沿岸技術研究センター論文集

No.20(2020)

大阪湾港湾等における高潮に関する防災・減災の取り組み（高潮早見図の作成とその活用方法）
井瀬 肇*・田所 篤博**・松林 清志***・井上 省吾*****（一財）沿岸技術研究センター

調査部**（一財）沿岸技術研究センター*** 前 国土交通省 近畿地方整備局**** 国土交通省 近畿地方整備局

主任研究員

業務執行理事港湾空港部防災・危機管理課長

港湾空港部防災・危機管理課 課長補佐

大阪湾では，非常に強い平成 30 年台風第 21 号が勢力を落とさずに神戸に上陸し，大阪湾内において，高潮・高波・強風による浸水，港湾施設等の倒壊，漂流物による被害等が発生した．それを踏まえ，「大阪湾港湾等における高潮対策検討委員会」において，事前防災行動の一層の充実化等が提言された．
提言を受けて，気象庁発表情報から容易に大阪湾港湾等で発生する最大高潮偏差などを事前に把握できるよう，様々な台風条件の高潮推算を実施・整理し，高潮早見図を作成し，事前防災行動への活用方法を検討した．
キーワード :高潮早見図，高潮，事前防災行動，大阪湾

1. はじめに
平成 30 年台風第 21 号の来襲により，大阪湾近傍では高潮・高波・暴風による被災が発生した．これを受け，国土交通省近畿地方整備局では，港湾や沿岸部における人命の安全確保，施設の被害の軽減，物流・生産機能の維持に関する方策を検討するため，学識経験者や行政関係者などからなる委員会を設置した．その結果，「大阪湾港湾等における高潮対策検討委員会最終とりまとめ（平成 31 年４月）1)」がとりまとめられ，「港湾等において今後進める高潮・暴風対策」として，事前防災行動の実施体制の一層の充実化が提言された．
本検討では，その一環として，主に高潮リスク低減対策のフェーズ 1（台風接近５～１日前の対策の準備・実施）において，これから起こりうる最大高潮偏差などの事前把握が可能となる図表（以下，「高潮早見図」）を作成し，その事前防災行動への活用方法を提案した．

が１hPa 低いと海面は約１cm 上昇する．例えば，それまで1000hPa だったところへ中心気圧が950hPa の台風が来れば，台風の中心付近では海面は約50cm高くなり，台風・低気圧

気圧の低下
強風の吹き寄せ越波
砕波④砕波による水位上昇

高波の来襲
堤防

③風の吹き寄せによる水位上昇②気圧低下による吸い上げ①天文潮位面海 底

図-1 台風接近に伴う高潮発生のイメージ 2)（本高潮早見図では，図中の②気圧低下による吸い上げと③風の吹き寄せによる水位上昇の合計値を水位上昇量としている．④砕波による

2. 台風による高潮発生のメカニズム

水位上昇は含んでいない．
）

台風に伴う風が沖から海岸に向かって吹くと，海水は海岸に吹き寄せられて「吹き寄せ効果」と呼ばれる海岸付近の海面の上昇が起こる．この場合，吹き寄せによる海面上昇は風速の２乗に比例し，風速が２倍になれば海面上昇は４倍となる．特に大阪湾のような南に開口した湾の場合は，奥ほど狭まる地形が海面上昇を助長させるように働き，湾の奥ほど海面が高くなる．
また，台風が接近して気圧が低くなると海面が持ち上がる．これを「吸い上げ効果」といい，外洋では気圧- 13 -T.P. +2.3m = D.L. +3.2m

1.5m
H.W.L. = T.P. +0.8m
M.S.L. = T.P. +0.1m

この図の例では、⼤潮期満潮のタイミングに、台⾵が接近し⾼潮偏差が1.5m以上となると越流が起こる可能性が⾼いことがわかる。

D.L. : 工事用基準面（C.D.L.），海図の基準面．最低水面同一の値とし，海図と港湾施設の整合が図られている3)．

図-2 天文潮位面と岸壁天端高さのイメージ図

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そのまわりでも気圧に応じて海面は高くなる．台風接近に伴う高潮発生のイメージを図-1 に示す．
このようにして起こる海面の上昇を高潮と呼び，天文潮位との差を高潮偏差と呼ぶ（実際の潮位＝天文潮位＋高潮偏差）
満潮と高潮が重なると，潮位がいっそう上昇して大きな災害が発生しやすくなる（図-2）．ただし，干潮時刻に来襲する場合でも決して安心できない．高潮災害の防止のためには，満潮時刻だけでなく，台風や低気圧の接近時を中心に気象情報に十分注意して，早めに警戒し対策をとることが大切である．

～NE である．これらのコースの場合，湾奥の大阪港付
近が最も高潮偏差が大きくなる傾向にあるが，大阪湾全体を評価することが目的であるため，NNE～NE の１方位ずつ外側まで拡げ N～ENE と設定した．台風のコース（方向）の一例を図-5 に示す．
(5) 台風のコース（東西位置）
伊勢湾台風は淡路島を通過していることから，淡路島を基準位置（東西位置０km）とする．また，伊勢湾台風級の最大風速半径は 75km であることから，台風の【大阪湾の代表的な高潮の再現計算】
・ 高潮推算の格子解像度の検討
・ 高潮偏差の平面補正係数の設定↓【高潮推算】
・ 全体概要を把握できる144ケース↓
【高潮早見図の作成】

3. 高潮早見図の作成
3.1 高潮早見図作成フロー
高潮早見図作成のフローを図-3 に示す．高潮早見図
は，再現性の確認がとれた高潮計算モデルを構築し，様々な台風条件の高潮計算結果を整理することにより作成する．
台風モデルは経験的台風モデル 4)を使用した．高潮計算モデルは，非線形長波理論による平面二次元モデルとした．計算領域を図-4 に示す．計算格子間隔は，計算精度を確認の上，200m 格子とした．海上風推算にあたっては，過去に高潮被害をもたらした代表的な台風を対象として，大阪湾周辺の風向・風速の観測値と経験的台風モデルの推算値の差異から補正を試みた．
なお，海上風の補正有無の比較の結果，高潮偏差推算値に大きな差が見られなかったため，本検討では，海上風の補正は行わないこととした．

図-3 高潮早見図作成のフロー

5,400m 領域

600m 領域
1,800m 領域

200m領域 西宮 尼崎
神戸16,200m 領域
淡輪

32,400m 領域

大阪泉北岸和田600m領域

図-4 計算領域
表-1 高潮推算ケース一覧

3.2 計算ケース
大阪湾の港湾等に被害を及ぼすと考えられる台風は，以下の考え方に基づき，表-1 に示すとおり検討ケースを決定した．
(1) 台風の規模（中心気圧）発生頻度が極めて低く概ね最大規模と考えられる室戸台風級の 910hPa，堤内地のハード防災の目標となる伊勢湾台風級の 940hPa，発生頻度の高い 970hPa の３ケースを設定した．計画台風として良く用いられる伊勢湾台風級を中央に 30hPa 増減した規模となる．
(2) 台風の最大風速半径１ケースの想定であることから，伊勢湾台風級の最大風速半径 75km と設定する．
(3) 台風の移動速度
台風の規模（中心気圧）において，中央として設定した伊勢湾台風級は 73km/h である．この両側に概ね20km/h 増減した速度を２ケース設定した．
(4) 台風のコース（方向）過去に大阪湾に高潮災害をもたらした第２室戸台風や平成 30 年第 21 号台風のコース（方向）は，概ね NNE- 14 -

項 目
台風の規模（中心気圧）
台風の最大風速半径
台風の速度
台風のコース（方向）
台風のコース（東西位置）
合計

ケース数
3 ケース
1 ケース
2 ケース
4 ケース
6 ケース
144 ケース

条 件
910／940／970hPa
75km
55／95km/h
N／NNE／NE／ENE-175／-75／-25／0／25／75km

図-5 台風コース（方向：NNE）

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コースは東西対称に±75km まで設定した．さらに，台風は，進行方向東側に強風をもたらすため，-175km も併せて設定した．東西位置の基準を図-6 に示す．

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3.3 高潮偏差の抽出地点
高潮偏差の抽出地点は大阪湾の各港湾であるが，ここでは一例として，神戸港を示す（図-7）．
130135140145150155160165170

175180185190195200205210215260260●：検潮所
湾口部●：各港の港口部●：主要施設前面

255

250

245

255

250

245

240

240

235

235

230

230

225

225

六甲アイランド

神戸
220

220

215

215

ポートアイランド

210

210

205

205

神戸港

200200

195

195

神戸空港

190

190

185

図-6 台風コース（東西位置）の基準（基準位置０㎞）

185

130

135

140

145

150

155

160

165

170

175

180

185
0

190

195

200

205

3000

210

215
6000(m)図-7 神戸港における高潮偏差の抽出地点

図-8 台風のコース（方向）別の高潮偏差の時系列平面分布（中心気圧 910hPa，最大風速半径 75km，東西位置 0km）

- 15 -

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4. 高潮早見図の作成
4.1 高潮偏差平面分布の一例
台風のコース（方向）別の高潮偏差の時系列平面分布の一例を図-8 に示す．中心気圧 910hPa，移動速度55km/h，最大風速半径 75km，東西位置０km の条件における平面分布である．図面上のオレンジのプロットは台風の中心位置の履歴，オレンジ点線は台風の中心位置から 25km 間隔の同心円を示す．いずれの台風コース（方向）も湾奥部である大阪港周辺が最も高潮偏差が大きく，４ｍ以上に達する．また，計算開始 20 時間後の高潮偏差が最大に近い時刻における大阪湾内の高潮偏差のコンター線を見ると，湾奥に対し概ね平行になっている．台風コース（方向）が N～ENE に傾くにつれて，コンター線の傾きも同程度の角度で傾く．

4.2 大阪湾全体の高潮早見図
中心気圧が910hPaのケースの大阪湾全体の高潮早見図を図-9 に示す．いずれの港も高潮偏差が最大となるのは，方向が ENE，移動速度が 95km，東西位置が-75kmの条件である．

図-9 大阪湾全体の高潮早見図（気圧：910hPa）- 16 -

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また，高潮偏差が最低となるのは，中心気圧が 970hPa，方向が ENE，移動速度が 55km，東西位置が+75km の条件である．
いずれの港も中心気圧による影響が支配的である．

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4.4 港湾別の高潮早見図
港湾別の高潮早見図の一例を図-10 に示す．
ここでは，神戸港について示す．

図-10 神戸港を例とした高潮早見図- 17 -

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5. 高潮早見図の活用方法の一例と検証
5.1 台風第21 号を例とした高潮早見図活用方法
平成 30 年台風第 21 号の経路図を図-11，神戸港の高潮早見図を図-10 に示す．図-10 には，平成 30 年台風
第 21 号を例とした読み取り値（推算値）を付記する．
【早見図読み取りの流れ】①図-10 上段を参考に，来襲している台風のコース（方向）が最も近いコース（方向）を選択する．
②気象庁の予報より，台風の移動速度を選択する．
③図-10 下段の一覧表より，①と②の項目に応じた早見図を選択し，最も近い台風の東西位置（グラフの横軸）を選択する．
④選択した早見図において，按分で中心気圧に応じた高潮偏差（グラフの縦軸）を読み取る．
【平成 30 年台風第 21 号を例とした読み取り】
上記の読み取りの流れに沿って，平成 30 年台風第 21号を例に高潮早見図による高潮偏差を読み取り，観測高潮偏差と比較する．
①図-11 および図-10 上段より，台風のコース（方向）は NNE とする．
②ベストトラックの台風経路より移動速度は 62km/hであることから，最も近い 55km/h を選択する．
③図-11 および図-10 下段の一覧表より，台風の東西位置（グラフの横軸）は０km を選択する．
④ベストトラックより，中心気圧は 955hPa であることから，940 と 970hPa の中間の高潮偏差（グラフの縦軸）を読み取り，2.1m 程度と推定する．台風
襲来時観測値は 1.8m であったことから，同程度の値を推定できることを確認した．
18:00

15:00

13:00

中心気圧：955hPa
移動速度：62km/h
台風コース：NNE

また，台風襲来３日前，２日前，１日前のそれぞれの時点での気象庁の予報を基に，高潮早見図から高潮偏差の推算値を読み取り，この読み取り値（推算値）と実測値との比較を図-12 に示す．
台風第 21 号の事例では，推定結果が若干低い箇所もあるが，２日前程度から概ね実測値を推定できる精度を有することを確認した．
32.5

高潮偏差 [m]沿岸技術研究センター論文集

2.10 2.10

2.10

2.10

2.20
2.10

1.70

1.8

21.5
10.5
0

早見図による推算値
早見図による推算値（最大）
台風来襲時の実測値

0.80

神戸港
-72-48-24
台風第21号来襲前の予報発表時間 [hour]

図-12 高潮早見図を活用した高潮偏差の事前把握履歴（神戸港）

5.2 港湾等における高潮被害の事前把握の検討
大阪湾港湾等における高潮被害の事前把握の方法について検討する．対象港湾は神戸港とし，対象施設は「大阪湾港湾等における高潮対策検討委員会」において浸水計算を実施した六甲アイランドとした．
高潮早見図から読み取った高潮偏差に H.W.L.を加えた潮位と対象施設の天端高との関係を図-14 に比較整理する．高潮被害の事前把握を容易にするため，便宜上，天端高に+0.5m，+1.0m を足した線を表示してある．
六甲アイランドにおいては，気圧が 940hPa のときに東西位置が 0km および-25km の潮位が同程度で最も高く，D.L.+4.6m 程度となる．また，東西位置が-75km および+25km の潮位が同程度となり，D.L.+4.2m 程度となる．さらに，東西位置が-175km の場合は潮位がD.L.+3.3m 程度であり，東西位置が+75km の場合は潮位が D.L.+2.7m 程度で最も低くなる．
以上のように高潮早見図による高潮推算値を活用す
ると，次のように高潮被害を事前に把握できる可能性が高いと考えられる．東西位置が０km および-25km の場合はほとんどの岸壁・護岸で天端高+0.5m を超える浸水が発生する．東西位置が-75km および+25km の場合は半分程度の岸壁・護岸で天端高+0.5m 程度の浸水となる．
東西位置が-175km および+75km ではほとんど浸水しな
い．

12:00
11:00

2018
9/4 9:00

0END①START

平成30年台風第21号⑫⑪⑨⑩⑥⑤⑧⑦④③②

図-11 平成 30 年台風第 21 号の経路

図-13 神戸港六甲アイランドの対象施設位置図- 18 -

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施設前面天端高・潮位[D.L.+m]

7①②
六甲アイランド③ ④⑤⑥⑦ ⑧No.20(2020)⑨⑩ ⑪⑫
天端高（D.L.+m）

6天端高+0.5m
天端高+1.0m

5-175km

4-75km3-25km0km

2+25km+75km

100

1000

2000

3000

4000

5000 6000 7000
始点からの距離[m]8000

9000 10000 11000 12000

図-14 高潮被害の事前把握の整理（神戸港六甲アイランド）（台風規模：940hPa，台風コース（方向）：NNE，移動速度：55km/h）

6. まとめ謝辞

様々な台風条件（台風の規模・コース（方向，東西位置）・速度等）による高潮推算結果をとりまとめ，大阪湾全域と港湾ごとに高潮早見図を作成した．
平成 30 年台風第 21 号の実測値との検証を行い，気象庁の予報を基に高潮早見図を活用すれば，概ね実測値を再現できる推定精度を有することが確認できた．
また，具体的な施設を対象とした高潮被害の事前把握についても，高潮早見図の活用は有効であることが確認できた．
以上により高潮早見図は，高潮リスク低減対策フェーズ 1（台風接近５～１日前の対策の準備・実施）における事前防災行動を適切に実施するための有効なツールとなり得ると言える．
今後はさらに，高波による影響，暴風による影響についても，検討を深めることが有意義であると考える．

本稿は，国土交通省近畿地方整備局発注の「大阪湾港湾等における高潮に関する防災・減災の取り組み検討業務」の成果について取りまとめたものである．業
務実施にあたっては，港湾空港技術研究所 海洋情報・
津波研究領域河合領域長をはじめとする学識経験者の委員の皆様及び関係各所から貴重なご意見，ご指導をいただいた．ここに厚く御礼申し上げる．

参考文献- 19 -

1) 大阪湾港湾等における高潮対策検討委員会 最終とりまとめ, 平成 31 年 4 月, 国土交通省 近畿地方整備局 港湾空港部
2) 台風とは，潮位観測情報など, 国土交通省 気象庁 HP
3) 海岸保全施設の技術上の基準・同解説，平成 30 年 8 月，
全国農地海岸保全協会・全国漁港漁場協会・全国海岸協会・日本港湾協会
4) 本多和彦・鮫島和範：大阪湾内の港湾地域を対象とした
高潮浸水解析，国総研資料第 990 号，平成 29 年 10 月

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