第5回河川堤防技術シンポジウム論文集
2017年11月21日

河川堤防の基盤漏水発生箇所と旧河道の関係
河川堤防，基盤漏水，旧河道，空中写真判読，断層

キタック
中央大学

１． はじめにフェロー正会員
佐藤
大渕 貴・上野福岡捷二

豊
優

３．千曲川堤防の基盤漏水発生箇所と旧河道の関係

2012年7月の九州北部豪雨による矢部川の堤防決壊(右飯山盆地における岸7.3k)は，基盤漏水によるパイピングが原因とされてい

基盤漏水発生箇所を図-2に示す．同図には，戦後米軍がる．決壊箇所の地形は，旧河道と現堤防の交差付近で発撮影した空中写真により判読した旧河道分布図3)を示した．

生しており，上流側右岸11.8kにおいても旧河道付近で堤漏水発生箇所は，旧河道と堤防の交差付近または旧河道体の陥没，漏水が発生している1)．千曲川においても，基で囲まれた位置にある．しかし，すべての旧河道で発生

盤漏水は旧河道付近での発生が数多く，基盤漏水の発生しておらず，旧河道の形状や振幅等の特性を検討する必は旧河道との関係が深い．堤防弱点箇所を精度良く予測要がある．

するためには，基盤漏水発生箇所と旧河道との関係を河凡

道形成過程，旧河道の状況，土質特性等から検討する必

氾濫原Ⅰ面

要がある．
本稿は，千曲川堤防の漏水事例をもとに基盤漏水と旧★

河道の関連性について現地データを基づいて検討した．

★

自然堤防

２．検討範囲

30k ★

★

★

★
★

★
★

検討範囲は，図-1の枠囲いで示された飯山盆地(距離標30k★
★

25k～40k付近)，長野盆地における山王島地区(右岸距離★
★★

32k

標54k付近)，飯田地区(左岸距離標54.5k～56.5k付近)で★
★

ある．千曲川は，甲武信岳を源に長野県の佐久市，上田

32k

氾濫原Ⅱ面

★

例・地形分類
旧河道
旧蛇行洲・河岸洲
自然堤防
旧掘
湖沼跡・後背湿地
氾濫原Ⅱ面(千曲川)
氾濫原Ⅰ面(千曲川)
扇状地(千曲川)
扇状地(支流)崖錐・土石流
完新世段丘
更新世段丘
山地・丘陵
谷底平野
現在河川・湖・断層，旧河道等
確認断層
確認断層の落下推定断層

市を北西に流れ，千曲市付近から流れが北北東方向に変推定断層の落下★ 漏水箇所

わり，長野盆地，飯山盆地を流下する．千曲市の距離標

伏在断層
堤防位置

80k付近から上流は，扇状地で河床勾配1/180～1/350と急堤防位置

氾濫原Ⅰ面流河川の特徴を示す．距離標80k付近から下流は，氾濫原となり，河床勾配1/860～1/1,470と緩流河川の特徴を示★ 漏水箇所図-2 飯山盆地における旧河道分布図，基盤漏水発生箇所

す．
「地形の辞典」 4) によれば，旧河道(abandoned riverchannel)における堆積物は，シルトや粘土などの泥質物を主体とし，しばしば泥炭が形成されていると示されて30kいる．また，裏のり尻付近に粘性土からなる旧河道が分

図‐2,4,9布する場合，「行き止まり地盤」として浸透に対して問

斑尾山
図‐5

題のある地盤構成とされており，旧河道の土質特性を検討する必要もある5)．

40k

ま た ， 平 成 18 年 出 水 の 山 王 島 地 区 ( 長 野 盆 地 ， 右 岸

高杜山

豊田飯山IC53.8k付近)においては，堤防から約100m離れた地点で漏水が発生した3)．同地区は堤防盛土と上信越道の高速道路の盛土が複合した大規模な盛土形状で，この盛土と背後50kの松川扇状地に挟まれた低地部分(旧河道)で漏水が発生している(図-3)．このことから，連続した旧河道で現在の河道部分とつながっている場合には河川水位の影響を図‐3受けるとともに，周辺からの地下水の影響を受けている

図‐7と考えられる．本論文では，旧河道の形状等と漏水発生

枠内は，本文中の図番号の範囲を示す

図-1

本論文での検討範囲2)箇所の検討および旧河道の土質検討，河川水位と旧河道Relationship between locations
foundation leakages and abandoned rivers

Y.Satoh,T.Ohbuchi,U.Uwano(KITAC CO.,LTD)and S.Fukuoka(Chuo University)

17

との関係等を検討した．

中に不連続な旧河道が分布しおり，この不連続な旧河道の開始位置は，4本の連続する旧河道よりも下流側に位置し，古い旧河道と考えられる．

★

図-5には中央橋～上流の綱切橋付近の拡大図を示す．
千曲川の流れは，綱切橋右岸の丘陵・山地に規制され，53k

左岸側の氾濫原Ⅰ面(飯山城址)に向かう2本の旧河道が確

53k

認できる．飯山城址は山地・丘陵で氾濫原Ⅰ面よりも高い．また，下流側の完新世段丘も氾濫原Ⅰ面よりも高く，53.5k

綱切橋右岸の山地・丘陵で流れを規制され左岸側に向か53.5k

い，飯山城址や完新世段丘の高地に規制され，中央橋下

54k

流右岸の蛇行へと向かっている．

★

完新世段丘

54k

松川扇状地

図-3

山王島地区の漏水発生位置

飯山城址(山地・丘陵)33k★

４．漏水箇所と旧河道の特性検討
４．１ 旧河道の形成過程の検討

33k◎

図-2に示した旧河道分布図について，旧河道の連続性
34kや振幅等に着目して旧河道の形成過程を検討する．

中央橋
34k

現在の千曲川は氾濫原Ⅱ面を流れており，それよりも高位面にある氾濫原Ⅰ面はかつて千曲川の河道部分であった．氾濫原Ⅰ面の旧河道は氾濫原Ⅱ面の旧河道の川幅よりも狭く網状流路状を呈している．次に，現在の河綱切橋

35k

道が左右岸の旧河道を分断しているため，河幅や振幅が35k

類似するものについて枠線を付けてつなぎ．不連続な旧河道と識別できるようにした．この連続した旧河道をみると大きく4本の蛇行した流れが確認できる．この4本の山地・丘陵

旧河道の外側に分布する旧河道は，河幅が小さく不連続なもので古い旧河道と思われ，洪水等によって分断され図-5

中央橋～綱切橋付近の旧河道分布たものと考えられる．
凡
氾濫原Ⅰ面

★
★

自然堤防

30k

★

★

★

★
★

★
★

★

30k

★
★
32k

★
★

★

また，同図に断層6)を示したが，現在の千曲川の中央橋

例・地形分類
旧河道
旧蛇行洲・河岸洲
自然堤防
旧掘
湖沼跡・後背湿地
氾濫原Ⅱ面(千曲川)
氾濫原Ⅰ面(千曲川)
扇状地(千曲川)
扇状地(支流)崖錐・土石流
完新世段丘
更新世段丘
山地・丘陵
谷底平野
現在河川・湖～綱切橋付近の河道は伏在断層(図中の点線の断層)に規制され直線的に流れている．この断層は逆断層で北西側上がり，南東側下がりで氾濫原Ⅰ面は氾濫原Ⅱ面に比べ高い．氾濫原Ⅰ面にある旧河道はさらに西側にある断層によって流れが規制されている．したがって．飯山盆地における千曲川の流れは，かつては中央橋～綱切橋付近の山地・丘陵を抜け出て扇状地地形を呈し，網状流路を・断層，旧河道等
確認断層
確認断層の落下

★
★

氾濫原Ⅱ面

32k形成していたものと思われる．このことは図-4の氾濫原

推定断層
推定断層の落下Ⅰ面の旧河道形状から推定される．この後，断層の活動

伏在断層の東側下がりによって地形勾配が緩くなり，千曲川は蛇堤防位置行するようになった．さらに断層の活動が続き，中央橋★ 漏水箇所
右岸31.5K
氾濫原Ⅰ面

樽川

中央橋

図-4

不連続な旧河道～綱切橋付近の千曲川の流れが断層に規制され，直線的連続する旧河道な流れとなったものと思われる．このことは，図-4の塗比較的新しい旧河道

りつぶした旧河道(比較的新しい旧河道)が蛇行した旧河道を分断していることでも読み取れる．基盤漏水発生箇

旧河道の分布所は，この蛇行した旧河道で発生している．しかし．中央橋下流右岸の蛇行した旧河道部分では漏水が発生してこの4本の蛇行した旧河道はいずれも中央橋下流右岸かおらず，次節の河川水位との検討を行う．

ら始まっている．また，同付近に4本の連続する旧河道の18

４．２ 河川水位と漏水発生箇所の検討

ター図を作成した．同図から，旧河道が分布していない

昭和57年～平成25年で発生した漏水箇所と近傍の定期測点No.66(水位計No.6,7,8)では，地下水位コンター線が横断図を用いて平均動水勾配H/Dを求め，漏水発生箇所と堤防横断方向に並行した形状となっているが，旧河道部漏水が発生していない旧河道との関係を図-6に示した．

分に設置している測点No.48+15(水位計No.3,4)での地下ここに水位差Hは洪水痕跡が測定されている平成25年9月

水位は堤防横断方向の堤内地側に設置したNo.5に対して水位を敷幅Dは表のり面痕跡水位位置と裏のり尻までの距高く，旧河道付近から地下水位コンター図の尾根が形成

7)離を用いた ．図から，漏水発生箇所は，平均動水勾配されていることから，旧河道部分で河川水が流入し，地H/D=0.029以上の範囲にある．中央橋下流右岸の平均動水下水位が高くなっていると考えられる．

勾配は，0.012前後と漏水発囲発生の閾値0.029よりも小次に，漏水発生箇所は，旧河道と現堤防の交差点付近

さく，漏水履歴が無いことと一致する．分断された不連で発生しているほかに，前記の山王島地区のように現堤続な旧河道の平均動水勾配は，0.012～0.031の閾値付近防と旧河道に囲まれた部分でも漏水が発生している．こまたは低い値の範囲にあり，連続する旧河道は不連続なこで，水位差H(河川水位と裏のり尻付近の高さの差)と堤旧河道よりも低い位置に分布していることを示す．この

内地側に分布する旧河道までの距離Lの関係を図-8に示す．

ことは断層の活動による盆地部の沈降によって新しい旧同図から，漏水が発生する箇所の河川水位差と堤内地側河道ほど低い位置を流れているものと思われる．に分布する旧河道との距離の関係性が高く，河川水位差4m程度で旧河道との距離は80～100m程度，河川水位差が60.06

0.05

右岸漏水実績あり～8m程度で旧河道との距離は120～160mで程度ある．山王

右岸漏水無し島地区(図-3)は，背後の松川扇状地の地下水の影響を受

左岸漏水実績ありけた漏水でH/L=0.055である．最小値の右岸31.5k地点の左岸漏水無し0.04

H/Lは0.037で同地区も背後の支川樽川(図-4)からの伏流不連続な旧河道水の影響を受けた漏水と考えられている．同地区の漏水

平均
動 0.03水勾配調査では融雪期に漏水箇所から湧水を確認しており，背i = 0.029

後の広域地下水の影響を受けていることを確認している

0.02(写真-1)．堤防弱点箇所の抽出では，広域地下水の影響を含めた現地踏査も重要で，図-8の関係図をさらに充実0.01させると，河川水位差に応じた踏査範囲を求めることが中央橋下流右岸の旧河道可能と考えられる．
028.0

29.0

30.0

31.0

32.0

33.0

34.0

935.0

千曲川L29.15k

距離標(k)
8

図-6 旧河道での漏水発生の有無と平均動水勾配の関係

千曲川L29.20k
7

千曲川L31.5k6

上記の関係図から，旧河道部分では河川水の影響を受水
位 5差
H 4けていることが推測される．千曲川の飯田地区(左岸距離標54.5k～56.5k付近)では旧河道部分を含めた地下水位観

山王島

千曲川R31.0k
千曲川R31.5k
千曲川L37.2k(

千曲川L37.5kmH/L = 0.037)

測が行われており，地下水位コンター図を図-7に示す．

3

千曲川R53.75k

堤防および堤内地に8箇所の水位計を設置し，遮水矢板施
2工後の地下水位観測を実施し，2010年2月の地下水位コン10020406080100120140160180

河川水位から旧河道までの距離 L (m)

河川水と旧河道との距離 L▽ HWL

旧河道付近の水頭(推定)

漏水箇所
水位差 H

▽

旧河道

扇状地
扇状地

粘性土
旧河床図-8

漏水発生箇所における水位位置と堤防前面から旧河道までの距離の関係

図-7

飯田地区の地下水位コンター図19

図-4の旧河道が蛇行している範囲では旧河道の土質は粘性土で，堤防が交差する付近では「行き止まり地盤」が形成されている．しかし，必ずしもすべての交差箇所で漏水が発生しているわけではなく，河川水位および背後の地下水位の影響を受けて漏水が発生するものと考えられる．

５．まとめ
旧河道存在の視点から基盤漏水発生箇所を整理し，河川水位差(平均動水勾配)，旧河道の特性，旧河道分布位置が大きく影響することを示した．旧河道と漏水発生箇
写真-1 2013年9月右岸31.5k付近の漏水発生箇所の所の関係を明らかにするためには，その河川の河道形成

融雪期の湧水状況(2014年3月調査時)過程を確実に把握することが重要である．千曲川では断層の活動によって河道が規制されている部分が大きい．

４．３ 旧河道に分布する土質検討

このため．旧河道分布図には自然堤防，段丘等のほかに飯山盆地で実施したボーリングデータを用いて．旧河断層位置を示すことで古い旧河道(不連続な旧河道)と新道の土質と旧河道以外の氾濫原．自然堤防の土質を確認

しい旧河道(連続する旧河道)を区分することができた．

し，図-9に示した．27k付近から上流では旧河道の土質は旧河道が蛇行する範囲では旧河道の土質は粘性土が分布粘性土であり，旧河道以外の氾濫原．自然堤防の土質はし，行き止まり地盤を形成している．図-8に示した漏水砂質土である．27kから下流では地形に関係無く，粘性土実績箇所における堤防前面位置と旧河道の距離の関係図が厚く分布する．これは下流に狭窄部があり，洪水時はや飯田地区の地下水位コンター図から，旧河道では河川滞留時間が長く細粒土が厚く堆積する環境にあると考え水の影響を受けて高い地下水が存在しており，これが漏られる．

水に影響を及ぼしている考えられる．また，背後に分布する扇状地等からの広域地下水の影響も受けた漏水もある．千曲川の漏水実績から，水位差に応じて影響を及ぼす旧河道の範囲の推定の可能性を示した．
今後は，これらの結果をもとに千曲川上流の漏水発生箇所や他の河川の漏水実績をもとに図-8のデータを充実させ，旧河道分布，基盤透水層の透水係数に応じた影響範囲等の検証を進めて行きたい．

謝辞
本稿作成にあたり，国土交通省北陸地方整備局および平面図凡例

千曲川河川事務所のご協力を賜りました．記して謝意を○：粘性土(旧河道)表します．

○：粘性土

表層土層厚(m)

○：砂質土
5.0
4.0
3.0
2.0
1.00.0

参考文献
1) 矢部川堤防調査委員会：矢部川堤防調査委員会報告，

右岸

2013.
2) 国土地理院 : 電子国土基本図.

252729252729313335373335373) 国土交通省北陸地方整備局

表層土層厚(m)距離標（ Ｋ）

310.0
1.02.03.04.05.04) 日本地形学連合[編集] : 地形の辞典，pp.732，2017.
5) 国土技術研究センター : 河川堤防の構造検討の手引き，
2012.
6) 地質調査所 : 飯山地域の地質

左岸

万の 1 地質図幅

凡例■：粘性土（旧河道） ■：粘性土 ■：砂質土

図-9

千曲川河川事務所：千曲川堤防質的整備計画検討業務報告書，2008.

地域地質研究報告

新潟(7)第 73 号

5

NJ-54-35-11.2001.
（2017.10.25受付）

飯山盆地の旧河道および氾濫原等の土質分布図20