2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

オーガナイザー：東京建設コンサルタント 渡邊明英，進行：名古屋大学 椿涼太
趣旨説明（東京建設コンサルタント 渡邊明英）
河川部会は他の部会との連携を図るものであるが，⽔⽂，特に砂防分野との技術交流はあまりなかったことから，今回の OS を企画した．
直近 20 年で名前のついた⽔害を挙げると，明らかに増加傾向にあり，この 10 年ではほぼ毎年のように起きている．豪⾬，⼟砂災害の名前の付いた災害がかなり多い．⾬の降り⽅，災害の起きる形態の頻度のようなものが変わってきている可能性がある．
1999 年 6 ⽉の広島⼟砂災害を契機に⼟砂災害防⽌法ができ，今年で 20 年が経つ．しかし，⾬の降り⽅，災害形態が変わってきているため，対応が間に合わず，なかなか実効性のある対策ができていないのが実情である．近年は線状降⽔帯等の⼀部地域の集中豪⾬や，同時多発的な豪⾬が発⽣する傾向にある．斜⾯崩壊による急激な⼟砂⽣産イベントは，⼭地河川や上流河川へのインパクトが⾮常に⼤きい．⼭から川への⼟砂供給の実態を理解し，対策を考えていく必要がある．
⼟砂災害が起こる場所はだいたい決まって来るはずであり，⼀般的にはリスクマップ，ハザードマップの周知，砂防施設の整備が必要とされるが，これらだけでは⼗分でない可能性もある．河川への⼟砂供給については，どの場所から，どれくらいの量，どのような粒径の⼟砂が，いつ供給されるのかを知ることが重要となる．この条件に応じて河川側としてはどこまで対応できるのかを検討していくことになる．河川側の課題は，解析法の是⾮ではなく，従来の枠組みを超えた技術の構築であり，そのために砂防分野とどのようなことを情報交換していくべきかが重要となる．⽔⽂解析技術に関しては，⾬量から流量への変換過程，流出モデルの精査が困難であり，⽔⽂分野との情報交換はしているが，それ以上は進んでいないのが実情である．現在取り扱っている降⾬確率とは何なのか，⾬の降り⽅が変わってきている中で，将来降⾬の確率を今後どう考えていくのかについては，河川側にとって必要な情報となる．
これら課題について，砂防分野から江頭先⽣，⽔⽂分野から⼭⽥先⽣にご講演いただく．

1

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

2

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

3

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

⼭地流域における⼟砂⽔理現象とこれらを解くための鍵
⼟⽊研究所 ICHARM 江頭進治１．豪⾬に伴う⼭腹崩壊・⼟⽯流の発⽣と発達・減衰（堆積）過程


主として 2017 年九州北部豪⾬，2018 年⻄⽇本豪⾬の広島災害の事例を⽤いて，これまで⾏ってきた災害調査や基礎研究を紹介し，どれくらい技術的に迫れるのかについて説明したい．

⾚⾕川の例：⼭腹には崩壊が無数にある．崩壊の移動過程で⼟⽯流が形成されている．
このような移動痕跡が多く⾒られ，⼟砂が洪⽔とともに暴れて流れていたことが分かった．また，⼟⽯流堆積物には流⽊が多く含まれている箇所も⾒られる．こういったものが洪⽔時に流されることで，河川の境界条件になる．また，河床材料は縦断的に明らかに分級されていることが分かった．（p.3,4,6）

⻄⽇本豪⾬の例（広島県坂町，総頭川）：⼭腹崩壊が起こって，それが流れ出した．洪⽔によって流された．河道を侵⾷して⼟⽯流堆積物と河道侵⾷物が流出し，市街地に堆積した．（p.7）



急なところで⼭腹崩壊が起こって，それが流れ出して⼟⽯流を形成する．この時，沢⼭の流路⼯を侵⾷して発⽣する⼟砂も併せて流下し，概ね 4〜8 度の区間で⽌まり，その⼀部は下流に流下する．崩壊，⼟⽯流の流下，堆積までをきちんと評価できないと，下流河道の洪⽔と⼟砂の輸送を適切に評価できないことになる．（p.8）



⼭腹崩壊発⽣の予測：表⾯流，浸透流に加えて表⼟層の安定・不安定解析モデルを⼊れることで，降⾬外⼒に対する⼭腹崩壊の時空間分布を推定できる．崩壊⼟砂の流出：崩壊⼟砂は，移動過程で流動化し，⼟⽯流を形成する．流域全体で扱う場合には，⼟⽯流を積分して質点系にして解く⽅法がある．また，ダイレクトに⼀つ⼀つ挙動を追う⽅法があるが，渓流単位くらいしかできない（p.9）



抵抗則：⼟⽯流の構成則と侵⾷堆積速度が重要となる．⽔，⽯礫，微細砂の混合の程度によって構成則が違ってくるが，これを積分した形で抵抗則を作る．τy はクーロン摩擦で，勾配が緩いところで⽌まるという機構をもつ．勾配が急になると⼟砂が⽔⾯まで分散して流下し完全な⼟⽯流状態となる．今回は，これに微細砂が加わり，流動性が増したものを対象としている．（p.10）



侵⾷・堆積速度：局所勾配と平衡勾配との⼤⼩関係によって侵⾷，堆積が起こると考えられる．平衡勾配は⼟⽯流の流動性を表すパラメータであり，⼟⽯流の濃度を侵⾷も堆積も起こらず保ち得る勾配である．粘着性があれば侵⾷が少し緩和されるという項も考慮している．（p.11）



⼟⽯流に微細砂が含まれることによる流動性増加：微細砂が流体として挙動すると考えれば，平衡勾配の減少と，⼟砂濃度 c*が流体に抜け粗い粒⼦の濃度が⼩さくなることの 2 つの効果により，流動性が増すことになる．例えば砂礫だけの場合では 20 度前後の区間までしか⼟砂は動かないが，50%微細砂が含有する場合では 5〜6 度まで⼟砂42019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10が流れることになる．この概念が本当であれば，⼟⽯流，崩壊⼟砂の扱いが楽になる．
この点は議論の対象になると思われる．（p.12）


⽔と⼟砂の質量保存則：河川の流れの場合と同じである．ただし，⾻格となる粗い粒⼦と，間隙に含まれる細粒分による構造を仮定しており，堆積・侵⾷によってそれぞれの質量保存則が異なることを考慮している．（p.13）



運動量保存則：河川の流れと同じである．河床材料の質量保存則：⾃分⾃⾝が質量を変え，地形を変えながら流れるので，瞬時の質量と河床⾼をきちっと与える必要がある．
これと侵⾷速度式を与えれば，計算が可能となる．（p.14）



流⽊：移流⽅程式により扱う．単位⾯積あたりの流⽊堆積が分かれば，計算は可能である．（p.15）



質点系モデル：平衡勾配よりも急な区間では⼟砂は勝⼿に動くと考えれば，質量保存則だけから崩壊⼟砂がどこまで動くのかを推定できる．局所勾配と平衡勾配の関数で表される E を導⼊し，崩壊⼟砂の形状保存性が保たれるとすれば，単位幅あたりの体積変化が簡単に表現できる．崩壊点を決めれば，それが最急勾配⽅向に移動し，どの川筋に流⼊するのかが推定できる．（p.16）



以上をまとめると，降⾬条件、流域表層地形、表⼟層モデル、⽔深平均 2 次元モデルによる流出解析、表⼟層の不安定解析（無限⻑斜⾯モデル）を⽤いれば，流域における表⾯流・浸透流の分布，崩壊・⼟⽯流の時空間分布を推定することできる．発⽣した⼟砂に対して質点系モデルを適⽤すれば，流域全体として流出⼟砂量や流⽊がどこまで到達するのかを概ね推定できる．また，ハザードマップ作成等のためには，⽔深平均⼆次元⽀配⽅程式を⽤いて，渓流部の⼟⽯流，流⽊の挙動を解析することが有効となる．
（p.17）

P.19 は⾚⾕川の⼭腹崩壊の時空間分布の算定例である．どういうところで崩壊が発⽣しやすいのかを推定でき，確からしい結果が得られている．



また，p.20 は質点系モデルを⽤いて，⼭地流路網における⼟砂堆積量を算定した結果である．砂堆積分布を初期条件として洪⽔外⼒を与え，⼟砂輸送を解けば，下流河川への⼟砂供給条件を推定することが可能になる．
（p.20）



また，⼆次元モデルにより，⼟⽯流の流下に伴う流路の侵⾷・堆積や，流⽊堆積量を推定できることが確認された．（p.21，22）

２．流砂・河床変動を伴う洪⽔流

⼟⽯流や流⽊は 4〜8 度のところに堆積している．これより下流では，流砂・流⽊を伴う洪⽔，激しい流路変動が起こる．また，掃流砂，浮遊砂が卓越し，あるところから浮遊砂，wash load がかなり氾濫する．この間で分級が起きていることになる．総頭川では，概ね 6 度のところで⼟⽯流が⽌まっていた．これが洪⽔侵⾷を受けて流出する過程で，⼟⽯流に加えて河道侵⾷によって⽣産された⼟砂が合わさって流れ，市街地に堆5

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

積した．他の河川でも概ね同様の傾向が⾒られた．（p.29）


対象となる現象は，流路変動，流路閉塞であるが，⾚⾕川や総頭川（広島県坂地区）のような異常ともいえる⼤量⼟砂供給をどれだけ評価できるのかが重要なポイントとなる．このためには，モデルは最低でも 2 次元以上が必要となる．(p.30）

上流端条件：⼟⽯流は⾮常に不確定な現象で，⼀旦⽌まることから，連続的に洪⽔に遷移する可能性はほとんどないと思われる．そうすると，流れの上流端条件には洪⽔ハイドログラフを与え，掃流砂及び浮遊砂の⽐較的粗いものについては平衡給砂条件を与えればよい．ただし，wash-load（細かい浮遊砂も含む）は，河岸崩壊⼟砂および⼟⽯流堆積⼟砂が洪⽔流によって侵⾷されて細かい物が⼀気に洪⽔に取り込まれるという扱いをする．流⽊については，流⽊⽣産量と洪⽔総量の⽐により，平均的な流⽊濃度を与える．（p.31）



流⽔中の浮遊砂の質量保存則： Wash-load の扱いについて⻑年悩んできた結果として，Wash-load についても浮遊砂同様に⾮平衡性を考慮し，巻き上げ，沈降が⽣じるとしている．こうすることで，⼟砂の分級機構を表現できるようにしている．（p.33）



⾚⾕川での検討例を⽰す．平衡給砂以外に，微細量の供給条件（p.37）を考え，これも追加した量を上流端から供給するようにしている．（p.38）



本解析モデルにより，全体の⽔⾯形や，⼟砂堆積，流⽊の堆積箇所が概ね説明できるようになってきた（p.40，p.42）．また，流⽊集積が流れ場に及ぼす影響についても表現可能となってきている．
（p.43）

3. 遷移領域における河道設計の考え⽅


遷移領域の河道設計の考え⽅は次のとおりである．まず，想定する降⾬に対して崩壊⼟⽯流の分布を計算する．これに流路網モデルを併せることで，上流域に⼟砂がどれだけ貯まっているのかを推定する．これに洪⽔を作⽤させることで対象河道への⼟砂供給条件を計算する．そして，河道の条件を与えることで，洪⽔と⼟砂の流れ⽅をするのかを調べる．この結果を踏まえ，河道で安全に洪⽔と⼟砂を流下できるような河道対策（河幅，掘削）または上流域対策（⼟砂供給条量の緩和）を検討する．（p.44）

河幅を広げて⼟砂を貯留させる対策が有効となる．しかし，河幅が広い箇所では⼟砂が堆積し河床が上昇することになるため留意が必要である．そこで，河幅変化量と河床上昇量の関係を表す式を提⽰した．この式は，⽔流の連続式、疑似等流の Manning 則、流砂の連続式、流砂量式の関数形，⼀次元のエネルギー保存則から導出されるものであり，設計のチェックには有⽤であると思われる．（p.45）

6

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

7

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:108

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:109

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1010

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

11

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

12

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1013

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1014

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1015

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1016

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1017

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1018

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1019

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1020

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1021

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

会場からの質問（司会：名古屋⼤学 椿涼太）
中央⼤学 福岡先⽣：
後半の遷移部分をどう扱うのかは，我々にとって⼤事になる．砂防と河川，共有し合う⼟砂量，洪⽔を考えるとき，砂防領域から河川に移る箇所で，貯砂或いは⽔を遊ばせることのできる箇所があれば，そこを結節点として考えるのはどうか．それより下流の河川領域では，起こった洪⽔を計測し，どの程度説明できるのかを調べる．⼀⽅，上流の砂防領域では，⽣産⼟砂と貯砂量との関係を調べ，お互いが情報共有し合う場を設けることが必要となる．計
画論だけでなく，現実問題を考える上では，このような観点も重要となるのではないか．
江頭：
ご指摘のとおりで，今後の遷移領域の河道設計を考えていくためには，砂防，河川の両⽅からの意⾒をかみ合わせないといけない．これまで河川と砂防が議論する機会が⾮常に少なかったので，今後は議論の機会を積極的に設けていくことに努めたい．
中央⼤学 ⼭⽥先⽣：
⾚⾕川の被災を受けた箇所は，どう対策するのか．もとの河幅，河床⾼に戻すのが本当に良いのか．崩壊⼟砂の全部が川に流出したのではなく，渓流に残っているものもある．この後また豪⾬が発⽣した場合，同じ規模の⼟砂流出が起こり得るのか．どのような状況を想定して河道設計を考えていけばよいのか．また，2009 年に台湾で 3 ⽇⾬量 3000mm 規模の豪⾬が発⽣し，⼤規模な⼟砂崩壊によって河床が数 10m も上昇した例がある．このようなケースであっても，元河床まで掘削するのが本当によいのか．これらの事例は，今後予想される⼤規模降⾬による⼟砂災害に対して，どのような対策を考えていくのかについての良い参考例になるのではないか．
江頭：
⾚⾕川の場合は，同じような⾬が降って，同じ⼟砂⽣産はないと思われるが，インパクトアセスメントをきちんと検討する必要がある．
台湾の例のように何 10m も⼟砂が堆積した場合，それを放置した場合に下流にどのような⼟砂が流出するのかを予測することがまず⼤事になる．また，その⼟砂をうまく使うことも含めた合理的な河川整備を考えていくべきである．

22

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

⼟砂・洪⽔氾濫対策に向けた技術的な検討状況
国⼟交通省砂防部砂防計画課 國友 優

砂防に関わる⾏政課題は多い．⼟⽯流対策，崖崩れ対策はどういったところにハザードが分布するかについて全国調査を進めており今年度中にひととおり終える予定である．
⼟砂・洪⽔氾濫については，計画論も含めて新たな⾏政課題として取り組まなければならない．



⼟砂と洪⽔が氾濫する事例は，最近顕著にみられる．平成 30 年 7 ⽉豪⾬では，広島呉市天応⻄条地区で洪⽔とともに多量の⼟砂が氾濫した．家屋等について⼟⽯流ほどの激しい損壊は無いが、じわじわと氾濫し，市街地で 2m の⼟砂堆積が⽣じた．

豪⾬により上流域から流出した多量の⼟砂が⾕出⼝より下流の河道で堆積することにより，河床上昇・河道埋塞が引き起こされ，⼟砂と泥⽔が氾濫する現象を「⼟砂・洪⽔氾濫」と呼ぶ．⼟砂とともに上流域から流出した流⽊が氾濫する場合もある．(p.3)

「実効性のある避難を確保するための⼟砂災害対策検討委員会」では，⽣産⼟砂量の推定⼿法の⾼度化の必要性が指摘された．「気候変動適応計画」では，気候変動に伴う⼟砂や流⽊の流出量の変化等について検討することが記載されている．
「国⼟強靭化基本計画」では，⼟砂災害だけでなく，⼟砂・洪⽔氾濫についても位置付けられた．(p.4,5)

「河川砂防技術基準計画編」では，砂防（⼟砂災害等対策）計画に，新たに⼟砂・洪⽔氾濫対策計画を位置付け，短期，中期，⻑期の⼟砂流出対策計画を明記した．(p.6)



１回のイベントで⼤量の⼟砂が出てくる状況を扱うものを短期，その後流域に残っている⼟砂が数年かけて特に活発に流出してくるものに対応するのが中期，主たる⼟砂供給源が解消されるまでの⻑い間、短期のイベント前のレベルを上回って活発に⼟砂供給され続ける状況に対応するのが⻑期というように概念を整理している．(p.7)

具体例（短期）：⼟⽯流対策として透過構造の砂防堰堤が主⼒になっている．容量を確保し⼟⽯流を捕捉する．捕捉した⼟砂は速やかに撤去をする必要がある．これだけでは全ての⼟砂を⽌められないため，主要な保全対象の上流側には，しっかりと⼟砂を貯めこむための施設として遊砂地をつくることも考える．（p.8）

具体例（中期）：例えば⾚⾕川ではブロック積み仮設の遊砂地を整備している．また，堰堤の除⽯により次の出⽔に対応できるようにしている．
（p.9）

具体例（⻑期）：流域の中の巨⼤な⼟砂⽣産源がずっと存在した状況に対応する．⽴⼭
砂防の例では，⼟砂⽣産が通常レベルになるように，⼭腹⼯を⾏っている（p.10）．ただし，今後新たな巨⼤⼟砂⽣産源が出来た場合には，上でもとから絶つのか，下で継続的に除⽯管理をすべきなのか，C/C 評価のようなものが必要になる．



⼟砂・洪⽔氾濫対策における計画策定⼿法については，まずは対象降⾬波形を決め，想定されている⼟砂⽣産パターンを重ね合わせ評価する．その後，⼟砂がどのように出てくるのかについては，河床変動計算で推定する．ただし，どのくらいの⼟砂⽣産があるのかについては，解析的，経験的⼿法を組み合わせるものとしている．(p.13)
23

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10



計画論を⽴てる上で，どの程度の⼟砂を対象とするのかが⾮常に難しいとともに，⽣産⼟砂量の推定法が鍵となる．昨年度から⼟砂・洪⽔氾濫対策ワーキンググループを⽴ち上げ，⽣産⼟砂量の推定法をメインテーマとして検討を進めている．
（p.14）



流域⾯積と⽐⽣産⼟砂量の関係にはかなりばらつきがある．⼟砂・洪⽔氾濫を起こした河川では概ね最⼤レベルの⼟砂が出た箇所であったが，最⼤レベルの⼟砂⽣産があった箇所で必ずしも⼟砂・洪⽔氾濫が⽣じているわけではなく，この点をどう評価するのかが課題である．また，計画で⽤いている⽣産⼟砂量は今回の災害の実績をカバーできていることは確認できたが，⼩さい流域でも⼟砂が多く出ているケースもあるので，この点をどう考えるのかもポイントとなる．（p.15）



計画論に落とし込むにあたっては，どの斜⾯で崩壊が起きやすいのかを推定する必要がある．シミュレーションにより流域の⼟層厚の⾯的な分布を推定する⼿法も考案されている（京都⼤学松四先⽣）．
（p.16）

⼟砂⽣産量と地質の関係についても調べている（国総研）．同じ地域で同じ地質であっても、流域によっては 1〜2 オーダーも⽐⽣産⼟砂量が変わってくる場合があることが分かってきた．将来，不確実性を⾒込む際には重要な要素となる．（p.18）



⼟砂・洪⽔氾濫対策としては，砂防と河川の結節点で⼟砂を⼀旦⽌めることが重要である．そのためには，遊砂地整備を推進していく必要がある．しかし，すでに⼟地利⽤されている場合もあるので，地域とのコンセンサスをどう得るのか，施設の規模についても⼗分検討していく必要がある．（p.19）

24

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1025

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1026

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1027

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1028

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1029

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1030

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:1031

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

32

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

会場からの質問（司会：名古屋⼤学 椿涼太）
東北⼤学 ⼩森先⽣：
今年 6 ⽉に国有林改正法が成⽴し，今後森林⾯積が変わることが予想される．これに伴い，⼟砂や流⽊の発⽣条件が変わる可能性がある．この点について，国交省としてどのようにアプロ―チとしていくのか．
國友：
具体的なとり決めはないが，⼀般には皆伐から 20 年くらいで根が完全に腐った後に，崩壊が増えるということが過去から⾔われている．皆伐地については将来の⼟砂⽣産源になり得るため，危惧はしている．

群⾺⼤学 清⽔先⽣：
中⼭間地域のつなぎのところで，今後⼟砂を考えた河道計画を考えていくにあたって，渓流砂防にどの程度期待できるのか，どの程度の規模の遊砂地が必要になるのかが重要になってくる．例えば⾚⾕川の事例では，従来の渓流砂防によってどの程度⼟砂を⽌められるのか．
國友：
実際に災害が起きてしまった⾚⾕川の場合は，各渓流で⼟⽯流対策として 1/100 規模の外⼒に対応できる容量の施設を整備することになる．ただし，⼟⽯流対策を整備する箇所は，直下に⼈家があるところに限定される．何もないところについては，下流への供給⼟砂量⾒合いで遊砂地を整備することになる．

33

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

気候変動に伴う洪⽔外⼒の変化
北海道⼤学⼯学研究院 ⼭⽥朋⼈


主に⾬に関して紹介．この議論の中では，よく不確実性という⾔葉が出てくる．



北海道では 3 年前に４つの台⾵があり，多くの地域で年間降⾬量並みの⾬を記録した．
このパターンはほとんど過去に存在しないが，昭和 56 年 8 ⽉⽯狩川流域の⼤⾬のパターンと似ているところがある．



まず，現在の観測値にどれくらいの振れ幅，不確実性があるのかを説明する．例えば空知川上流域では，平均累積量が 230mm とされているが，地上⾬量計の場所を移した場合，100mm，350mm 以上ということになる．⽇本では概ね 10km2 に 1 地点の⾬量計があるが，その計測値はこの程度の不確実性を伴う情報である．



例えば降⾬流出式の降⾬に不確実性を考慮すれば，確率微分⽅程式に対応した式が得られる．更に，前の降⾬を今の降⾬とは別の独⽴事象として考えると，⼆重拡散確率微分⽅程式の形状になることが認められる．全国のダム流域で解析してみた結果，今の観測降⾬データには概ね 10〜15％の揺らぎがある．このような揺らぎの中で，例えば避難のタイミング等を判断するということになる．



現在までの観測データに基づけば，ぼやっとしていても⼤体どんなものかを把握することはできるが，将来これらの情報がどう変化するのかということが⼤事になる．

d4PDF に基づいて過去 60 年間，計 50 通りの初期条件を想定し，合計 3000 年分のデータについて気象庁の現業モデルにより降⾬量を計算した．北海道，九州，⻄⽇本を対象とし，5km スケールまで⼒学的ダウンスケールを⾏い，側⽅境界条件として地球全体の計算結果を与えている．

⼗勝川流域，常呂川流域，⽯狩川，豊平川で⾒てみると，気候変動により 4 度気温が上昇した場合，降⾬量は 1.3 倍程度，⽯狩川は集⽔域において危険となる⾬量パターンが異なり，全体では 1.16 倍，豊平川では 1.34 倍となる．2 度上昇では 1.1 倍となる．

短時間⾬量について⾒ると，⼗勝川流域では 100mm/hr の降⾬の可能性があることがわかった．

⼗勝川流域では，2500km2 で 72 時間では中央値については将来 1.2 倍増加，内訳の流域⾯積が半分くらいになる．1 ⽇降⾬量は 1.2〜1.3 倍程度増えることになる．時空間的に異なるハイエトグラフが存在することになる．⽯狩川流域等，いろいろな流域で⾒ても似たような特性があることが確認された．



また，同じ 200mm 降⾬量でも，降⾬パターンによっては流量が 2000〜4000m3/s の幅をもつ可能性がある．時空間的にどの部分に集中して議論すべきなのかが重要となる．



情報量というのは増加すると，外れ⾟さが向上すると考えられている．場が定常的でない中で，次の何⼗年に対して決定論と確率論の混在する新しい考え⽅が必要となる．

342019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

全体討議（司会：東京建設コンサルタント 渡邊明英）
北海道⼤学 泉先⽣：
北海道豪⾬の例では，直轄区間ではレーザープロファイラがとられていたので，かなり正確に⼟砂の⽣産量が把握できた．しかし，このようなデータが無い場合には，上流側の供給⼟砂量を⾒積もることは相当難しいと思われるが，どうなのか．
江頭：
崩壊した⼟砂が⼀旦堆積して，その後⼟砂が流れ出すプロセスを考える上では，崩壊そのものの⼤⼩は直接関係なくなる．そういう意味では，ポテンシャルエロージョンデプスだけしっかり把握できればよい．表層崩壊に限れば倍半分くらいの議論はできると思われる．
河川財団 藤⽥⽒：
⼟砂⽣産量が分からないと下流の政策が進まない，気候変動で⾬がどう増えるのかが分からないと治⽔計画の⾒直しができないので，上流域をちゃんと意識する必要がある．⼀⽅で，⽣産⼟砂量が正確に分からないと計画は進まないとか，気候変動の精緻な計算ができない限り治⽔の進化は無い等という状況は避けるべきである．むしろ，下流側の河川サイドからするとこういう情報がほしいということについても，同時並⾏でやりとりしないと上⼿くいかない．具体的な議論を，砂防や⽔⽂分野に投げかける必要がある．
江頭：
⼟⽯の貯まり⽅というのは，そんなにバラエティのあるものではない．どれだけ⽔を含んでいて，どのような材料かで堆積勾配は決まってくる．そういう条件を上流で設定し，洪⽔を与えれば検討は可能となる．そう単純ではないが．
中央⼤学 福岡先⽣：⼟砂・洪⽔氾濫については，そろそろ⼟地利⽤の問題として具体的にトレーニングしていただき，その取り組みや成果を我々に⾒せていただきたい．やがてそれは都市部の⽔害対策にも⽣きてくると思われる．
國友：
⾚⾕川の災害を踏まえて，国総研では⽔害研と砂防研とで⼟砂・洪⽔氾濫のリスク情報の出し⽅に関する研究を進めている状況にある．⾚⾕川の災害は，砂防と河川が⼀緒になって計画を⽴てた事例で，お互いがそのイメージを少しずつではあるが共有，理解できるようになってきた．今後更に議論を深めていきたい．

35

2019 年度河川技術に関するシンポジウム OS1（特定課題 1）「河川管理や河川計画のための⽔⽂・河川・海岸分野の境界領域に関する河川技術」
平成 31 年 6 ⽉ 12 ⽇(⽔) 15:10〜17:10

東京⼤学 池内先⽣：
リスク情報の改善だけでなく，都市計画や，建築技術との関係についても議論していってほしい．
國友：
今まさに，都市局が⽴地適正化の審議会の中でそういったことを検討しており，そこに⽔局も加わって議論している．今後も引き続き取り組んでいきたい．
以上36