （∂ CTQ）＋＝
固相の連続式：
∂t
∂x

Bqs∞
Q

（9）

qs∞は単位幅あたりの平衡流砂量で，広範な流砂形
態に利用可能な式として橋本らの式 14）を用いた。
平衡流砂量 :

C＊his＋C＊Bib＋qsin

（3）

―
u
τ
qs∞
＝ δ τ＊3 ⁄ 2 1− ＊C
3
τ＊
sgd
u＊

（

∂z
河床の変動式：
＋ib＝0
∂t

（4）

∂B
−is＝0
∂t

（5）

側岸の変動式：

平衡流砂濃度：CT∞≈（・G If ,

h w0
,
d u＊

1

）（α−I ）cosθ
f

（10）

）

ここに，

ここに，t：時間（sec），Q：全流量（m /sec），
3

x：河床に沿った上流端からの距離（m），v：断面（G If ,

平均流速（m/sec），θ：河床勾配（°），g：重力加

h w0＝1＋0.1 ln
,
d u＊

）

h

2

（ （ d ））＊

H：水位（m），φ：流速係数，is：側岸の侵食速度（m/sec），ib：河床の侵食・堆積速度（m/sec），

w0 0.5{ （u ） }（If）−0.8exp −2.5速度（m/sec2），B：流路幅（m），h：水深（m），

さらに，s：水中比重，g：重力加速度（m/sec2），

qtin：側方からの全流入流量（m2/sec），C：断面平

τ＊：無次元掃流力，If：エネルギー勾配，w0：粒子

均濃度，CT：流砂濃度，C＊：最密充填濃度，qsin：の 沈 降 速 度（m/sec） で あ る。 ま た，α＝0.875,

側方からの流入土砂量（m2/sec），z：河床高（m）―
δu ⁄ u＊＝4.7 である。
これらの式を差分化して計算を行った。計算条である。
ただし，水位 H＝z＋h である。濃度分布を一定

件を表 2 に示す。

と仮定し，C＝CT とした。未知数は z, B, h, CT , Q

上流端における流量 Q と流砂濃度 CT の境界条の 5 つで，5 つの方程式から求めることができる。

件は高岡，永野のモデル 11，13）を用いた。すなわ

次に，侵食・堆積速度に関して，高岡 11）により

ち静止した土量 Vs が崩壊により一瞬のうちに流提案されている侵食・堆積速度式を用いた。河床の侵食・堆積の判定は平衡流砂量式から求められる平衡流砂濃度と流砂濃度の大小により決定されるものとした。
河床の侵食速度：if CT<CT∞ then ib＝kb（CT∞−CT）p・v（6）

河床の堆積速度：if CT>CT∞ then ib＝−kb（CT−CT∞）p・v （7）側岸の侵食速度：is＝ks・v（8）

ここに，kb＝0.01, ks＝0.01, p＝0.7 とした。ks＝0.01 は Takaoka et al. 12）が水俣の土石流計算の際

表2

計算条件

116

2014 年 8 月 20 日広島市安佐南区八木地区で発生した土石流災害について

量 Q，流砂濃度 C0 の土石流に変換され T 時間継

以上には河床侵食が起こらないものとした。河床

続するものとした。従って，堆積土砂の最密充填濃度は C＊＝0.7 とした。

崩壊時間外（t<ti, ti ＋T<t）

上山川で発生した土石流は，合計 3 回発生した

Q＝Qw0, CT＝0（11a）

崩壊時間内（ti ≤ t ≤ ti＋T）：
Q＝Qw0＋Q0, CT＝因となった各崩壊地における崩壊土砂量を，正確

C0Q0
Q

（11b）

x＝0 地点の上流域から流入した洪水流量：
Qw0＝

1
frA0
3.6

（12）

崩壊により発生した土石流の流量：Q0＝と言われている。しかし，3 回の土石流発生の原

C＊Vs
C 0T

に評価することは困難である。そのため本研究では，1 回の土石流の発生で代表することとし，現地調査結果にほぼ等しい流出土砂量となる崩壊土
砂量を明らかにした。
計算対象の時間は，8 月 20 日 2 時 30 分から 4
時 30 分までの 2 時間とし，崩壊の発生は 3 時 30

（13）

ここに，Qw0:x＝0 より上流域から流入した雨水流量（m /sec），Q0：崩壊により発生した土石流流
3量（m3/sec），T: 崩壊継続時間，ti: 崩壊開始時刻，
f：流出係数，r：時間雨量（mm/h），A0：x＝0 地
2

分とした。
3.2

数値シミュレーションの結果と考察

数値シミュレーションの結果と現地調査との比較を表 3 に示す。
現地調査によると 2），土石流は 3 回発生したと言われ，その総流出土砂量は 33,000m3 と評価され点の上流域の集水面積（km ）である。
初期条件として河床高，川幅を与えた。初期川ている。一方，数値シミュレーションによると，

幅は，各河道地点における流域面積をもとに評価

崩壊土量 4,000m3 の条件下で発生した土石流の流した 15）。初期洪水流量は，合理式により評価し，出土砂量は 30,000m3 となり，現地調査結果と概ね河道に沿って横流入させた。

一致する。

Q＝

1
frA
3.6

（14）

土石流の流下に伴って著しい河岸・河床侵食が生じ，大量の土砂とともに流木が生産された。そまた，流速係数は φ＝5 とした。

こで，2.2 節で述べた側岸上の植生調査の結果と，計算対象の上山川の河床堆積層の平均粒径 d は本章の数値シミュレーション結果に基づき流木の不明であったため，上山川に近接する渓流（太田流出量を求める。侵食された側岸上に，以前は植川支川 75）における堆積土砂の調査結果 3）を参考

生が存在していたと仮定すると，流木の発生本数に d＝0.3m とした。河床堆積層厚の評価は困難では 24,000m2 ×（70 本 /100m2）＝16,700 本，流木あるので，一様に堆積層厚 D＝2m と仮定した。河

の実質流出量は π（8.6cm/2）2 × 6.4m × 16,700 本

床堆積層厚は侵食可能な河床の層厚であり，2m＝ 620m3 程度であったと推測される。

より下層には岩盤が存在するとして，河床堆積層

表3

次に，数値シミュレーションにより得られた土計算結果と現地調査との比較

自然災害科学117）

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図 7 Om, A, B 地点での河床の時間変化のシミュレー
ション結果ᔂቯⓎ⏕ᚋ䛾ᕝᖜ㻮䛾ኚ໬㻮㻔㼤㻩㻜㼙㻕
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Om, A, B 地点でのハイドログラフのシミュレー
ション結果

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図5

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図8
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図 6 Om, A, B 地点での川幅の時間変化のシミュレー
ション結果

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土石流流下後の川幅のシミュレーション結果と現地調査結果との比較なかった。しかし，土石流が到達すると側岸は 90秒間で約 11m まで拡大し，一方で河床は 2m 近く堆砂していた。土石流は発生後 90 秒で地点 B（x＝ 1,000m）へ到達した。ピーク流量は約 950m3/
sec（3 時 31 分 45 秒）で，この時水深は約 5m で石流の動態を述べる。図 5 は，数値シミュレー

あった。また，数値シミュレーション終了後（4ションにより求められた流量ハイドログラフを，時 30 分）の川幅は約 21m であった。地点 B では，同じく図 6 は川幅の時間的な変化を，図 7 は河床

土石流の到達前に側岸・河床の侵食が既に発生し高の変化をそれぞれ示したものである。

ていたが，土石流の到達直後，側岸の侵食速度は

3 時 30 分から 3 時 31 分までの T＝1 分間を源頭

それまでの約 4 倍に増加し，河床には堆積が発生

部 Om（x ＝ 0m）における崩壊に起因した土石流した。土石流は地点 A, B 通過時に，側岸を大きくの継続時間と設定している。源頭部 Om（x ＝ 0m）

侵食する一方で，河床には約 3m の土砂を堆積さでは土石流の発生に伴い，川幅は約 10m まで拡大せた。そしてピーク流量を記録した後，流量の減し，河床は 2m 侵食され，岩盤が露出した（図 6，

少に伴って河床高の変化は堆積から侵食へと推移

7）。土石流は発生後 55 秒で地点 A（x ＝ 600m）にし，側岸の侵食速度も土石流が到達する前の速度到達し，15 秒後の 3 時 31 分 10 秒に最大水深約へと緩やかに変化した。

14.5m となった。その 5 秒後の 3 時 31 分 15 秒に

図 8 は，数値シミュレーションにより得られたは最大流量約 750m3/sec となった。地点 A では土土石流流下後の川幅を，現地調査結果と比較した石流が到達するまで，側岸と河床に変化は見られものである。川幅の値は現地調査を行った断面が1182014 年 8 月 20 日広島市安佐南区八木地区で発生した土石流災害について台形であったため，側岸を含む上面と河床との平策本部が設置された。県営緑ヶ丘住宅に 1 回目の均値を算出しプロットした。シミュレーションの土石流が到達したのもこの時間帯であったと言わ結果は現地と概ね近い値が得られた。

れている 8,9）。シミュレーション結果より，発生し水深に関しては，断面 IV 付近（x＝800m）でた土石流は秒速 10m 前後で谷を流下し，90 秒でが確認され，谷出口（地点 B, x

住宅街へ到達した。谷出口における水深は 5m で，＝1000m）では住宅の 1 階部分を越える水深痕が住宅の 1 階部分に被害が集中した。3 時 40 分，八残っていた。従って，シミュレーション結果は概

木地区では土石流に関する 119 番通報が急増し

ね妥当であったと考えられる。

た。安佐南区が避難勧告を発令したのは 4 時 30 分

10m の水位痕跡

2）で，1 回目の土石流から既に 1 時間が経過してい4．安佐南区八木地区における災害時系列

た。

高瀬での時間雨量，玖村（太田川）での観測水

また，太田川の水位が最大となる前の水位上昇

位と災害の時系列を図 9 にまとめた。高瀬，玖村

時に，既に山地渓流では，土石流が発生していた。

はそれぞれ，八木 3 丁目に近い観測所である（図1）。図 9 中の土石流水位は，3.2 節で述べた上山

5．おわりに川の谷出口における数値シミュレーションの結果

以上，2014 年 8 月 20 日，広島市安佐南区八木である。最大値は約 5m となった。ここに，その3 丁目の上山川を流下した土石流について再現シ

時刻は目撃情報 8,9）をもとに，1 回目の土石流が発ミュレーションを行った。

生したと言われている 8 月 20 日の 3 時 30 分としその結果，まず，崩壊土砂量を 4,000m3 と想定
すると，県営緑ヶ丘住などを直撃した土石流の流た。
八木地区における災害時系列を述べる。19 日の出土砂量は 30,000m3 と見積もられた。その多く

18 時より降り出した雨により，21 時 26 分に大雨

は，渓流河岸の侵食が原因で発生した。さらに流洪水警報が発表された。その後，降雨は一時終息

出流木量は 620m3（実質量）と評価された。

し，洪水警報は 23 時 33 分に解除された。20 日に

土石流は渓流の河岸を大きく侵食しながら流下なり，再び雨が降り始め，0 時 57 分に洪水警報がした結果，谷出口では川幅約 21m が記録され，再発表された。雨は強さを増し，1 時 15 分には土ピーク流量は約 950m3/sec だった。土石流の水深

砂災害警戒情報が発表された。3 時に最大時間雨は，谷出口で 5m と評価され，住宅の 1 階部分に量 87mm/h が記録され，3 時 30 分に広島市災害対被害が集中したことと対応した。また，崩壊の発

図9高瀬，玖村の降雨・水位と災害の時系列

自然災害科学特別号（）

生から下流の住宅地まで到達するまでの時間は約90 秒であった。
安佐南区では 20 日の 1 時 15 分に土砂災害警戒情報が発表され，3 時 30 分に広島市災害対策本部が設置された。県営緑ヶ丘住宅に 1 回目の土石流が到達したのも 3 時 30 分ごろであった。同区が避難勧告を発令したのは 4 時 30 分で，既に土石流による被害が発生した後だった。
これらの原因が重なったことで甚大な被害が発生した。また，太田川の水位上昇の途中において，既に山地の渓流では洪水，土石流が発生していた。

謝辞
本研究に際して八木地区の住民の方々に災害時の資料等を提供していただいた。現地調査では，
本学技術職員の池松伸也氏に多大な助力をいただ
いた。ここに記して謝意を表します。

参考文献
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（投稿受理：平成 27 年 4 月 10 日）