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2010 年インドネシア国メラピ火山噴火における砂防施設の状況
八千代エンジニヤリング（株）
下田 義文○佐藤 敏明
目晋一

福島淳一

溝口昌晴

1. はじめに
インドネシアは、130 の活火山（世界の 16％相当）をもつ世界でも有数の火山国である。そのなかでもインドネシア国の中心地であるジャワ島には 20 を超える活火山があり、メラピ山はその一つで、非常に活発な火山として知られている。
メラピ山における噴火災害、土砂災害対策は、1969 年 1 月に発生した噴火を契機に、インドネシア国政府がメラピ火山砂防工事事務所を設立し、その後、一連のプロジェクトが開始された。
JICA による開発調査及び 3 期にわたる技術協力プロジェクト、さらに現在進行中のプロジェクトも含め、3 期にわたって国際協力銀行（JBIC）による円借款事業として砂防事業が進められてきた。現在、「プロゴ川流域メラピ火山緊急防災事業 フェーズIII」が実施中である。2010 年 12 月末で、実施されていた砂防
写真-1 火砕流が流下するメラピ火山施設 250 基の整備が完了予定であったが、完了目前にして今回の大噴火が発生した。噴火活動は 2010 年 10 月 26 日に発生し、以後約 1.5 ヶ月に渡り活発な活動が継続した。従来の「メラピ型」と言われる噴火形式と異なり、噴煙柱を伴う爆発的噴火であり、その火山噴出物の量は 1.4 億 m3 ともいわれ、膨大な土砂が源頭域に堆積した。
2. 洪水・土石流の発生状況と砂防施設の効果
AP-RD1

KU-RC3SE-RD6aGE-C(Plumbong)

図-1 火砕流・土石流流下履歴と砂防施設の効果

3. 砂防施設の現状
噴火活動発生後約 5 ヶ月が経過した 2011 年 3 月時点の施設の状況を報告する。頻発する土石流によって、損傷を受けた砂防施設は非常に多く、その中で砂防施設としての機能を著しく低下、あるいは低下する可能性が高い重大な損傷を受けた施設は、250 基中、約 50 基程度存在する。特に上流域（山頂より 10km 圏内）に集中しており、その後も損傷規模は拡大しつつある。砂防施設以外でも、橋梁、灌漑用施設などは倒壊、閉塞し、供用不可能な状態となった施設も多い。
ここで、メラピエリアの砂防施設の損壊の特徴は大きく以下に分類される。
(1)施設下流の河床変動による損壊（写真-2）
施設下流で局所洗掘が生じている。その洗掘深さは 10m 以上となる場合もあり、副堰堤、水叩きなどの前庭保護工基礎が洗掘され、破損、倒壊を引き起こしている。
(2)著しい摩耗による損壊（写真-3）
頻発する土石流の流下で、堰堤天端の摩耗が著しく、内部材料まで達し、施設の倒壊を誘発させる。特に石積み構造やダブルウォール形式の構造を採用している施設は、損傷が著しい。
(3)袖部における土石流越流による損壊（写真-4）
主堰堤の袖部を土石流が越流し、主堰堤のバッファフィル、前庭保護工を破損させている。土石流の発生頻度が非常に高く、土石流の捕捉機能が回復する前に新たな土石流が流下する場合や、土石流の偏流が生じているなどの原因が考えられる。

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噴火直後から、各河川で土石流が観測された。泥流型の土石流は山頂から 20km 下流付近（河床勾配 1/40～1/50 程度）まで到達している。
これに対し、メラピエリアに配置されている砂防施設は、噴火直後に大きな効果を発揮し、多くの土石流を捕捉した（図-1）。
しかし、土砂発生源となる今回の火山噴出物は、膨大な量であり、さらに雨季と重なったこともあって、土石流は想定以上の規模となっている。

GE-C(Plumbong)

写真-2 河床変動による損壊事例

WO-D6

写真-3 摩耗による損壊事例

(4)想定を越える土石流、巨礫の衝突による施設の破損(写真-5,6)
想定を越える巨礫の衝突による施設の破損が生じている。メラピエリアでは土石流で流下する巨礫径（Ｄmax95）をφ2m としている場合が多いが、今回の噴火後の土石流では、φ3m 以上の巨礫が流下している。これらの衝突によって堰堤袖、副堰堤の破損、摩耗が生じ、施設を破損させている。また、副堰堤の破損によって、主堰堤下流の水辱池効果が消失し、巨礫が直接水叩きを破損させている状況も散見され、施設全体の倒壊を引き起こしている。

PU-D2

SE-RD5

写真-4 袖部土石流越流による損壊 写真-5 巨礫衝突による破損(1)
写真-6 巨礫衝突による破損(2)表-1 施設下流の洗掘深さと堰堤高・河床勾配の関係
表-1 に施設下流で生じた洗掘深と、主堰堤の高Main Dam Height
Original Riverbed
さ、及び現河床勾配をまとめたものを示す。噴火
No.
River
Facility
Scouring Depth (m)(m)Slope (1/n)
後に観測された施設下流における最大の洗掘深さ
1 Pabelan
PA-C2
10.00
7.0
1/29.62 Apu
AP-RD27.50
14.5
1/14.4は約 13m である。また、これら洗掘深さと堰堤の3 TrisingTR-RD1
8.70
14.5
1/14.6
高さ、現況河床勾配との相関は認められず、土石
4 Senowo
SE-C2
8.80
5.0
1/23.6
5 Senowo
PU-D2
10.50
8.9
1/17.0流の流量、河床材料・地質、河道形状、上下流の6 Senowo
PU-RD55.00
5.0
1/25.2
施設の位置など多種多様な要素が混在しているも
7 Bebeng
BE-C96.00
7.5
1/22.08 Bebeng
BE-C4
12.80
7.01/22.3のと推測される。
9 Boyong
BO-C1A
10.00
6.5
1/19.6
メラピエリアでは一般に最下流の前庭保護工施
10 Kuning
KU-C1A
6.00
7.01/14.3
11 Kuning
KU-C1
10.00
7.0
1/14.3設の根入れを 6m とすることが多いが、これ以上の12 Kuning
KU-D28.00
15.01/17.3
13 Kuning
KU-RC36.50
15.0
1/22.2
洗掘が生じており、施設の破損につながっている。
14 Kuning
KU-D38.00
14.5
1/21.0
一方、土石流で流下した巨礫計測結果を図-2 に15 WoroWO-RD15.00
14.5
1/16.0
Correlation Coefficient between Scouring Depth-0.2638
0.0971示す。一般に土石流堆積区間とされる河床勾配1/40～50 の下流域まで到達しており、巨礫はφ2mを越えている。また、最大φ5m の巨礫も観測されており、計画上想定していた 2m を遙かに越えていることが分かる。この様な巨礫が流下することによって、多くの施設を損壊させたと考えられる。
摩耗については、土石流発生頻度が非常に高いため、摩耗速度も非常に速い。写真-7 に示すように、約２ヶ月程度で天端コンクリート 1.0m が完全に摩耗されている施設もある。写真に示す施設
では、クレスト天端コンクリートは配筋されており、コンクリートの強度は K-225（日本国内の鉄筋コンクリート 24N に相当）が使用されている。
図-2 巨礫の流出実績

2010.12.2 撮影

2011.1.3 撮影

2011.1.10 撮影

写真-7 堰堤損傷の変化（PU-RD5）

4. 今後の対策
メラピエリアでは、現在も被害が拡大しつつあり、早急な施設の補修・復旧が必要である。今後の補修、復旧対策については、以下の点について着目し、補修計画を立案していく予定である。
(1)河床変動に対応可能な前庭保護工の見直し(2)摩耗対策(3)袖部越流に対する、前庭保護工等の補強(4)土石流、巨礫の衝突力の見直し- 479 -