平成29年度 第1回 地方公共団体の危機管理に関する研究会 2017年5月19日（金）近年の豪雨災害を踏まえた
洪水時の危機管理について
室蘭工業大学 中津川 誠

石狩川 江別付近

1981年8月 通称56水害
8月下旬洪水。豊平川22条橋上流で発生した孤立波（北海道開発協会蔵）

国土交通省

水管理・国土保全局HPより

千歳川

国土交通省

北海道開発局HPより

国土交通省

北海道開発局より

自然災害による犠牲者

世界の自然災害被害 1900-2004
世界的には風水害が地震よりも深刻
経済被害
旱魃
地震

洪水

影響人数
死者数

暴風害
（Data from Below et al., 2007, Sheffield and Wood, 2011）『水危機 ほんとうの話（沖）』 （152頁付近）

異常気象の発生件数
EM-DAT（The OFDA／CRED International Disaster Database）のデータを基にした1970年～2002 年の異常気象の発生状況

注）EM-DATのデータは、発生数において 10人以上の死亡者， 100人以上の被災者， 非常事態の宣言，国際援助の要請といった4つの基準のうち，少なくとも1つを満たさなければならない．
出典）国土交通省，国立環境研究所「地球温暖化の市民生活への影響調査報告書平成15年度」

広島 2014年8月©PASCO

関東・東北 2015年9月 鬼怒川ほか
2008年10月2日

破堤地点

2015年9月11日

破堤地点

茨城県
0100常総市
0100メートル

メートル

Google earth

国土交通省関東地方整備局

毎年日本のどこかで起きる豪雨災害
北海道も例外ではなかった！

2016年8月北海道豪雨災害の概要
2016年8月17日から8月23日の1週間に7号，11号，9号の3個の台風が続々と北海道に上陸し，北海道東部を中心に大雨により河川の氾濫や土砂災害が発生した。また，8月29日からの前線と台風10号の接近による大雨で十勝川水系や石狩川水系・空知川上流で堤防の決壊や河川の氾濫，日高山脈東側での道路や橋梁の流失などが相次ぎ，大きな災害となった。
大雨で発生した被害は10月11日現在で，人的被害が死者4名および行方不明者2名ほか、住家被害が全壊29棟、床上浸水273件および床下浸水989件ほかとなっており、住民避難については最大687個所の避難所が開設され、最大11,176名の避難者があった。ライフラインについては、道路、鉄道、電気および水道に大きな被害が及んだ。国道では道央と道東を結ぶ幹線の274号線の開通は2017年秋以降との見通しが示されているほか、鉄道も至る所で橋梁の流出等で大きな損傷を受け、とくに根室本線の不通により札幌と帯広・釧路を結ぶ特急も長期間の運休を余儀なくされた。なお、この区間は2016年12月に開通した。さらに産業被害については、基幹産業の農業に40,258haにわたる被害が出ている
ほか、水産業、林業、商業および工業にも被害が及んでいる。
このような人的・物的に甚大な被害発生を受け，国は今次災害を復旧事業の国の補助率をかさ上げして被災自治体の財政支援を後押しする激甚災害へ指定した。
北海道総務部危機対策課：平成28年8月から9月にかけての大雨等災害について，第１回災害検証委員会資料２，2016.10.26 より

2016年の大雨による主な被害状況等【台風第10号，第13号からの低気圧】北海道総務部危機対策課：平成28年8月から9月にかけての大雨等災害について，第１回災害検証委員会資料２，2016.10.26 より

昭和56年（1981年）以降の主な豪雨災害の被害

計2,803億円
北海道総務部危機対策課：平成28年8月から9月にかけての大雨等災害について，第１回災害検証委員会資料２，2016.10.26 より

北海道・東北 2016年8月 空知川ほか

写真：株式会社パスコ

2016年8月16日からの大雨による主な被害状況等（河川関係）

国土交通省・北海道開発局，平成28年夏の大雨による被災状況等について，2017.1.23より2016年8月北海道豪雨災害の概要
国道274号線 道央～道東を結ぶ大動脈の壊滅的被害

北海道開発局

北海道で大雨となるパターン
前線・台風①北海道に前線や低気圧雨を降らせる原因①②本州周辺に台風
水分の供給源③②③日本の東海上に高気圧
長時間継続と水の輸送路
三点セットが揃うと広い範囲で大雨

H22年度気象講演会、札幌管区気象台に加筆

資料は松岡直基氏（気象協会）より

２０１６年８月北海道豪雨の概要と特徴
8月中旬から1週間の間に3個の台風(台風７, 11, 9号)が北海道に上陸し，下旬には4個目の台風(台風10号)が接近して各地に大雨を降らせ，激甚な災害をもたらした．気象庁が1951年に台風の統計を開始以来，北海道に台風が3個上陸したことは無く，また台風10号は太平洋側から東北地方へ上陸するという初めてのコースをとった．

2016年8月に北海道を上陸もしくは周辺を通過した台風の経路．気象庁GPV MSMの海面更正気圧の低圧部を1時間おきにトラッキングし算出した．発生・温帯低気圧化はデジタル台風を参考にした．図
中☆印は台風発生地点，○印は温帯低気圧化した地点．

山田朋人先生（北海道大学）作成

2016年8月16日から9月1日までの台風ごとの積算降雨量．Cバンドレーダより算出．（a）2016年8月16日00時から8月18日00時までの積算降雨量（b）2016年8月19日00時から8月22日00時までの積算降雨量（c）2016年から8月22日00時から8月24日00時までの積算降雨量（d）2016年8月29
日00時から9月1日00時までの積算降雨量

２０１６年８月北海道豪雨の概要と特徴
ぬかびら源泉郷アメダスの雨量記録

松岡直基氏（日本気象協会）作成資料より

降雨の規模 15日間の積算
一連の4つの台風は15日間で大雨をもたらした．
今回の豪雨は関東・中部地域と同等規模の降雨量．
※図中白の実線は500[mm/15days]

JMA, C-band 2016年8月17-31
日[UTC]積算雨量
北大・山田朋人准教授の資料より

AHRODITE (1978-2009)
年最大15日降水量最大値

洪水流出の特徴 繰り返す大雨による流出のイメージ
常呂川流域 上川沿地点水位（2016/8/1～2016/9/14）

繰り返す大雨で長期にわたり何波にもわたる洪水が発生繰り返す大雨で降雨量に対する流出量の比（流出率）が増大
雨量に対する流出量の比率

中津川誠（室蘭工業大学）作成

新得町 パンケ新得川の河岸浸食・JR橋の被災

写真：株式会社パスコ

清水町 ペケレベツ川の河岸浸食・住宅被害

写真：株式会社パスコ

北海道南富良野町での堤防決壊と氾濫

国土交通省・北海道開発局・札幌開発建設部「空知川左岸 南富良野町幾寅地区の堤防決壊について（第３報）」2016.8.31 14:30より

南富良野町 空知川の堤防決壊・市街地の浸水

昔の川の痕跡？

写真：北海道河川財団（ＲＩＣ）

考えるべきこと本来の川の姿を知る

空知川の河道の変遷
破堤個所©Google

1948年
空中写真
破堤個所

©国土地理院

考えるべきこと本来の川の姿を知る

胆振幌別川の河道の変遷

国土地理院 1948年空中写真

国土地理院 2009年空中写真

考えるべきこと

温故知新
霞提

手取川

（左）国土交通省国土技術総合研究所，（右）国土交通省金沢河川国道事務所

台風だけでない！ 線状降水帯の脅威
2014年広島豪雨

2015年関東・東北豪雨

気象庁・解析雨量

気象庁・解析雨量

国際航業㈱・㈱パスコ

国土交通省

台風だけでない！ 線状降水帯の脅威
北海道でも！
2014年9月9日～12日：北海道で初めての大雨特別警報 札幌では約90万人に避難勧告
20世紀：5.8/年, 21世紀：8.9/年（北大・山田朋人らによる）

石狩川水系忠別川
資料は松岡直基氏（日本気象協会）より提供

このようなことも起きる！ 極端現象!?

北海道ならではの懸念～融雪期の洪水
豊平川・定山渓温泉付近

2000年5月の豪雨時

2016年5月の平常時

さらに！ 今後の地球温暖化で予想される大雨災害•

IPCC第５次報告書によると，地球平均気温の2℃上昇は避けられない．

•

日本では北ほど気温上昇は高い（気象庁地球温暖化情報第8巻）．

•地球の平均気温が2℃上昇した際，北海道内の主要流域では年最大雨量は増加（1.2倍）となり，石狩川流域では浸水面積は2.2倍との予測結果（文科省
RECCA北海道による）．

石狩川流域の浸水想定区域の変化 北海道開発局札幌開発建設部報告書より

北海道開発局札幌開発建設部報告書より

IPCC第5次評価報告書の概要

環境省 IPCC第5次評価報告書の概要2014年12月版より

一方で！ 無視できない与条件
従来どおりの維持管理・更新をした場合の推計=2037年には新規整備不能

内閣府HPより

温暖化対策の考え方～緩和策と適応策(C) 2013 JCCCA 全国地球温暖化防止活動推進センター

水害に対する適応策～考え方
国土交通省気候変動適応計画©国土交通省 気候変動適応計画参考資料（2015.11）（http://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/environment/sosei_environment_fr_000130.html）

水害に対する適応策～施策
国土交通省気候変動適応計画©国土交通省 気候変動適応計画参考資料（2015.11）（http://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/environment/sosei_environment_fr_000130.html）

既存施設の機能
2016年8月洪水時のダム運用状況
金山ダムでは 8月17日～31日に4度の洪水調節を実施．特に上流の幾寅地区が決壊した8月29日～9月1日には1,500m3/sを超える流入量に対し，1,320m3/sの調節効果を発揮した．

0102020030300

1600

350

1400

流入量

1200

340

800
600

貯水位

400

貯水位（ｍ）

洪水を貯留した量 約５，３９０万m3
最大調節量※ 約１，３２０m3/s

1000

放流量
200

北海道開発局提供資料より作成

3時

0時

1日

21時

18時

15時

12時

9時

6時

3時

31日 0時

18時

15時

12時

9時

6時

3時

30日 0時

21時

18時

330
15時

0
29日 12時

流入量、放流量（m3/s）

100

8/28 18:00～9/1 3:00
流域総雨量 272.9mm（ダム流域平均）

累加雨量(mm)

021時

時間雨量(mm/h)

金山ダム洪水調節状況（8月29日～9月1日）

金山ダム貯水状況（8月31日撮影）

想定を超える洪水も 2000.9東海恵南豪雨時の矢作川

中部地方整備局・豊橋河川事務所
矢作川流域委員会資料より

知恵が必要！
ダムの洪水調節の仕組みと機能向上「事前放流」のイメージ「事前放流」

まちづくりとの連携

国交省河川事業概要より

総合的な治水対策のイメージ

国交省河川事業概要より

動き出す施策

国土交通省資料より

水防災意識社会再構築ビジョン

気候変動適応策を具体化する時が来た!?
水防災対策検討委員会（国土交通省＋北海道）
目標

2016年10月28日発足

••

•
•

気候変動が現実のものになったと認識すべき。特に、洪水経験の少ない北海道は過去の記録ではなく、気候変動を前提とした治水対策を講じるべき。
今夏に生じた被害の状況等を踏まえて治水計画や維持管理へ反映すべき。現象の不確実性に伴う幅を考慮して対策を行っていくべき。
日本の食糧基地である北海道とその基幹産業である農業を守る治水対策を強化し、全国の消費者に貢献すべき。
施設能力を超える洪水に対し、関係機関、道民一体となったオール北海道で減災対策に向けた取組を推進すべき。
北海道開発局資料より動き出す施策 北海道発の適応策の具体化？

北海道開発局資料より動き出す施策 北海道発の適応策の具体化？

北海道開発局資料より

気候変動による大雨・洪水の頻発
ハード対策＋ソフト対策を合わせた総合的対策
災害を防ぐ ～防災～＋
災害にともなう被害を減らす ～減災～
最後は逃げる予測情報の活用
降雨（＋融雪）予測
洪水予測

ダム事前放流洪水調節機能の向上

土砂災害
発生予測

避難情報の提供
洪水

土砂災害

避難

洪水・土砂災害のリスク管理のイメージ

洪水予測手法 物理モデル

北海道開発局洪水予測システム【解説書】（H19.3）より様々な誤差要因（予測雨量，流出モデル，H-Q変換式・・・）から精度向上が難しい！

洪水予測手法の進化
機械学習手法（＋人工知能？）による水位予測*岡崎亮太, 中津川誠, 小林洋介, 谷口陽子, 機械学習手法に基づく2016 年8 月の常呂川連続洪水を対象とした水位予測の研究, 平成28年度土木学会北海道支部論文報告集, 73, B-19, 2017. より

機械学習手法による水位予測
予測個所と説明変数（62）ランダムフォレスト（RF）法による水位予測結果（常呂川 上川沿地点 LT=6h）
1412108
観測項目

水位(m)

時間雨量(mm)SWIs※(mm)

地点・流域
上川沿
太茶苗
忠志
北見上常呂
置戸
上川沿
北見置戸

データ概要

地点観測水位(テレメータ水位)

避難に必要な時間(LT)

6~10時間前の水位

6【過去の洪水事例の学習による水位予測結果：LT = 6h 】

水位(m)

流域平均雨量(mm)
上川沿観測水位(m)
上川沿予測水位[RF法](m)
上川沿予測水位[2段タンク型貯留関数モデル](m)

予測水位
精度指数
NS
Jpe
相関係数

RF法
0.96
0.06
0.98

雨量(mm)

2段タンク型
貯留関数モデル
0.82
0.10
0.95

計画高水位 8.45m
氾濫危険水位 7.20m

6~10時間前の雨量

常呂川流域

流域平均雨量(レーダ解析雨量)6~10時間前の流域平均雨量

常呂川流域

流域平均雨量(レーダ解析雨量)を入力した3段タンクモデルの1段目貯留高S1

6~12,24,36,48,60,
72時間前のSWIS

102030

避難判断水位 7.00m

40

氾濫注意水位 6.20m
水防団待機水位 5.30m

4地点観測雨量(テレメータ雨量)02
2016/8/4 0:00

50---観測値 ーRF法の予測値

60

2016/8/12 0:00
2016/8/20 0:00
2016/8/28 0:00
2016/9/5 0:00
2016/9/13 0:00
事例概要：2016/8/4 1:00 – 9/14 24:00, ピーク水位 8.88m, 総雨量613mm※表層土壌雨量指数(Soil Water Index Surface)

上流域の水文データを用い，繰り返す洪水事例についても高い予測精度進歩が著しい情報工学分野の知見が活用できる！？
*岡崎亮太, 中津川誠, 小林洋介, 谷口陽子, 機械学習手法に基づく2016 年8 月の常呂川連続洪水を対象とした水位予測の研究, 平成28年度土木学会北海道支部論文報告集, 73, B-19, 2017. より

情報と判断～気象情報と対応©気象庁

情報と判断～水防情報と対応©気象庁「集中豪雨への備え」

防災情報（例）国交省防災情報提供センター
http://www.mlit.go.jp/saigai/bosaijoho/©国土交通省予測をどのように生かすか？
（内部情報の）予測→（外部への）予報・注意報・警報→アクション

Information（内部情報の）予測
予報・注意報・警報↓
タイムライン↓
Action
水防活動
橋の通行止め避難・・・© 気象庁HPの実効性は？
©国土交通省タイムラインの検討例

北海道開発局札幌開発建設部HPより～滝川市

洪水ハザードマップの例

札幌市HPより～札幌市

浸水・避難に関する情報～浸水区域・ハザードマップ ポータルサイト～
http://disaportal.gsi.go.jp/©国土交通省

避難行動のあり方
避難準備情報・避難勧告・避難指示• 自然災害に対しては，各人が自らの判断で避難行動をとることが原則• 想定される浸水深さ及び居住している建物の階数に応じて建物からの立ち退き避難が必要か，建物の２階以上への垂直避難でよいか避難行動が異なる．
• ２階以上の高さにまで浸水すると想定される場所，堤防の近くではん濫水によって家屋の流失が想定される場所，半地下構造の建物にはん濫水が流入する場所，あるいは山間部等の川の流れの速いところで川岸の家屋が流失する場所などでは，屋内で待避していても命に危険が及ぶので立ち退き避難が必要．
内閣府「避難勧告等の判断・伝達マニュアル作成ガイドライン（2014.9）」，北海道危機対策課「ほっかいどうの防災教育」より

避難行動のあり方（事例）
札幌市における2014年9月11日の特別警報（浸水害，土砂災害）発令時の避難について• 781,000人を対象に避難勧告 156個所の避難所開設→避難者は最大479名• 災害情報の「空振り」に関する認識については，「実際に災害が発生しなかったとしても，可能性のある以上は空振りを恐れず，避難勧告・避難指示を出すべきだ」という回答が82.3％にのぼり，安全側にたった避難勧告等は市民が許容．
• 一方，避難場所の開設の遅れ，避難場所情報の把握の困難性，要配慮者利用施設等への連絡漏れ，勤務時間外の非常配備の指令に伴う参集の遅れ，避難勧告対象人数の多さに対して避難所への避難人数が少ないなどの課題• 上記課題の検証が進められ，計画，マニュアル，本部運営体制，研修・訓練のあり方などの見直しを行い，今後の危機対応力の向上が図られている．
北海道総務部危機対策局危機対策課「９月１０日（水）からの大雨による被害状況等（第１２報／最終報）」
札幌市「札幌市9.11豪雨対応検証報告書（2015.3）」より

浸水のイメージ化（注意！）水深だけでなく流速も影響
国土交通省 中国地方整備局 岡山河川事務所

浸水のイメージ化© 国土交通省近畿地方整備局

淀川（大阪駅付近）の例

IPCC第5次評価報告書の概要

環境省 IPCC第5次評価報告書の概要2014年12月版より

北海道の水害リスク 豊平川 大都市の急流河川

2011年9月6日
1981年8月洪水の様子
札幌市HPより普段の豊平川中津川撮影

中津川撮影

豊平川氾濫シミュレーションの結果の例
豊平川危機管理計画の検討結果（1998）より

豊平川 危機管理
大都市の脆弱性．被害も甚大．関係機関も多岐にわたる．
・連携体制～タイムライン・情報提供・地下空間対応
・避難の仕方（いつ，どこに）・レスキュー・対応の持続性，PDCAなど

豊平川洪水危機管理検討委員会構成表 1997年当時
学識経験者（防災工学）
学識経験者（都市工学）
北海道開発局建設部
北海道開発局石狩川建設部（1 級河川管理）
北海道開発局札幌開発建設部（国道管理）
札幌管区気象台北海道総務部（防災）北海道建設部（河川管理）
北海道石狩支庁（地域防災）

陸上自衛隊北部方面総監部
陸上自衛隊第 11 師団
北海道警察本部
札幌市消防局
札幌市建設局（河川・道路管理）
北海道電力株式会社
日本電信電話株式会社
北海道ガス株式会社
日本放送協会

危機管理という観点での洪水への防災・減災についての所見
水害の頻発 適応策を本気で考える必要性•

気候変動の影響はIPCCの予想どおり（と考えるべき）．予断を排した外力に対する備えが必要•

ConstructionからManagementへシフトは不可避→ハードだけには頼れない．災害は必ず起き，その被害をどのように最小化するかの知恵（まちづくり，実効性のある避難など）を総動員することが必要．水防災意識を地域ぐるみで共有．

•

雨量といったハザードだけでなく，地域のもっている脆弱性の認識と準備が必要．過去に経験がないという過信は捨てる．

•

防災・減災分野にUAV，ロボット，IT，情報技術（人工知能など）といった先端技術の積極的導入→コストの削減も図るなど