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令和４年度砂防学会研究発表会概要集

兵庫県箇所別土砂災害危険度予測システムの活用に向けた取り組み－予測精度向上のための詳細な地形情報の活用方法の検討－（一財）建設工学研究所：〇沖村 孝，中川 渉，原口勝則，鏡原聖史
神戸市立工業高等専門学校：鳥居宣之
兵庫県県土整備部土木局砂防課（現 但馬県民局 豊岡土木事務所）：鎗水正和

図 1 平成 30 年(2018)7 月豪雨の降雨状況
降り始めから

1,800
1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400
200
0の累加雨量

現行モデル

判定セル数

100mm未満11110mm未満

17

降り始めからの累加雨量

200mm未満

190mm未満

170mm未満180mm未満160mm未満150mm未満140mm未満130mm未満120mm未満

110mm未満120mm未満100mm未満

判定セル数

1．はじめに
兵庫県では，豪雨による土砂災害に対する警戒避難活動に資するため，土砂災害警戒区域毎に危険度を判定する箇所別土砂災害危険度予測システム 1)の導入に取り組んでいる。
このシステムは，土砂災害警戒区域単位の危険度とあわせて，避難経路上の危険性を把握したり避難解除の判断等に利用できるようシステム構築エリア
全域の山地斜面の 10m×10m 単位（以下 10m セルと呼ぶ）の危険度を表示している。近年の降雨で，この 10m セルにおいて，少ない降水量で空振り判定（システムで崩壊を予測したのに実際には崩壊が発生しなかった）が生じていることが確認された。これらの空振り判定は，システムの画面上で目立つことや雨のたびに同じ 10m セルで判定される等，システムの信頼性低下につながり，今後のシステムの普及促進への影響が懸念された。
本報告は，神戸市灘区の六甲山麓を対象に，少ない降水量で生じる 10m セルの空振りの要因を分析し，その対応について検討した結果を報告する。

33130mm未満

69140mm未満

138150mm未満

254

160mm未満383170mm未満

569

180mm未満877

190mm未満

1,266

200mm未満1,615

図 2 降り始めからの累加雨量別の判定数（10m ｾﾙ）

2．少ない降雨量で生じる空振りの要因
平成 30 年（2018）7 月豪雨の降雨状況を図 1 に，降り始めからの累加雨量別の 10m セルの判定数を図2 に示す。神戸市では，7 月 5 日午前 3 時 55 分に土右図の範囲
砂災害警戒情報が発表された。その時の当該地域の累加雨量は約 120mm であった。
その後 5 日午前 10 時頃（図 1 の 2 つ目の降雨ピーク）より，道路の通行止めやがけ崩れの報告が出始めた。このことから累図 6 グラフのセル
加雨量 150mm 程度までは災害は発生していないと判断し，それまでに判定となった 10m セルは全て空振【検討対象地】 神戸市灘区の六甲山麓(東西約 8km×南北約 10km)りとした。なお，本報告で用いる「判定」は，安全率と安全率の変化量の二軸の閾値による判定 2）とする。また，システムの危険度の予測は，気象庁の解析雨量と降水短時間予報を用いて，それぞれ実況と1,2,3 時間先の 4 種類あるが，本報告は実況のみを対象として整理した。
図 3 少ない降雨で生じる空振り 10m セルの分布状況
累加雨量 150mm までに空振りとなった 10m セル
表 1 崩壊予測モデル構築における地形区分別の設定・調整事項 （※赤色枠は今回新たに追加した設定）－ 425 －

は 254 セル（山地斜面約 37 万セル中 0.07%〔7 セル/km2〕）であった。空振りの発生場所を図 3 に示す。
これらの 10m セルは谷壁斜面内の浅い谷に位置し，
表 1 の B 列の微地形単位における水路（非恒常的）の内，集水面積 1,000～2,500m2 の範囲にほぼすべて含まれる。当該水路は，谷頭凹地に位置し（図 4），周囲の斜面からの崖錐堆積物が一時的に堆積する場であり，土砂移動の活発な場所といえる。一方，その下流の集水面積 2,500m2 以上の水路は，同じ水路（非恒常的）に分類されるが，地形的には下部谷壁斜面に位置し，谷の勾配は急で侵食場と考えられる。
これらをふまえ，図 4 の地形単位にならい前者を谷壁水路（上部），後者を谷壁水路（下部）として命名した。
谷壁水路（上部）の表土層は崖錐堆積物もしくは花崗岩等の基盤岩の風化部で構成され，水が集まりやすく地下水の流れにさらされる頻度が高い場所であることから，細粒分が流出し，表土層中の空隙は周辺斜面に比べて大きいと推測される。今後、現地試験等での実証確認を要するが，モデルで想定している透水性が実際と乖離している（実際の透水性はもっと大きいと推測される）ことが，少ない降雨量で空振りが生じる要因と推定される。
3．少ない降雨量で生じる空振りへの対応
前章の空振り要因より，谷壁水路（上部）の透水係数を現在の設定値（0.056cm/sec：この値は，満水状態からの地下水位の低下時間を計算で求め，地域の崩壊特性（⊿h/H（＝地下水位/表土層厚）の時間変化が 2 時間で 0.8 以上の場合は崩壊の危険性が高い,0.8 未満の場合は崩れにくいを目安）と照らし合せる等，客観的に適性を確認して設定した 3））の 2倍（0.112cm/sec）と 5 倍（0.28cm/sec）に変化させた場合について検証した。累加雨量 150mm における空振りの 10m セル数は，透水係数 2 倍の場合は 70 セル（28%に減少），5 倍では 32 セル（13％に減少）となり，著しく空振りが減少することが確認できた。
また，地下水位と安全率の推移（図 6）をみると，透水係数を大きくすることで降雨に対する地下水位の上昇速度が大きく上昇せず，透水係数により判定や判定時刻をコントロールできることがわかった。
4．まとめ
以上より少ない降雨量で生じる空振りへの対応として，透水係数の調整が有効であることがわかった。
また，今回の渓流沿いの透水係数を大きくすることで，崩壊判定セルが減少し，現実の崩壊地の有無と整合させることができた。
しかしながら、透水係数の調整は，該当する 10mセルの周囲のセルの地下水位にも影響を及ぼすことから以下について留意する必要がある。
・透水係数を 2 倍～5 倍とすることで，崩壊発生予測セルを減少させることができるが，逆に見逃しが発生する可能性があるため，崩壊発生事例による再検証を要する。
・判定時刻のタイミングが変化することから、過去に行った災害検証において、崩壊発生時刻を捕捉できているかどうかの再検証が必要である。
実際の現地の透水係数については、今後、原位置試験や表土層の粒度分布特性等から確かめる必要があるものと考えられるが、複雑な土質条件での現地データから適切な設定値をどのように得るのかが課

図-4 丘陵地谷頭部を構成する微地形単位（模式図）（田村,1987）に加筆

図-5 透水係数を変化させた場合の空振り数の変化

図-6 地下水位と安全率の推移

図-6 地下水位と安全率の推移
題と考えられる。また，谷壁水路上部の抽出方法に関して，10mDEM からの抽出では，谷地形の形状が十分把握できていなかったため 1mDEM 等の詳細な数値地形情報を使用する必要がある。
透水係数の調整に関しては、今回、新たな取り組みとしてはじめたばかりであり、今後も引き続き検討を進めてゆきたい。
5．おわりに本プロジェクトの推進に関しては，兵庫県県土整備部砂防課の全面的なご支援を受けた。このような機会を与えていただいた関係各位に深く感謝の意を表します。

参考文献
1)沖村 孝・鳥居宣之・尾崎幸忠・南部光広・原口勝則：
豪雨による土砂災害を対象としたリアルタイムハザードシステムの構築，新砂防，63（6），pp.4-12，2011.
2）沖村孝・鳥居宣之・髙谷和彦・中川渉・鏡原聖史・
原口勝則・小泉和也・笠原拓造：表層崩壊リアルタイムハザードシステムの活用に向けた取り組み－新たな危険度判定手法の開発－，平成 28 年度砂防学会研究発表会概要集，pp.B-360-361，2016.
3)沖村ら,表層崩壊リアルタイムハザードシステムの構築に際して生じた課題と対策（3），建設工学研究所
論文報告集，第 54 号,2012.

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