レジリエンス確保に関する技術検討委員会「河川分科会」検討報告書（「国難」をもたらす巨大災害対策についての技術検討報告書：付録Ⅲ）

2018 年 6 月

土木学会
平成 29 年度会長特別委員会「レジリエンス確保に関する技術検討委員会」
河川分科会

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レジリエンス確保に関する技術検討委員会「河川分科会」 委員名簿
役 職

氏 名

所 属

主査

山田正

中央大学

幹事長

戸田祐嗣

名古屋大学

協力者（洪水経済被害の推計）
藤井聡

京都大学

片山 慎太朗一般社団法人

中尾 聡史

京都大学

東 徹

一般社団法人2

システム科学研究所

システム科学研究所

目次

１．検討の前提……

4２．計算の概要

……

5……

5２．１

被害想定

２．１．１

国家的レジリエンス

……

5

２．１．２

全地域レジリエンス

……

10

……

10３．計算結果

……

12３．１

国家的レジリンス（L2 洪水、三大都市）

……

12３．２

全地域レジリエンス（L1、L2 洪水、三大都市圏＋その他一級水系）２．２

整備コスト

４．提言の概要

3……

12……

14

１．検討の前提
・各種シナリオ想定時の経済被害を国が公表している事業再評価等の氾濫シミュレーション結果から推計する。
・レジリンスランク向上に要するコストを河川整備計画等の公表資料より推計する。
・計量評価尺度：洪水氾濫による資産等の直接被害、経済活動の停止に伴う GDP 毀損（経済被害）、想定死者数
・対象ハザード：
国家的レジリンス：三大都市（荒川、揖斐川、長良川、木曽川、庄内川、淀川）におけるＬ２洪水
全地域的レジリンス：三大都市圏を含む全一級水系におけるＬ１洪水・強靱化策（カッコ内は効果、コストを計量的に考慮した対策）：
ランクＢ －戦後最大洪水を安全に流すことが可能 （河川法に基づく「河川整備計画」の整備）
ランクＡ －100～200 年に１度の大洪水（L1 洪水）を安全に流すことが可能 （河川法に基づく「河川整備基本方針」の目標流量を安全に流す整備）
ランクＳ －想定最大規模の巨大洪水（L2）発生時に堤防決壊による壊滅的な被害を回避することが可能（高規格堤防）
・計算ケース： （下線＝計算が困難）
国家的レジリエンス：
L2 洪水―現状（ランクＣ）〃―

河川対策（ランクＢ,Ａ）（堤防決壊は防げないため、浸水エリアの軽減等については詳細なシミュレーションが必要）〃―

河川対策（ランクＳ）

全地域的レジリエンス：
L1 洪水

―

現状（ランクＣ）〃―

河川対策（ランクＢ）〃―

河川対策（ランクＡ）

4

２．計算の概要
２．１

被害想定

２．１．１ 国家的レジリエンス：
・東京圏：「最大規模の洪水等に対応した防災・減災対策検討会（H29.8.9）」、名古屋圏：「東海ネーデルランド高潮・洪水地域協議会（H29.5）」、大阪圏：「大阪大規模都市水害対策検討会（H29.6）」の公表資料より推算。
・社会経済への被害は、氾濫によって生産施設が破壊され、交通インフラが破壊されることを通じて、経済活動が低迷することによって生じる経済被害額を算出。
・想定死者数は浸水区域内人口から、内閣府「首都圏における大規模水害の被害想定（H20.3.25）」における浸水区域内人口/想定死者数の比より推計。
・ランク C（現状）では、荒川、揖斐川、長良川、木曽川、庄内川、淀川で、想定される被害が最大となる箇所（各河川で 1 箇所）で堤防が決壊する、という被災シナリオを設定。
・ランク S では高規格堤防の整備により、軽度な越流の可能性はあるものの堤防は決壊しないと仮定。
・名古屋圏の被害については、「東海ネーデルランド高潮・洪水地域協議会」の浸水被害から、高潮と洪水による浸水面積を２３：２６と仮定・案分し算出。
○レジリエンスランク（整備目標）の設定
ランクＡは、100～200 年に一度の大洪水（L1 洪水）を安全に流す目的の整備がなされた状態と設定
し、ランクＳについては、想定最大規模の降雨による巨大洪水（L2 洪水）へ対応するため、ランクＡの対策に加え超過洪水対策である高規格堤防の整備を行った状態と設定する。ランクＢは、戦後最大規模の洪水を安全に流す目的の整備がなされた状態と設定する。
表２－１－１L2 洪水に対するレジリエンスランク（整備目標）の設定

ランクＳ目標・高規格堤防の整備により三大都市の壊滅的な被害を回避。
（荒川、庄内川、淀川）・高規格堤防のない区間では、越水により堤防が決壊し、市街地が浸水するが、危機管理型ハード対策により決壊までの時間を遅らせる。

Ａ・越水により堤防が決壊し、市街地が浸水するが、危機管理型ハード対策注）により決壊までの時間を遅らせる。

Ｂ・越水により堤防が決壊し、市街地が浸水するが、危機管理型ハード対策注）により決壊までの時間を遅らせる。

注）氾濫が発生した場合でも被害を軽減するハード対策。参照 http://www.mlit.go.jp/river/mizubousaivision/hard.html○Ｌ２洪水の考え方
河川整備の効果を試算する L2 洪水については、下記に示すとおり公表されている三大湾における大規模水害の被害想定を用いる。
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表２－１－２

三大湾における最大規模の洪水等

東京湾

伊勢湾

大阪湾

検討主体（公表 最大規模の洪水等に対応し 東海ネーデルランド高潮・洪水地

大阪大規模都市水害対策検討

年月）会（H29.6）

た 防 災 ・ 減 災 対 策 検 討 会 域協議会（H29.5）（H29.8.9）

対象河川

荒川

揖斐川、長良川、木曽川、庄内川

淀川

想定外力

年超過確率 1/1000 の降雨

年超過確率 1/1000 の降雨相当

年超過確率 1/1000 の降雨潮位

計画高潮位T.P.+2.9m

計画高潮位（A.P.+5.100m）※計画高潮位は T.P.4.02m（O.P.+5.200m）

浸水面積 98 ㎢

浸水面積 490 ㎢

浸水面積 7.2 ㎢

区域内人口 126 万人

区域内人口 120 万人

区域内人口 12 万人（L2 高潮との合計値）

孤立者 6.4 万人

被害想定○１４ヶ月経済被害の計算方法
・平時と有事の GDP を、SCGE で推計し、その差分で推計。
・有事 GDP は、「津波シミュレーション」と同じように対応。つまり、「浸水シミュレーション結果」に基づいて、被害があったエリアの「資産 M」とそれに付随して変化する数値（サプライチェイン項）を、「毀損」させる。ネットワークは固定。
計算方法①市区町村別の浸水範囲や世帯数、可住地面積の割合を設定。
②このデータを使って、「各ゾーン毎の資産毀損量」をどうやって計算するかを考える。例えば、「浸水世帯数」を使うなら・・・・
a)「各ゾーン毎」の、総世帯数 K1 を求める。
b)「各ゾーン毎」の、浸水総世帯数 K2 を求める
c)ただし、K2 が浸水しているのは、初期時点。それは徐々に回復していく。その回復曲線は図２－１－１（鬼怒川の堤防決壊による洪水後のケース、大原 美保・南雲 直子・澤野 久弥、土木学会論文集 B1(水工学) Vol.74, No.4, I_1159-I_1164, 2018）を使う。
d)この「職場環境」の「全回復」割合の推移に基づいて、「14 ヶ月目に全回復する」という想定。
e)さらに、上記の売り上げ回復と職場環境回復との間に「ラグ」があることも考慮。その考慮の方法は、「△ADC /△ADB」を使う。
f)そして、0 ヶ月から 14 ヶ月の間の平均「全稼働事業所割合」を、上記データから物差しでも使って求める。それを「PA」（＝全く回復事業所がなければ０～全て回復していれば１）と呼ぶ.
g)以上より、洪水水被害の計算は、次のように行う。
・GDP 毀損＝（平時 GDP―有事 GDP）×14/12×△ADC /△ADB・有事 GDP＝GDP(平常時 Mi 等 ―毀損Ｍｉ等量）
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・毀損Ｍｉ等量＝平常時 Mi 等×K2/K1×（１―PA）※

Mi 等は、Mi とサプライチェイン項、の双方

図２－１－１鬼怒川洪水後の売上額及び職場環境の回復（平成 27 年 9 月関東・東北豪雨による 常総

市内の事業所の被災特性に関する調査研究、大原 美保・南雲 直子・澤野 久弥、土木学会論文集 B1(水ACBD工学) Vol.74, No.4, I_1159-I_1164, 2018）○減災効果の計算方法
表２－１－３に示すとおり、ランクＡについてはＬ１洪水に対して安全に流せるよう整備することとしており、ランクＡが確保されればＬ１洪水に対しては決壊しない条件とする。
ランクＳについては、超過洪水に対して決壊しない高規格堤防が整備されるため、Ｌ２洪水が発生したとしても、越流する洪水は少なく内水の排水により浸水被害は発生しないものとした。
表２－１－３
ランク巨大洪水（L2）

レジリエンスランクと堤防の決壊条件
大洪水（L1）（参考）

戦後最大洪水（参考）

Ｓ

決壊を回避

安全に流下

安全に流下

Ａ

決壊

安全に流下

安全に流下

Ｂ

決壊

決壊

安全に流下

○東京・荒川巨大洪水（L2）における被害の算出(1)資産被害額の算出
国公表の資料では、「最大規模の洪水等に対応した防災・減災対策検討会（H29.8.9）」において、決壊箇所が荒川右岸 21.0k、浸水区域内人口が 126 万人等は公表されているが、被害額は公表されていない。
平成 28 年度事業再評価における荒川直轄河川改修事業の根拠資料の様式２（表２－１－４）、様式３（表２－１－５）では、荒川右岸 21.0k 地点が含まれるＲ２の氾濫ブロックがあり、ブロック内の人口や現況河道（ランクＣ）に対して流量規模 1/200（L1）の洪水により決壊した場合の被害額が公表されているため、氾濫区域内の人口の比率から、巨大洪水(L2)における資産被害額を算出（表２－１－６）した。

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表２－１－４ 荒川根拠資料様式２

表２－１－５

表２－１－６荒川根拠資料様式３

荒川における資産被害額の算出結果
巨大洪水(L2)

大洪水(L1)

氾濫区域内人口126 万人

78 万人

資産被害額

36 兆円

22 兆円

(2)死者数の算出
想定氾濫区域内人口に対して、内閣府「首都圏における大規模水害の被害想定（H20.3.25）」における浸水区域内人口 120 万人に対する想定死者数 2000 人の比率から算出
126 万人 × 2,000 人 ／ 1,200,000 人 ＝ 約 2,100 人○名古屋・庄内川等巨大洪水（L2）における被害の算出(1)資産被害額の算出
国公表の資料では、「東海ネーデルランド高潮・洪水地域協議会（H29.5）」において、決壊箇所がそれぞれ揖保川右岸 27.2k、長良川右岸 19k、木曽川左岸 21.8k、庄内川左岸 17.2k、浸水区域内人口が約 120万人、被害額は約 20 兆円と公表されている。
この被害額は、洪水と高潮被害の合算値であるため、洪水と高潮の浸水面積比率を２６：２３と仮定し、浸水区域内人口 40 万人、資産被害額約 13 兆円と算出した。
(2)死者数の算出
想定氾濫区域内人口に対して、内閣府「首都圏における大規模水害の被害想定（H20.3.25）」における浸水区域内人口 120 万人に対する想定死者数 2000 人の比率から算出
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40 万人 × 2,000 人 ／ 1,200,000 人 ＝ 約 670 人○大阪・淀川巨大洪水（L2）における被害の算出(1)資産被害額の算出
国公表の資料では、「大阪大規模都市水害対策検討会（H29.6）」において、決壊箇所が淀川左岸 9.2k、浸水区域内人口が 12 万人等は公表されているが、資産被害額は公表されていない。
平成 26 年度事業再評価における淀川直轄河川改修事業の根拠資料の様式２（表２－１－７）では、淀川左岸 9.2k 地点が含まれる YL1-1 の氾濫ブロックがあり、ブロック内の人口と「一般資産被害額と農作物被害額（以下、一般資産等被害額という。
）」は公表されているため、人口の比率から、巨大洪水(L2)における一般資産等被害額を算出。
現況河道（ランクＣ）に対して流量規模 1/200（L1）の洪水被害額の公表値がないため、荒川の一般資産等被害額と合計被害額の比率を使い、巨大洪水(L2)の資産被害額を算出した。
表２－１－７ 淀川根拠資料様式２

表２－１－８ 荒川根拠資料様式３

表２－１－９ 淀川における資産被害額の算出結果
巨大洪水(L2)

YL1-1（資産データ）

淀川 R2

氾濫区域内人口

12 万人

286 万人

－

一般資産額等合計

2 兆円

61 兆円

7.8 兆円

資産被害額6 兆円－

22.4 兆円

9(2)死者数の算出
想定氾濫区域内人口に対して、内閣府「首都圏における大規模水害の被害想定（H20.3.25）」における浸水区域内人口 120 万人に対する想定死者数 2000 人の比率から算出
12 万人 × 2,000 人 ／ 1,200,000 人 ＝ 約 200 人

２．１．２ 全地域的レジリンス：
・全一級水系の直轄河川改修事業における事業再評価の公表資料から推算。
○レジリエンスランク（整備目標）の設定
ランクＡは、河川整備基本方針レベルの洪水（以下、Ｌ１洪水）を安全に流す目的の整備がなされた状態と設定し、ランクＢは、戦後最大規模の洪水を安全に流す目的の整備がなされた状態と設定する。
表２－１－１０L1 洪水に対するレジリエンスランク（整備目標）の設定

ランク

目標

Ａ

・河川整備基本方針の目標流量を安全に流す整備により、市街地を浸水させない。

Ｂ・越水により堤防が決壊し、市街地が浸水するが、危機管理型ハード対策により決壊までの時間を遅らせる。

○減災効果の計算方法
前述の表２－１－３に示すとおり、ランクＡについてはＬ１洪水に対して安全に流せるよう整備することとしており、ランクＡが確保されればＬ１洪水に対しては決壊しない条件とする。
○資産被害額の算出
国公表の直轄河川改修事業における事業再評価の根拠資料の様式３から、L1 洪水（流量規模 1/100～1/200）に対して被害が最大となる氾濫ブロックの合計の被害額を、整備計画着手時（ランクＣ）、整備計画完了時（ランクＢ）として、全 109 水系分（120 整備計画）積み上げて算出。
河川整備基本方針の目標流量を流す対策が完了時（ランクＡ）における資産被害額は０円とした。

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２．２

整備コスト

国家的レジリンス：・荒川、揖斐川、長良川、木曽川、庄内川、淀川の 6 河川での対策を対象。
・ランクＢ：最新の事業再評価手続資料（行政機関が行う政策の評価に関する法律に基づいて行われるもの）を基に、河川整備計画の実施に必要となる各水系の河川・ダム整備事業費を集計。
・ランクＡ：河川整備計画における事業費をもとに原単位（河川の流下能力あたり単価及びダムの治水容量あたり単価）を作成し、河川整備基本方針の目標流量を安全に流すために必要となる各水系の河川・ダム整備事業費を推算。
・ランクＳ：高規格堤防（現在、整備区間とされている荒川 51.2km、淀川 22.7km の２河川に加えて、庄内川で整備が必要と想定した区間約 40km）を追加。
※高規格堤防の費用についてはこれまでの再評価で公表されている事業費と航空写真から整備前の土地利用状況を判断し単価を設定し、現状の土地利用状況を踏まえて費用を推計

全地域的レジリンス：
・全一級水系を対象に上記と同様にランク B、ランク A の整備費用を推算。
・三大都市圏には国家的レジリンスで検討した 6 河川に利根川、多摩川、大和川を加え、ランク S 対応として現在、整備区間とされている利根川（江戸川）21.4km、荒川 51.2km、多摩川 13.6km、淀川 22.7km、大和川 6.7km の５河川に加えて、庄内川で整備が必要と想定した区間約 40km の高規格堤防整備を想定。

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３．計算結果
３．１

国家的レジリエンス（L2 洪水、三大都市）

（効果）
被害額

被災者数

（上段：資産被害、下段：経済被害）（上段：浸水区域内人口、下段：想定死者数）

東京圏

名古屋圏

大阪圏

東京圏

名古屋圏

大阪圏

ランク C

36 兆円

13 兆円

6 兆円

126 万人

40 万人

12 万人

（現状）

26 兆円

12 兆円

7 兆円

2100 人

670 人

200 人

0円

6 兆円

0円

0人

6.6 万人

0人

0円

4 兆円

0円

0人

110 人

0人

＋ランク S

一つの洪水で複数箇所が決壊する実例もあり、複数箇所が決壊した場合、被害が大幅に拡大する可能性もある。
（コスト）
コスト注 1）
ランク C（現状）→ランク S

約 9 兆円

注 1) 流域全体の整備が想定箇所での堤防決壊を防ぐものであるため、流域全体の整備コストを計上。
３．２

全地域的レジリエンス（L1、L2 洪水、三大都市圏＋その他一級水系）

（効果）
被害額
三大都市圏

その他一級水系

ランク C（現状）

171 兆円

109 兆円＋ランク B

128 兆円（C→B：43 兆円の効果）

76 兆円（C→B：33 兆円の効果）＋ランク A

L1 被害なし（C→A：171 兆円の効果）

L1 被害なし（C→B：109 兆円の効果）＋ランク S

L2 東京圏、大阪圏：被害無し-名古屋圏：６兆円※三大都市圏については国家的レジリエンスで対象としている荒川、庄内川、木曽川、長良川、揖斐川、淀川とあわせて、利根川、多摩川、大和川の被害を計上。

（コスト）
三大都市圏

その他一級水系

ランク C（現状）→ランク S

20 兆円（＋5 兆円）-

ランク C（現状）→ランク A

15 兆円（＋11 兆円）

34 兆円（＋24 兆円）

ランク C（現状）→ランク B

4 兆円

10 兆円

※（）内は整備コストのうち、「ランク B」から「ランク A」もしくは「ランク A」から「ランク S」への追加コスト。

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※「ランク C（現状）→ランク S」に記す（＋５兆円）については、東京圏（荒川、利根川（江戸川）、多摩川）、大阪圏（淀川、大和川）の高規格堤防整備区間約 120km のうち、今後整備に要するコスト約４兆円に、名古屋圏のうち庄内川で大規模な被害が発生するため対策が必要と想定した整備延長約 40km の整備に要するコスト約１兆円の合計値。

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４．提言の概要
・河川対策による強靱化効果（被害低減効果）は甚大。投入費用の何倍もの効果有り。強靱化・防災対策の観点から、河川強靱化対策は進めるべし。
・地球温暖化等の影響を受け、近年、毎年のように全国の各地でこれまでに経験したことの無い豪雨による洪水・土砂災害が発生している。我が国の洪水対策の当面の目標は、戦後最大規模程度の洪水（30 年～40 年に一度の洪水）を安全に流す（レジリエンスランク B を達成する）ことであるが、温暖化の影響を考慮して改めてその規模の洪水の発生確率を試算したところ、15 年以内の発生確率は 50％以上となった。そのため、我が国の洪水対策は、おおよそ「15 年以内」にレジリエンスランク B を達成することを目指すべきと考える。
参考：下記図４－１を用いて、確率降雨年の変化を計算すると、20C 気候での 30 年に 1 度⇒ 21C 気候での 16.3 年（15 年以内の発生確率：61%）
40 年に 1 度⇒

20.7 年（15 年以内の発生確率：52%）

図４－１ 気候変動による豪雨確率年の変化（出典：Oki,T.(2016）Integrated Water Resource and Adaptation
to Climate Change, Water Resource Development and Management）

・さらには、IPCC 第５次報告書において、２１世紀末までにほとんどの地域で極端な降水がより強く、より頻繁となる可能性が非常に高いことが科学的に予測されていることを踏まえると、21世紀末での三大都市圏でのレジリンスランク S、その他の一級水系でのレジリンスランク A を目指し、現状の投資水準を「加速」し、可及的速やかに対応すべきである。
・温暖化適応策としての抜本的な治水対策、ハード対策・ソフト対策を総動員した被害軽減・防止策の検討と社会実装が急務である。
以上

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