土木学会論文集B1(水工学) Vol.74, No.4, I_1387-I_1392, 2018.

広大な高水敷と横堤群を有する
荒川中流部の洪水調節機能に関する研究
竹村
1 正会員

2 フェロー

3 正会員

工修

博(工)

吉晴 1・福岡

捷二 2・吉井拓也 3

中央大学研究開発機構助教（〒112-8551 東京都文京区春日 1-13-27）
E-mail: takemura@tamacc.chuo-u.ac.jp

工博 Ph.D.

中央大学研究開発機構教授（〒112-8551 東京都文京区春日 1-13-27）
E-mail: sfuku@tamacc.chuo-u.ac.jp

関東地方整備局

河川計画課長（〒330-9724 埼玉県さいたま市中央区新都心 2-1）
E-mail: yoshii-t22aa@mlit.go.jp

荒川中流部は，最大で約 2.5km になる広大な川幅を持つ．そこに横堤群や荒川第一調節池を建設することで，川幅を生かした洪水調節が行われてきた．現在，荒川中流部の洪水調節機能を向上させるため，第二，第三，第四の調節池が計画されている．本論文では，調節池群設置の有効性と留意点を明らかにするため，著者らが構築してきた荒川中流部の洪水流解析モデルに基づき，整備計画規模洪水に対する現況の荒川中流部の洪水調節機能について検討した．横堤群は荒川中流部の貯留量を高め貯留率のピークを遅らせる効果を持つが，早い段階で高水敷全体に洪水が及ぶため，洪水ピーク付近でその効果は小さくなる．
その結果，広い高水敷と横堤群だけでは整備計画規模洪水に対し，基準点岩淵の流量を整備計画目標流量
6200m3/s まで低減できないことを明らかにした．

Key Words: Arakwa River, large flood plain, cross-levee, flood storage, retarding basin

1. 序論
栃⽊県

群⾺県
群⾺県

荒川は首都圏を流れ，流域には約 930 万人もの人口を有し，ひとたび大水害が起こればその被害は甚大である．
荒川中流部は，図-1 に示す寄居から秋ヶ瀬取水堰までであり，広大な川幅は最大で約 2.5km にもなる．1918 年(大正 7 年)に始まった荒川の改修事業により，広い川幅を確保するとともに堤防から直角に伸びる横堤群が 25

寄居(荒川94.6k)
熊⾕(荒川76.5k)

市野川
都幾川
越辺川

合⾓ダム

⼆瀬ダム

治⽔橋(荒川41.9k)

千葉県

浦⼭ダム
有間ダム

⾼麗川 ⼩畔川

埼⽟県

⼊間川

⼭梨県

茨城県

坂⼾(⾼麗川0.5k)
慈雲寺橋(市野川7.3k)
⼋幡橋(⼩畔川4.4k)
太郎右衛⾨橋(荒川53.6k)
菅間(⼊間川5.8k)

和⽥吉野川

滝沢ダム

野本(都幾川1.6k)

岩淵(荒川21.1k)

鴨川
芝川

⼊⻄(越辺川11.6k)
新河岸川

⼩ヶ⾕(⼊間川14.5k)

流域⾯積
荒川 (岩淵地点) :2137km2
⼊間川:721km2
市野川:147km2

隅⽥川

秋ヶ瀬取⽔堰

東京都

荒川

岩淵⽔⾨
⼩名⽊川(荒川2.6k)

本設けられ，横堤間に洪水流を留めることで荒川第一調
図-1 荒川の流域図
節池とともに荒川の洪水調節の役割を担っている(図-2横堤参照)．平成 28 年 3 月に策定された荒川水系河川整備計画 1)では，既設の第一調節池の上流の河道に第二，第三，
低水路
第四の調節池を整備し，昭和 22 年 9 月洪水(カスリーン
台風)と同規模の洪水に対し，岩淵地点(21.1km)の流量を整備計画目標流量 6200m3/s (1/100) 以下にすることが設定された．このため，主要支川である入間川と市野川を含む，複雑な河道特性を有する荒川中流部に適用可能な精図-2 平成 19 年 9 月洪水時の治水橋（41.9km）
付近の航空写真度の高い洪水流解析モデルから，現況の荒川中流部の洪時間の観測水面形を説明するように粗度係数や河床変動
水調節機能を定量的に評価し，調節池群設置の有効性となどを決定することで，精度の高い洪水流解析，洪水現
留意点について検討することが求められている．
象の見える化が行えるようになってきた 2)．
近年，多点での洪水位観測が行われるようになり，各

I_13876000

64.8km(Strech1)
54km(Strech2)
44km(Strech3)

7000

56km(Strech1)
45.6km(Strech2)
37.6km(Strech3)

4000
3000

⼊⻄(越辺川11.6km)
慈雲寺橋(市野川7.3km)

4000

野本(都幾川1.6km)
坂⼾(⾼麗川0.5km)

3000

⼋幡橋(⼩畔川4.4km)

2000

2000

1000

1000

⼊間川筋上流端流量の合算値

0010 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70
時間(hour)

20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60
9月6日0時からの経過時間(hour)

図-3 平成 19 年の実績洪水の Stretch1，Stretch2，Stretch3の上下流端地点における解析流量ハイドログラフ
1500
低⽔路

1000

横堤

図-4 昭和 22 年，平成 11 年，平成 19 年型の整備計
画規模洪水の上流端流量ハイドログラフ

Stretch2

Stretch3

右岸

南畑排⽔機場(110m3/s)

500
0
‐500
‐1000
‐1500

※点線は S22 年型，一点鎖線
は H11 年型の流量ハイドログ
ラフ

⼩ヶ⾕(⼊間川14.5km)

5000

流量(m3/s)

流量(m3/s)

5000

河道中央からの距離(m)寄居(94.6km)

6000

笹⽬川排⽔機場(30m3/s)
三領排⽔機場(35m3/s)
荒川町排⽔機場(19m3/s)
芝川・元郷排⽔機場(60m3/s)

囲繞堤

残留域(※77m3/s)※ハイドロを与えるため洪⽔ピーク時の値を記載

左岸

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56

河道中央からの距離(m)7000

Stretch1

1500
1000

横堤

低⽔路

右岸

糖⽥排⽔機場(50m3/s)

左岸

500
0
‐500
‐1000
‐1500
56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

縦断距離(km)

縦断距離(km)

18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
‐1
‐2
‐3
‐4
‐5

Stretch3

Stretch2
４４時間
５６時間※点線の解析⽔⾯形は横堤なしの計算結果
横堤(調節池内)

横堤

４５時間
５５時間
４６時間
５４時間
４７時間
５３時間

荒川第⼀調節池越流堤⾼

４８時間
５２時間
４９時間
５１時間

H.W.L.

５０時間
５０時間
４９時間
５１時間
４８時間
５２時間
４７時間
５３時間
４６時間
５４時間

⾼⽔敷⾼(左岸)

４５時間
５５時間

⾼⽔敷⾼(右岸)

４４時間
５６時間

低⽔路平均河床⾼計画⾼⽔位
市野川合流区間

⼊間川合流区間

荒川第⼀調節池21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56

縦断距離(km)⽔位(A.P.m)

⽔位(A.P.m)(b) 上流区間(a) 下流区間
図-5 荒川中流部の低水路，高水敷の状況と横堤群の配置
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4

Stretch1※点線の解析⽔⾯形は横堤なしの計算結果

５２時間
５１時間
５０時間
４９時間

横堤

４８時間
４７時間

H.W.L.

４６時間
⾼⽔敷⾼(右岸)
⾼⽔敷⾼(左岸)

４５時間
４４時間
４３時間
４２時間
４１時間

低⽔路平均河床⾼

４０時間
計画⾼⽔位

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

縦断距離(km)(b) 上流区間(a) 下流区間
図-6 平成 19 年型洪水流下時の増水期における荒川中流部の低水路平均の解析水面形時系列

著者ら 3)は，上述の考えの下，入間川と市野川を含む
荒川中流部を対象に，熊谷観測所(76.5km)において観測
史上最大水位が観測された平成 19 年 9 月洪水の観測水面形時系列に基づき，荒川中流部の特徴を考慮に入れた
精度の高い洪水流解析モデルを構築し，平成 19 年洪水の検討を行っている．図-3 は，著者らの観測水面形時
系列に基づいた洪水流解析結果から，図-5 に示す 64.8～
56.0km 区間(Stretch1)，54.0～45.6km 区間(Stretch2)，44.0～
37.6km 区間(Stretch3)の上下流端の解析流量ハイドログラ
フ（基準点岩淵で最大流量約 4200m3/s）を示す．各区間

うに大規模な洪水が発生した場合に荒川中流部でどの程度の洪水調節効果が得られ，下流の流量・水位減衰につながるかは不明であり検討が求められる．
本論文では，著者らにより構築された荒川中流部の洪水流解析モデルに基づき荒川水系河川整備計画で用いられた特徴の異なる 3 つの整備計画規模洪水に対する現況の荒川中流部の洪水調節機能，即ち，広い高水敷空間と横堤群の組み合わせにより，洪水のどの段階でどの程度下流河道に送り出す流量を調節するかを明らかにする．

で大きな支川合流はなく，上流端と下流端での解析流量
ハイドログラフの違いは，荒川中流部の広大な高水敷と2. 荒川中流部の河道特性と検討方法
横堤群の影響を受けた結果である．図-3 に示すように各区間で解析流量ハイドログラフは大きく変形しており，
図-5 は現在の各断面の河道中心を基準として，堤防
3
最大流量の低減量は Stretch1 で約 331m /s，Stretch2 で約と低水路の位置，横堤群の配置を示している．62.0km 付
33256m /s，Stretch3 で約 340m /s となる．それぞれ上流端の近の右岸高水敷が最も広く約 2500m に達する．他の断面でも 500～1500m の高水敷幅を持つ．また，37.2～
最大流量の約 7～8%もの大きさになり，荒川中流部の広28.8km 区間には，荒川第一調節池（調節容量 3900 万
大な高水敷と横堤群は，実績の洪水規模に対し十分な洪m3）が設置済みである．特筆すべきことは，低水路幅
水調節効果を持つと言える．しかし，整備計画流量のよ

I_1388

10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0

7000

※点線: 横堤なし

5000※点線: 横堤なし

流量(m3/s)

流量(m3/s)

6000

4000
3000
2000
1000

64.8km(Strech1)

56km(Strech1)

54km(Strech2)

45.6km(Strech2)044.0km(Strech3)
岩淵(21.1km)

37.6km(Strech3)

45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

時間(hour)

時間(hour)貯留率(Stretch1)
貯留率(Stretch2)
貯留量(Stretch1)
貯留量(Stretch2)

4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
‐500
‐1000
‐1500
‐2000

2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
‐200
‐400
‐600
‐800
‐1000

※点線: 横堤なし

貯留率(m3/s)※点線: 横堤なし

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
‐500
‐1000
‐1500
‐2000

貯留量(万m3)

2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
‐200
‐400
‐600
‐800
‐1000

貯留量(万m3 )貯留率(m3/s)(a) Stretch1と Stretch2の上下流端地点(b) Stretch3の上下流端地点と岩淵地点(21.1km)
図-7 平成 19 型洪水流下時の解析流量ハイドログラフ

貯留率(Stretch3)
第⼀調節池流⼊流量
貯留量(Stretch3)
第⼀調節池調節量
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

時間(hour)

時間(hour)(a) Stretch1と Stretch2(b) Stretch3と荒川第一調節池
図-8 平成 19 型洪水流下時の高水敷貯留率，高水敷貯留量及び荒川第一調節池の流入量と調節量(1) 整備計画規模洪水流量流下時の現況の荒川中流部
は 50～150m 程度と高水敷幅に比べ著しく狭いことであり，広い高水敷が荒川中流部の流れを特徴づけている．
の洪水調節機能解析では，図-4 示す昭和 22 年型，平成 11 年型，平成
図-6 の実線は，平成 19 年型洪水流下時の増水期にお19 年型の整備計画規模洪水を外力条件として採用した． ける荒川中流部の低水路平均の解析水面形時系列を示す．
これらの外力条件は代表的な実績洪水波形を整備計画規
解析水面形は，広大な高水敷への洪水流の氾濫や高水敷模の波形に引き伸ばしたものであり，図-1 に示した寄幅の縦断的な変化，横堤群の影響を受けて水位の低い時
居(荒川 94.6km)，小ヶ谷(入間川 14.5km)，入西(越辺川
間帯から水位の高い時間帯にかけて大きく変化している．
11.6km)，八幡橋(小畔川 4.4km)，野本(都幾川 1.6km)，坂また，解析水位は高水敷の広い区間では，概ね H.W.L戸(高麗川 0.5km)，慈雲寺橋（市野川 7.3km）において，
以下で流れるが，下流部や上流部などの川幅の比較的狭それぞれの河川上流端の境界条件で与える．下流端の境い区間で H.W.L.に迫るか，超過する場所が見られる．
界条件は，岩淵観測所(21.1km)における整備計画断面の図-7 の実線は Stretch1，Stretch2，Stretch3 の上下流端と水位-流量関係から，解析流量に応じた水位を逐次与える．また，ポンプ排水及び残流域からの流出のある地点
では，これらを横流入量として考慮している（図-5 参照）．解析モデルは，著者ら 3)と同様のものを用いる．
メッシュサイズは縦横断方向ともに 1～50m の範囲で作成し，総メッシュ数は約 20 万 5 千である．横堤を含む
メッシュの地盤高は，LP データから横堤の地盤高を調べ与えた．なお，対象洪水に対し横堤は非水没である．

3. 整備計画規模洪水に対する広大な高水敷と横堤群を持つ現況の荒川中流部の洪水調節機能
1.で定義した Stretch1，Stretch2，Stretch3 を対象に，ま岩淵地点(21.1km)の解析流量ハイドログラフを示す．図-8 の実線は，それぞれ Stretch1，Stretch2，Stretch3 区間の高水敷に単位時間当たり貯留される洪水の量(高水敷貯留率)とその積分量（高水敷貯留量），第一調節池の流入量と調節量を図-7 と時間軸を揃えて示したものである．高水敷貯留率は洪水の立ち上がりに最大となり，Stretch1 で約 1572m3/s，Stretch2 で約 1868m3/s，Stretch3 で約1603m3/s となる．それぞれ同時刻に上流端から流入する
流量の約 32%，41%，22%に達し，各区間の下流端から流出する流量が大幅に低減されるのが分かる．その後，
高水敷貯留率は洪水流量ピークに近づくにつれて減少し，最大流量の低減量は Stretch1 で約 220m3/s，Stretch2 で約176m3/s，Stretch3 で約 221m3/s となる．各区間での最大流量の低減量は上下流端の最大流量の差に，図-5 に示したポンプ流入量と残流域からの流入量を加えた値である．
整備計画規模洪水に対する各区間での最大流量の低減
量はそれぞれ上流端の最大流量の約 2～3%程度にとどまず，整備計画規模洪水に対する現況の荒川中流部の洪水調節機能を評価し，最大流量の低減機構から調節池群設
置の有効性と留意点について考察する．その後，荒川中流部の洪水調節に対する横堤群の役割について検討する． り ， 図 -7(b) に 示 す 岩 淵 地 点 (21.1km) の 最 大 流 量 は7312m3/s と第一調節池の洪水調節を含めても整備計画目

I_1389標流量 6200m3/s を約 1112m3/s 上回っている．昭和 22 年
型洪水，平成 11 年型洪水に対しても岩淵地点(21.1km)の最大流量はそれぞれ約 7021m3/s，7684m3/s となり，整備計画目標流量を上回る結果となった．
福岡 2)は平成 27 年鬼怒川洪水で最大流入量付近の貯留率と最大流量の低減量の間に密接な関係があることを
洪水水面形の再現計算から見出している．即ち，上述の結果は，荒川中流部では，岩淵地点(21.1km)で整備計画
流量 6200m3/s 以下にするだけの河道での貯留は達成できず，洪水ピーク時にはその大部分が下流に送り出されたことを示す．この点を踏まえ，次節では現況の荒川中流部の最大流量の低減機構の詳細について考察する．
(2) 荒川中流部の最大流量低減機構に関する考察
表-1 は，昭和 22 年型，平成 11 年型，平成 19 年型の整備計画規模洪水と平成 19 年実績洪水での Stretch1，
Stretch2，Stretch3 の最大流量の低減量を示す．3 つの整備
計画規模洪水は，図-4 に示したように特徴がそれぞれ異なるが各区間での最大流量の低減量はほぼ同程度の大表-1 整備計画規模洪水および実績洪水における各区間での最大流量の低減量．
洪⽔波形
整
規 備

Stretch1(64.8〜56.0k) Stretch2(54.0〜45.6k) Stretch3(44.0〜37.6k)

334m3/s

S22年型洪⽔108m3/s

3288m /s

模 計 H11年型洪⽔219m /s

221m3/s

3

340m3/s

175m /s

3331m /s

H19年実績洪⽔

210m3/s

3108m /s3

画 H19年型洪⽔285m3/s

3256m /szb:地盤高(A. P. m)
zs:水位(A. P. m)

65.2km

65.2km64.4km
63.6km62.8km

1.0 kmzb zs

63.6km62.8kmzs

59.6km62.8km62.0km62.0km

61.2kmzb zs
60.4km

61.2kmzb zs
60.4km59.6km60.4km59.6km59.6km

58.8km

58.8km

58.8km

58.8km

58.0km

58.0km

58.0km

58.0km(a) 43 時間(横堤あり)(b) 47 時間(横堤あり)(c) 49 時間(横堤あり)

65.2km

65.2km

63.6km62.8km

63.6km62.8km64.4kmzs

zs

61.2kmzb
60.4km59.6km62.0km

61.2kmzb
60.4km62.8km62.0km

61.2kmzb

63.6km62.8km62.0km

61.2km59.6km

65.2km64.4km

62.0

zb zs

(d) 52 時間(横堤あり)

65.2km64.4km64.4km60.4km

63.6km

61.2kmzb

63.6km64.4km62.8km62.0km

61.2km旧河道

65.2km64.4km62.0km60.4kmある．図-8 に示したように，上流端の流量が最大になるまでの間に Stretch1 では約 2675 万 m3，Stretch2 では約
3012 万 m3，Stretch3 では約 3321 万 m3 もの洪水が堤防により，高水敷に貯留されている．しかし，高水敷貯留率の最大は前述のように洪水初期の図-9(b)，図-10(b)，図11(b)に示す洪水流が高水敷に広がっていく時間帯に生じ，各区間の上流端で流量が最大になる約 3 時間前には，

65.2km64.4km
63.6km

きさになる．また，平成 19 年の実績洪水についても最大流量の低減量は，Stretch2 では下流区間で入間川の背水の影響を受けるため若干違いが見られるが，大局的に見れば整備計画規模洪水に対するものと大きく違わない．
図-7，図-8 で示したように，河川の洪水流にあっては，水位上昇初期には河道での貯留率は大きくなるものの，
ピーク流量付近に達すると洪水波形が平坦になるため，
河道貯留率が著しく減じることになる．
図-9(a)～(d)，図-10(a)～(d)，図-11(a)～(d)は，洪水流が横堤群や微地形の影響を受けながら高水敷全体に拡がる過程を見るために，Stretch1, Stretch2, Stretch3 の各区間で，上流端の流量が最大になる時間までの解析水位の等高線
図を地盤高の等高線図の上に重ねて示したものである．
水のない場所は左側の凡例で地盤高 zbを示し，水のある
場所は右側の凡例で水位 zs を示している．また，図中の黒の実線は，洪水流況を把握するために，各時間の断面平均流速の計算値を用いて，それぞれ 64.8km，55.2km，44.0km 地点に投下したトレーサーの軌跡を示したもので59.6kmzs
60.4km59.6km

58.8km

58.8km

58.8km

58.8km

58.0km

58.0km

58.0km

58.0km(e) 43 時間(横堤なし)(f) 47 時間(横堤なし)(g) 49 時間(横堤なし)(h) 52 時間(横堤なし)
図-9 平成 19 型洪水流下時の 76.5～56.0km区間(Stretch1)の解析水位の等高線図(上段:横堤あり,下段:横堤なし)

I_1390zb:地盤高(A. P. m)
zs:水位(A. P. m)

54.4km54.4km54.4km53.6km53.6km52.8km52.8km52.0km

1.0 km

市野川

52.8km52.0km51.2km52.0km51.2km51.2km50.4km50.4km50.4km50.4km

49.6km

49.6km

49.6km

49.6km

48.8km

48.8km

48.8km

zb zs

zb zs

zb zs

zb

48.8kmzs

48.0km

48.0km

48.0km

48.0km

47.2km

47.2km

47.2km

47.2km46.4km46.4km46.4km46.4km

45.6km

45.6km

45.6km

45.6km

44.8km(a) 46 時間(横堤あり)

44.8km(b) 49 時間(横堤あり)

54.4km

44.8km(c) 52 時間(横堤あり)

54.4km53.6km52.8km

44.8km(d) 55 時間(横堤あり)

54.4km53.6km52.0km54.4km53.6km52.8km53.6km52.8km52.0km51.2km52.8km52.0km51.2km52.0km51.2km51.2km50.4km50.4km50.4km50.4km

49.6km

49.6km

49.6km

49.6km

48.8km

48.8kmzb zs

48.8kmzb zs

53.6km52.8km52.0km51.2km旧河道

54.4km53.6kmzb zs

zb

48.8kmzs

48.0km

48.0km

48.0km

48.0km

47.2km

47.2km

47.2km

47.2km46.4km46.4km46.4km46.4km

45.6km

45.6km

45.6km

45.6km

44.8km

44.8km

44.8km

44.8km(e) 46 時間(横堤なし)(f) 49 時間(横堤なし)(g) 52 時間(横堤なし)(h) 55 時間(横堤なし)
図-10 平成 19型洪水流下時の 54.0～45.6km区間(Stretch2)の解析水位の等高線図(上段:横堤あり,下段:横堤なし)
背割堤

zb:地盤高(A. P. m)

44.8km zs:水位(A. P. m)
44.0km入間川

44.8km44.0km43.2km43.2kmzb zs

40.0km
39.2km38.4km37.6km36.8kmzb zs

43.2km
42.4km41.6km40.8km41.6km40.8km

44.8km44.0km43.2km
42.4km

42.4km
1.0 km

44.8km44.0km

42.4km41.6km40.8km40.0kmzb zs

39.2km38.4km41.6km40.8km40.0km
39.2km38.4km37.6km36.8km37.6km36.8kmzb zs

40.0km
39.2km38.4km37.6km36.8km(a) 44 時間(横堤あり)(b) 50 時間(横堤あり)(c) 52 時間(横堤あり)(d) 55 時間(横堤あり)
図-11 平成 19 型洪水流下時の 44.0～37.6km区間(Stretch3)の解析水位の等高線図

図-9(c)，図-10(c)，図-11(c)に示すように高水敷全体に洪画目標流量 6200m3/s 以下に出来ると思われる．一方で，水が及び，横断的な水位差や低水路から高水敷に向かう
上述したように荒川中流部の高水敷と横堤群による貯留
流れはほとんど見られなくなる．著者ら 3)の平成 19 年
効果は，洪水の立ち上がりにおいて下流河道への洪水量の実績洪水も，洪水ピーク付近では高水敷全体に及ぶ洪を大幅に低減する．そのため，囲繞堤の建設により調節水であった．このことから，荒川中流部の洪水は，早い池群を設置した場合，越流堤から洪水が流入すると下流段階で広大な面積を持つ高水敷空間が洪水流に満たされ， の流量を低減できる．しかし，流入するまでの間，荒川各区間で最大流量発生時の河道貯留率は，表-1 の最大中流部では川幅の縮小化により，現況に比べ河道水位が流量の低減量程度の大きさになる．この量は，整備計画
上昇し易くなり，荒川下流部では中流部での河道貯留率
規模の洪水に対しては十分な量とはいえない．
の減少により，現況に比べ河道を流れる流量が大きくな
平成 19 年型洪水において岩淵地点(21.1km)で整備計
りその到達時間も短縮化することが予想される．今後，画目標流量 6200m3/s を上回った洪水のボリュームは約
囲繞堤の設置がこれまでの実績洪水でどれだけ下流へ影32800 万 m である．荒川中流部の広大な高水敷空間を利響を及ぼすかを調べる必要がある．
用し，調節化できれば岩淵地点(21.1km)の流量を整備計

I_1391

(3) 荒川中流部の洪水調節に対する横堤群の役割
現存する横堤群の荒川中流部の洪水調節に対する役割について，平成 19 年型洪水を対象に検討する．解析では，他の条件を変えずに横堤を周囲の地盤高まで下げ，横堤なしの条件での計算も実施した．
図-6 の赤の点線は，それぞれ 56 時間（図-6(a)）と 52の非定常性が小さくなるため，横堤ありと横堤なしでの上流端流量に対する高水敷貯留率の差は小さくなる．

4. 結論

時間（図-6(b)）の横堤なしの低水路平均の解析水面形を本研究では，異なる 3 つの整備計画規模洪水を対象に，示している．実線で示す同時間の横堤ありの解析水面形
広大な高水敷と横堤群を持つ現況の荒川中流部の洪水調と比較すると，上流区間では横堤ありの方が横堤なしに
節機能について洪水流解析モデルに基づき検討した．
比べ解析水位が高く，41.0km 付近を境に水位の関係が逆
荒川中流部の横堤群は，洪水の立ち上がりでの河道貯転している．図-7，図-8 の点線は，横堤なしの解析結果
留率を高めているが，洪水位が高まるにつれて洪水流のである．図-8(a)に示すように，水位が高まるにつれて，非定常性が小さくなりその効果は小さくなる．このため，横堤なしに比べ横堤ありの方が高水敷貯留率が大きくな
広い高水敷と横堤群だけでは整備計画規模洪水に対してっている．その結果，図-7(a)に示すように，横堤ありの
洪水ピーク付近で十分な河道貯留を確保できず，その大解析流量ハイドログラフは，横堤なしの解析流量ハイド部分を下流へ送り出すことになり，岩淵地点(21.1km)のログラフに比べ最大流量が小さくなっている．図-6 に流量は全てのケースで整備計画目標流量 6200m3/s を上回
おいて 41.0km 付近を境に横堤ありの解析水位が横堤なることを示した．この検討結果を踏まえ，計画調節池群
しの解析水位より低くなったのは，横堤群により上流区の設置の有効性と設置にあたっての留意点を明らかにす
間の河道貯留率が増大したことが理由である．
ることが今後の課題である．
横堤群の影響が顕著に見られた Stretch1, Stretch2 において，図-9(a)～(d)，図-10(a)～(d)と同じ時間で横堤のな
参考文献
1) 国土交通省関東地方整備局：荒川水系河川整備計画
い場合の解析水位の等高線図を示すと図-9(e)～(h)，図【大臣管理区間】，2016.
10(e)～(h)のようになる．図-9(a)，図-10(a)に示すように，
2) 福岡捷二：洪水流の水位と流量の今日的考え方 ―多Stretch1, Stretch2 の高水敷に残存する旧河道の自然堤防点で観測された洪水水位と水面形から河道の水理シ
は，周囲より地盤高が高くなっている．図-9(b)と図-9(f)，図-10(b)と図-10(f)をそれぞれ比較すると，旧河道の自然
堤防と横堤群に囲まれた空間に洪水流が侵入しづらくなっているのが分かる．その結果，図-8(a)に示すように現況河道では横堤のない場合に比べ，高水敷貯留率が最大となるのは Stretch1 で約 50 分，Stretch2 で約 30 分遅れる．
図-8 の実線と点線で示した横堤ありと横堤なしの高水
敷貯留率の差が最大となる時間では，横堤ありは横堤な
しに比べ，洪水を毎秒当たり Stretch1 で上流端流量の約8%，Stretch2 で上流端流量の約 10%も多く広大な高水敷

3)ステムを見える化する―，土木学会論文集 B1(水工学)，Vol.73，No.4，pp.I_637-I_642，2017.
福田匠太，竹村吉晴，吉井拓也，福岡捷二：植生の分布する広大な高水敷を有する荒川中流部における洪水流の解析精度向上に必要な地盤高と高水敷上の氾濫機構の評価方法に関する研究，河川技術論文集，
第 22 巻，pp.133-138，2016.
(2017. 9. 29 受付)

上に貯留している．一方，洪水ピークに近づくほど洪水

STUDY ON THE FLOOD STORAGE FUNCTIONS OF THE MIDDLEARAKAWA RIVER WITH LARGE FLOOD PLAINS AND CROSS-LEVEES
Yoshiharu TAKEMURA, Shoji FUKUOKA and Takuya YOSHIIThe middle Arakawa River has large flood plains, about 2.5km in maximum width. Flood storage functions of the middle Arakawa River had been strengthened by installing cross-levees which extend at rightangles to levees and the Arakawa 1st retarding basin on the flood plains. New three retarding basins havebeen planed in the middle Arakawa River. This paper investigate the storage functions of the middle Arakawa River against the design flood hydrographs by numerical flood simulations based on the accurate
flood flow model. The cross-levees increase the flood plain storage and delay the peak occurrence time ofrate of storage. However, the large flood plains are filled with flood water at early stage of rising limb of
the flood flows and do not have the sufficient storage space at the flood peak of the design hydrographs.
For this reason, the peak discharge of the Iwabuchi control point exceeds the design discharge (6300m3/s).

I_1392