第64回(2020年度) 北海道開発技術研究発表会論文

十勝川水系における排水作業準備計画について－ツールを活用した効率的な排水作業準備の取組－
帯広開発建設部 治水課○濱中 昭文千葉 裕二
工藤 拓也

平成23年の水防法改正時に、「特定緊急水防活動」の制度が創設され、洪水等による激甚な災害が発生した場合に、国土交通大臣が水防活動を行うことができるようになった。
本報告では、「水防災意識社会」の再構築に向けた緊急行動計画に基づき作成した排水作業準備計画について、排水作業事前準備ツールを活用した排水対応シナリオに基づく訓練や現地における配置訓練などにおける課題や検証について報告するものである。
キーワード：防災、危機管理、水防活動

１．はじめに
平成23年に水防法の改正により「特定緊急水防活動」（水防法第32条）の制度が創設されて以降、全国各地で相次ぐ水害を受けて毎年のように特定緊急水防活動が実施されている。近年では、平成30年7月豪雨や令和元年
東日本台風などの全国的な被害の発生に対して、排水ポンプ車等の災害対策用機械による様々な対応・支援活動が行われている。
そういった中、平成30年7月豪雨を受け、「水防災意識社会」の再構築に向けた緊急行動計画が平成31年1月29日に改定された。緊急行動計画では大規模氾濫が発生した場合に浸水被害を最小化することを目的に、排水ポンプ車等を最大限に活用し、浸水継続時間や浸水範囲を速やかに低減させるための事前の備えとして、浸水が長期間継続する地区等では排水作業準備計画（以下、排水計画）を作成することが位置付けられており、全国的に排水計画の作成が進められている。
一方、十勝川水系では、 平成28年8月(台風第10号)、平成23年9月の2度の出水における他の開発建設部への排水ポンプ車応援要請を含め、内水氾濫の排水活動を実施している状況であり、特に平成28年の一連台風による災害時においては農畜産物の関連工場などの被災によって、全国的な食料流通への影響が発生している1)。
また、帯広市街地の氾濫ブロックでは病院や役所、警察、消防などの防災の拠点となる重要施設が複数存在しており、ひとたび氾濫が発生した際には早期排水が求められることから、「水防災意識社会 再構築ビジョンに基づく十勝川流域外河川の減災に関する取組方針 平成30年2月」においても排水計画の作成を位置付け、検討を進めてきた。
排水計画作成にあたっては、大規模氾濫による排水活動時に災害対応関係者は、限られた人員体制での対応が求められることや、時間経過と共に変化していく浸水状況等に対応することが必要なため、その支援策として、「排水作業事前準備ツール（以下、ツール）」の作成を行い、ツールを活用した排水計画を作成した。

２．排水活動における課題の整理
帯広開発建設部では、災害時に迅速な排水活動が実施できるように災害対策用機械協定会社とともに、排水ポンプ車や照明車等の現地設置訓練を実施（図-1参照）し、現場作業における課題を確認している。
また、令和元年東日本台風時に帯広開発建設部から災害現場へ広域派遣された災害対策用機械協定会社へのヒアリング結果と、「排水作業準備計画作成の手引き（令和2年5月）国土交通省水管理・国土保全局」に示された「令和元年九州北部における大雨及び東日本台風における排水ポンプ車等の派遣時の課題・意見」を基に排水活動時の主な課題について以下に整理した。

HAMANAKA Akifumi、CHIBA Yuuji、KUDO Takuya－ 259 －

図-1 現場での設置訓練の様子（令和元年7月）

【１．事前準備の充実】
堤防決壊直後は情報が限られているため、既存の洪水浸水想定区域図から浸水状況（外力規模や破堤点）を予想する必要があり、事前準備資料を基に初動体制を確保することが重要である。
【２．浸水状況の変化への対応】
時間経過と共に変化する状況（浸水状況や交通状況など）に対応して判断を実施していく必要がある。
【３．配置箇所・集結場所・アクセスルートの選定】派遣される排水ポンプ車の配置箇所の選定・作業員の誘導に対して迅速に対応する必要がある。
【４．問い合わせへの対応】
関係機関等からの様々な問い合わせ（必要台数や排水作業による効果など）に対応する必要がある。

データの更新などによるシステム改良が容易
エクセルやwebサイトは使い慣れているため操作性が良い
インターネット回線があれば事務所内外で利用可能
情報収集や記録に必要なエクセル操作（作業手間）が少なくて済む(3) 排水作業事前準備ツール機能の構築
ツールは、前項で得られた4項目の課題に対応するために、災害時に必要な情報が出力できる機能を検討し、表-1に示す7つの機能を設定するものとし、図－3に示すようなサイトの構成とした。
表-1 ４つの項目に対して設定したツール機能項目
1.事前準備の充実

３． 排水作業準備計画の検討(1) 基本方針
排水計画作成の基本方針を図-2に示す。決壊直後は既存の洪水浸水想定区域図から浸水状況(外力規模や決壊地点)を予想して初動体制を確保するために、図面や緊急連絡先等の参考情報の一覧表など事前準備資料を充実させるとともに、時間経過とともに想定と乖離する浸水状況や交通情報等に対しては、JAXA衛星画像等の取得データを基にツールで見直しを図っていく方針とした。
整備したツールに関しては、排水対応シナリオを設定して、机上演習を実施することでツールの有効性や機能性を確認して、更なる改良を図るものとした。
(2) 排水作業事前準備ツールの作成方針
ツールは直感的な操作で誰もが簡単に使用可能な仕組みとして、『運用支援サイト』および『エクセルツール』により検討した。サイトとエクセルにより構築するメリットとして、以下が挙げられる。これらのメリットを得る事ができるように各種機能を構築した。

段階

機能

初動

・想定される浸水被害（浸水継続時間や浸水図面を 範囲等）は？
確認 ・排水ポンプ車を出動すべき候補場所は？
・その場所の詳細な情報は？

随時

主な出力内容水位・カ ・外力規模はどの規模で推移しているか？
メラが分 ・氾濫が発生しているブロックは？
かる ・氾濫流はどの地点まで到達しているか？

2.浸水状況の変化への実際の浸対応
データ
・実際の浸水域はどの程度か？
水域が分提供後・浸水はどの場所で継続しているか？
かる・排水ポンプ車をどの場所へ派遣すべきか？
配置
配置箇所 ・どの地点で排水活動をすべきか？
箇所が分かる ・既に排水ポンプ車を配置している場所はど
選定時
こか？
配置・アクセスルート候補はどのルートか？
3.配置箇所
アクセス箇所・実際の浸水域になっていない緊急輸送道路
等の選定が分かる
選定時はどこか?（JAXAの衛星データ使用）
ポンプ車 ・2か所で破堤したが、どこに排水ポンプ車を2箇所破 の割り当 出動すべきか？
堤時 て台数が ・何台ずつ排水ポンプ車を出動させるべき分かる か？
・〇日後に排水完了するため排水ポンプ車は4.問い
Q-A対応 何台必要か？
合わせ随時が分かる ・〇台の排水ポンプ車を稼働した場合、排水への対応完了までの所要時間は？

大規模なシステム構築ではないため、低コストで構築可能
訓練による強化

排水作業の目指す

次年度以降の訓練計画を作成

レベル

レベル

新しく発生する問題へのこのギャップを対応

事前準備・ツール により小さくする

大きいほど不測の事態の対応への負担も大→モデル地区のシナリオ作成

排水作業事前準備ツール
→

破堤

時間

よりシンプルで使いやすく事前準備の充実
直ちに判断ができる為の一覧表や図面

A時点

B時点

→

排水作業準備計画図の作成

図-3 排水作業準備計画の構成

図-2 排水作業準備計画作成における基本方針

HAMANAKA Akifumi、CHIBA Yuuji、KUDO Takuya－ 260 －1) 事前準備の充実
氾濫発生直後において、堤防の決壊地点と外力規模を把握した段階で、浸水発生場所の基礎情報をもとに迅速な指揮・運営をすることが求められる。
他開建や他地整の排水ポンプ車の現場作業者や現場誘導者が排水ポンプ車配置箇所の選定後に速やかに現場へ向かうことができるように、現場周辺の情報等をとりまとめた排水作業準備計画図を作成し、浸水想定区域図と共にツールに格納した。なお、排水作業準備計画図は、以下に示す特徴を有するように図面構成を検討した。
排水作業箇所の水系内での全体像が把握できる
排水作業現場・配置可能区間について把握できる集結場所や待機場所からスムーズに誘導できる関係者同士の調整先がわかる
ガソリンスタンドなどの施設情報が把握できる
排水作業準備計画図の図面構成を図-4に示す。図面
は、『広域図』と『詳細図』の両面の構成として、『広域図』では、排水ポンプ車配置箇所までの集結場所やアクセルルート、燃料補給時のガソリンスタンドの位置、排水活動時の緊急連絡先等を記載。『詳細図』では、排水作業場所の情報として、堤防天端幅や管理用ゲートの有無、水路や標高等を記載し、排水作業時に必要な情報を集約した。

図-4 排水作業準備計画図の構成（上：広域図、下：詳細図）

HAMANAKA Akifumi、CHIBA Yuuji、KUDO Takuya－ 261 －

図-5 河川監視カメラでの氾濫確認のイメージ
2) 浸水状況の変化への対応
氾濫発生から時間が経過した段階において、徐々に浸水の全容を把握し、実際の浸水域での対応にシフトするための機能を導入した。
① 水位計・カメラから浸水状況の確認
各地に河川監視カメラや水位計が点在して設置されているため、確認に時間を要する。氾濫発生・浸水状況を瞬時に確認する機能として、十勝川流域に設置されている河川監視カメラ及び堤内地に設置されている道管理のカメラを氾濫ブロック毎に、図-5に示すように一覧表示する仕組みを導入した。危機管理型水位計や水位計の水位は随時取得し、堤防天端高超過を着色により通知することで、氾濫発生把握を支援することが可能となる。
② JAXAの浸水データによる浸水状況の確認
十勝川は流路延長が長く、複数の河川が流れ込むため、浸水状況の確認に時間を要する。図-6に示すように地理院地図に距離標や排水施設等の位置情報を事前に整理し、12時間周期でJAXAから提供される浸水データを読みこむことで浸水場所を把握する仕組みとして、現場の浸水状況を把握する機能を強化した。

図-7 排水ポンプ車配置の設定イメージ3) 配置箇所等の選定
排水ポンプ車出動先選定時において、適地となる配置箇所を選定し、集結場所からのアクセスルートを決定し、排水作業者へ伝達する機能を導入した。
① 配置箇所の選定
十勝川水系における排水ポンプ車の配置可能場所は14,000台以上存在し、14,000台分の中から配置箇所に適した場所を迅速に選定することが求められる。そのため、配置予定のポンプ車の台数を入力するだけで、堤内地の標高や水路等の排水元の条件から配置箇所の最適地を抽出する仕組みを導入した。その際、追加で排水ポンプ車を配置する場合には、既に排水ポンプ車を配置した場所を把握したうえで、新たに配置できる排水ポンプ車の配置箇所を把握できるようにした。設定した配置可能場所は現場の排水作業者に排水作業準備計画図とあわせて位置をメールで送信可能とした（図-7）。
② アクセスルートの決定
災害当日の状況により通行可能な道路は異なるため、ルート選定では当日の情報が不可欠である。地理院地図に排水ポンプ車の集結場所から配置箇所までのアクセスルート候補を事前に整理し、JAXAの浸水データと重ね合わせて表示する仕組みを組み込んだ『アクセスが分かる』機能を導入した。この機能により、実際の浸水域か

図-6 JAXAの浸水データ活用イメージ

HAMANAKA Akifumi、CHIBA Yuuji、KUDO Takuya－ 262 －

図-10 排水ポンプ車の必要台数の試算イメージ

図-8 アクセスルートとJAXA浸水データの重ね合わせら道路の浸水状況を把握してアクセスルートを決定することが可能となる（図-8）。
③ 2箇所破堤への対応
近年の災害では同一水系内の複数箇所で堤防が決堤する事例が存在しており、限られたポンプ車の台数の中から、出動台数の配分を検討することが求められる。社会経済被害最小化の観点から、浸水継続時間や浸水する重要施設数を指標として、排水ポンプ車の出動台数の配分を算出できる機能を導入した（図-9）。
4) 問い合わせへの対応
近年の豪雨災害では、災害対応中の各段階で、排水ポンプ車の必要台数や施設の浸水時間等について、関係機関等からの問い合わせに対応する必要がある。
そのため、災害時の担当者の負担軽減を図るため、想定される問い合わせに対して回答可能な仕組みを導入した。この機能では排水ポンプ車の必要台数の試算や排水効果の試算等が可能である（図-10）。

４．排水対応シナリオに基づく排水対応訓練実施
前項で整備したツールの実効性の確認を目的として、排水対応訓練を実施した（図-11）。
近年の豪雨災害における排水作業の事例を踏まえると、排水作業は「0.決壊の状況把握」、「1.排水ポンプ車の必要台数把握」、「2.排水ポンプ車の要請＆受入体制確保」、「3.排水ポンプ車の配置箇所選定」、「4.排水ポンプ車現地誘導＆作業開始」までの5ステップとなる。一方で、災害時に必要とされる情報やシナリオは画一的ではなく、プッシュ型で実施されることを含めて、決壊後の各時刻における情報が異なる中で柔軟な対応が求められる。
排水対応訓練は、決壊後の時間経過ごとに対応シナリオを設定し、各段階で必要な対応や情報についてツールを使用して確認する形式とした（図-12）。
排水対応訓練で得られた課題と改良点を表-3に整理する。前項で示したツールの整備内容は、この課題と改良点を反映したものとなっており、排水作業の一連の流れの中でもツールの有効性を確認することができた。

図-9 2箇所決壊時のポンプ車の出動台数配分イメージ

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図-11 排水対応訓練の様子(令和2年10月)

シナリオ①

破堤

0決壊の状況把握

1

シナリオ②、④

排水開始

0

決壊直後に初動体制確保として、排水ポンプ車の必要台数の算出及び要請のみを実施するシナリオ•建設部管内で出動可能な排水ポンプ車の配置場所を選定するシナリオ
本省や開発局からプッシュ型によって○台の排水ポンプ車が派遣されてきたときのシ
ナリオ

432

•

排水ポンプ車の排水ポンプ車の要請

排水ポンプ車の排水ポンプ車現地誘導

必要台数算出

＆ 受入体制確保

配置箇所選定＆作業開始

破堤決壊の状況把握

排水開始

143

2
排水ポンプ車の要請＆ 受入体制確保

排水ポンプ車の必要台数算出

排水ポンプ車の排水ポンプ車現地誘導配置箇所選定＆ 作業開始•時間・台数等
外的要因

シナリオ③0

破堤決壊の状況把握

1432
排水ポンプ車の必要台数算出

•

排水開始

排水ポンプ車の要請

排水ポンプ車の排水ポンプ車現地誘導＆ 受入体制確保

配置箇所選定＆作業開始

実際の外力規模を踏まえて、排水ポンプ車の要請を行い、到着予定台数・到着予定時間を踏まえて、排水ポンプ車の配置場所の選定までを実施するシナリオ

図-12 設定した排水対応シナリオのイメージ
表-3 訓練で得られた意見と改良方針
No
123
45
67

意見内容
事前準備資料として、判断やり取りできる素材を出力できるようにする配置箇所の現場の詳細情報(道順やフェンス、カギの有無など)がわかるようにする
排水ポンプ車の配置箇所の選定をわかりやすいようにする
配置済みの排水ポンプ車の確認が可能な機能にする
交通情報の把握が必要である
広域支援では詳細なアクセスルートを掲示する必要がある
ブロックの状況を踏まえてシナリオを複数準備しておくとよい

対応
排水作業準備計画図へ反映ツールの各種機能の改良

想定シナリオの作成

５．まとめと今後の課題
排水計画を作成するにあたり、災害時に限られた人員体制下においても排水活動が円滑に運用可能となるようにツールを活用した排水計画の整備を実施した。まとめと今後の課題を以下に示す。
(1) まとめ
災害時に限られた人員体制下においても排水活動が円滑に運用可能となるよう、紙の図面での対応が難しいと思われる、以下の特徴を有するツールを作成することにより、排水計画の充実を図った。
14,000台以上もある配置可能箇所の中から、事前に調査した現場状況等を踏まえ、排水活動に適した場所の選定が容易に可能
他開建や他地整から段階的に到着するポンプ車の配置が容易に可能

JAXAの浸水データを重ねることにより、実際の浸水状況を踏まえたポンプ車の配置変更や排水箇所へのアクセスルートの選定が可能
ツールで選定した排水場所を示した図面等をメールで送信可能
複数箇所が決壊時に、ポンプ車の配分を算出可能
目的に応じた機能を選択できるようにすること
で、排水活動の一連の流れの中の各段階で求められることへ対応可能
上記の機能を有するツールを活用することにより、大規模氾濫が発生した場合に迅速に排水活動の運用が可能となることが想定される。
(2) 今後の課題
毎年度当初に実施する洪水対応演習等にツール等を活用した排水作業のシナリオを組み込むなど、継続的な排水対応訓練を実施することで対応能力向上を図っていく必要がある。
・ 堤防や釜場等の整備、堤内地の土地利用の変化等に対応するため、定期的なデータの更新を行っていく必要がある。
・ ツールでは、JAXA衛星画像等をもとに実際の浸水状況を反映した排水計画見直しを実施しているが、データ取得間隔が12時間程度と時間的な課題がある。定点観測を実施しているカメラ画像や樋門水位より浸水範囲を推定するなど浸水状況の把握機能の高度化を図っていく必要がある。
参考文献
1) 平成 28 年 8 月北海道大雨災害への対応 国土交通省 北海道開発局

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