報文

道路防雪林の防雪機能に関する検討（第１報）
Study on Visibility Improvement by Snowbreak woods
under Snow Storm Condition
廣瀬哲司 ＊

福澤義文 ＊＊

加治屋安彦 ＊＊＊

Tetsuji HIROSE, Yasuhiko KAJIYA and Yoshifumi FUKUZAWA
道路防雪林は、高い防雪効果や環境・景観に優れているが、広い用地が必要となっていた。また、建設コスト縮減が求められ、限られた道路用地内に設置できる狭い林帯幅の防雪林を検討する必要がある。しかし、狭帯防雪林に関する研究は少なく、狭帯防雪林の防雪効果は十分に明らかにされていないのが現状である。
本論文では、林帯幅の狭い狭帯防雪林を有効に活用するため間伐材を利用した効果実験を行ない、主に視程障害緩和の効果について検討した。
その結果、本実験仕様の狭帯防雪林の視程障害緩和効果については、特に３条防雪林で視程障害緩和効果が得られた。さらに、風速減少効果については、１～３条林に関わらず減少効果が認められた。これらの調査結果に基づいて狭帯防雪林の適用条件について考察すると、①吹雪頻度が少なく視程150m を越える地域、②吹雪量の比較的少ない地域、③積雪深の少ない地域、の視程障害緩和対策に適用できるものと考えられる。
さらに、狭帯防雪林は、植栽方法・樹木規模の条件を変えることによっては、視程障害緩和機能が一層高まることが推定される結果を得た。
《キーワード:吹雪;視程障害;防雪林;狭帯林》

Snowbreak woods are highly effective in snowbreak effect and are excellent in terms oflandscape.

However, snowbreak woods require a large area of land along the road.

Few conventional studies have been made on snowbreak woods in areas where thenarrowness of land reserved for roads tends to leave little room at the roadside.
Therefore, little is known about the snowbreak effects of narrow snowbreak woods.
In this study we tested the effect of narrow snowbreak woods by staking along a roadthe trees that were thinned from afforested pine woods to promote healthy growth of thenon-thinned trees.

We tested the effectiveness of the staked trees in reducing the visual

hindrance by blowing and drifting snow.
The three-row snowbreak woods in our study were particularly effective for mitigating
visibility hindrance.

In addition, the wind velocity reduction effect was confirmed forall (one-row to three-row) snowbreak woods researched.

We found that snowbreakwoods on narrow areas along the road can be effective if any the following conditions
exist: (1) hindrance of blowing snow is relatively small and visual range always exceeds
150 m, (2) drift snow amount is relatively small, (3) snow depth is not great.
Effects of narrow snowbreak woods will be further enhanced by changing the planting
method and size of trees.

用いた狭帯防雪林の概要は次の通りである。なお、間１．はじめに伐材の林帯１列植えを１条林、２列植えを２条林、３積雪寒冷地での吹雪・地吹雪による視程障害や吹き列植えを３条林と言う（以下同様）。

だまりといった厳しい冬期道路環境は、交通事故や交狭帯防雪林は、通止めの原因の１つとなっている。このため、視程障

図２のように１害緩和や吹きだまり防止のため従来から防雪林、防雪条、２条、３条林

柵、防雪切土等の対策施設が行われてきた。とも、道路と最も道路防雪林は、道路の風上側または両側に林帯を造近い樹列との距離成し、風速を減少させて雪を林内及びその前後に堆積は8.0ｍ、植栽間3)させる機能を持たせるものであり 、 防雪効果のほか隔は2ｍである。

環境や景観に優れて、視線誘導効果が高いことが分か延長60ｍの各樹列っている。防雪林は現在、全道の一般国道の約５０カは、ほぼ東西方向所で整備あるいは造成中である。その整備延長は約４に走る道路の北側３Ｋｍ余りに及び、そのほとんどが１０～３０ｍあるに沿って平行に、西側か1)

いはそれ以上の林帯幅で造成されている 。

図－１ 間伐材立面図

ら10ｍの間隔をあけて１条、２条、３条林の順に配置

しかし、コスト削減の方針や市街地近郊などの用地した。樹種はエゾマツの間伐材で、予め打ち込んだ木確保の困難性から１０ｍ以上の林帯幅を持つことは困杭に固定した。樹高は、ばらつきもあり有効高約3.0難となってきていることから、限られた道路用地内でｍとした（図１，写真１）。の設置が課題となっている。

写真－１ 狭帯防雪林（２条）の設置状況

道路防雪林の整備は 、「道路吹雪対策マニュアル（手前に３条林、奥に１条林がある）（案）防雪林編」等に基づいて行われているが、１０ｍ未満の狭い林帯幅の防雪林（狭帯防雪林）の記述はなく、その防雪効果は十分に解明されていないのが現状である。
本報告は、狭帯防雪林を有効に活用するために間伐材を利用した狭帯防雪林の実験を行い、主として視程障害緩和効果についての解析結果を報告する。
２．狭帯防雪林の実験方法
観測は、１９９８年度冬期に次の観測を行った。
実験場所は、一般国道337号当別バイパスの道路用地内で当別町市街地から３ km ほど南方に位置し、周辺は平坦な畑地または水田が広がり、家屋や樹木など風を遮るものが非常に疎らなところである。実験に(1)現地気象観測：一般場の視程、風向風速と各防雪林風下側の視程(2)移動気象観測：移動気象観測車を用いた林帯風下側の視程、風速の縦断分布

図－２ 狭帯防雪林の配置

(3)風速の横断観測：防雪林横断方向の風速分布

現頻度は、全体の27.6％を占め、その多くは西～北西(4)吹雪量の横断観測：防雪林横断方向の吹雪量分布の風向に集中している。

及び積雪分布試験防雪林は80度から260度の方向に伸びているの

移動気象観測は写真２に示すような観測車を用いで、北西の風（315±11.3度）は試験防雪林に対してた。前バンパー上に取り付けた架台上部に視程計、同54～76度で交差することになる。試験防雪林に対して下部に路面温度を測定する放射温度計、屋根上に風向ほぼ直交する北北西の風の出現率は北西の1 /2に満た風速計と温度計を、車内には前方視界を録画するビデないが、風速は比較的大きく5m/s 以上が半数以上をオカメラシステムとデータ処理用のコンピュータを装占める。ここでは、主に出現頻度の多かった北西の風備している。

及び林帯と直交する北北西の風に着目して検討を進め

写真－２ 移動観測車外観た。

道路の方向図－３ 現地観測の風配図
３．実験結果３．１ 現地気象観測

３．２ 移動気象観測

現地観測における観測期間中の風速階級別風配図を

移動気象観測は、視程障害が生じるような強風や降図３に示す。1999年１月～３月の観測期間で風向出現

雪がある気象条件のときに、狭帯防雪林の区間に観測頻度が最も高いのは西北西で、ついで西・南南東・北車を走らせて、防雪林に並行する縦断方向の風速や視西・東北東・南東の順となっている。西～北西と南東程の分布を観測した。図４に1999年2月6日の15 :57か～南南東の出現率は全体の33.6％と18.6％を占める。

ら16:00にかけての観測事例を示す。

吹雪発生の一つの目安である風速５ m/s 以上の風速出
Run7-7(99/02/06 15:57:00)
1000

2520100

105
観測方向

北西0風速
視程
10-5-50050

100

150

200

距離（m）

図－4

移動観測車の例（１９９９年２月６日１６時ころ）

250

視程（m）

風速（m/s）

15図－５ 視程と風速の分布（１条林、３条林

図－６

視程階級別出現率

この日は日本海にあった低気圧が北海道付近を通過北北西の場合）

図－７

風速階級別出現率

３．２．１ 移動観測による視程と風速の観測結果した後で一時的に風が強まった状況である。固定観測

視程と風速の散布図によると北西ほど風速方向のば（地上10m）では14時に14m/s に達している。移動観らつきが大きくなく、林の外側の風速分布が狭い範囲測で得られた風は北西5～10m/s 程度である。風速が1に集中している。そのため１条林、２条林、３条林（図0m/s を越えるくらいで視程が100m 以下になっている

５）ともに風速データの上限は10～12m/s にまとまっのがわかる。ている。風速の減少は条数が増すほど6 m/s 以下のデ移動観測はのべ９日間70回に及び、そのうち防雪林ータが増えている。視程に着目すると防雪林区間におの効果に関係する風向として北西と北北西の場合44ケけるデータの右方向への移動が見られ、条数が増すほースを選んで、防雪林整備区間と整備区間外（林の外ど顕著であった。

側）との比較をした。

図６の視程階級毎の出現率を見ると、１条林で200まず移動観測による0.2秒間隔に観測された瞬間値～300ｍの出現率が小さくなっているが、１条、２条を５ｍ毎の平均値に編集した。次に観測区間を整備区林では林の外側とほとんど変わらない。３条林につい間外（防雪林の東側・西側）、１条林、２条林、３条ては150m 以上の階級で林の外側よりも出現率が小さ林に分け、それぞれの区間に含まれるデータを風向別くなっていて視程障害が緩和されているのがわかる。に視程階級を100,150,200,300,500ｍで区分して集計

逆に150ｍ未満の階級で出現率が大きくなっているこした。とから３条林では視程150ｍ程度が視程障害緩和の限移動観測による５ｍ区間平均の視程と風速を風向別界のように見られる。に、区間毎の散布図と階級別の視程と風速の出現率図

図７の風速の頻度分布では、林の外側では8～9m/sにまとめた。風向風速の測定の高さは路面から約３ｍにピークがあったものが、１条林ではピークの位置はである。

変わらないものの小さい値の方に出現分布が増えている。また２条林では7～8m/s に、３条林では6～7 m/sて極小域となっている。５Ｈは極大域になって５Ｈかというように、順に風速分布のピークが小さい方に移らは次第に減少している。風速比の最小値では、３条動し、条数が増えるにつれ風速減少の傾向は強まって林が比較的減風効果が高いことを示している。また、いる。

減風効果は、条数に関わらず風下側１０Ｈまで及んでいる事がわかる。

３．３

風速の横断観測

風向別の極小域の比較では、風が道路と大きい角度で横切る場合（北）は道路上の風下側、風が道路と小風速横断観測結果のうちで比較的風速が大きい（5さい角度で横切る又は直交するような場合（北西、北m/s 前後以上の）事例を選び、道路上で計った観測風

北西）は道路上の風上側に、風速が最も減少する場所

向によって分類した結果の一例を図８と図９に示す。

が見られた。

観測高度は雪面から1.2ｍである。Ｈは防雪林高さで以上のことからは、風向によって風が弱まる位置はあり、水平距離はその倍数で表すこととした。図中の違うが、いずれも道路上で風速の極小域ができていて０Ｈは狭帯防雪林の林帯位置である。風速比は、防雪防雪林の減風効果が認められた。

林風上側の－10Ｈの位置での風速値に対する比を示す。２条林と３条林の場合では、負の距離は最も風上

３．４

吹雪量の横断観測側の樹列からの距離を表し、正の距離は最も風下側の樹列からの距離を表す。道路の位置はおおよそ３Ｈ（風上側路肩）と５Ｈ（風下側路肩）の間に当たる。
風向が「北」の場合（図８）は、１条林と２条林の狭帯防雪林の方向に対して直交するような風向（北北西）の場合の横断方向の吹雪量の分布を図１０に示す。このときの風速は約9m/s であった。

観測比較である。２Ｈ～３Ｈ付近では風上側とあまりNNW違わないが、その直後から道路を横断するに従い風速

雪堤1.4m

速はしだいに上昇するが、極小域となっており２条林の方が１条林よりも減風効果が出ている。
1.20
1.10

１条林(Run1-2)
２条林(Run1-3)

風速比

1.00
0.90

-10Hに対する吹雪量比が減少している。道路の風下側路肩である５Ｈから風4.0

Run5-1（１条防雪林）

3.5

Run5-2（２条防雪林）

3.0

Run5-3（３条防雪林）

2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-15H

-10H-5H0H

5H

10H

15H

林高の倍数距離0.800.70
Ｎ

図－１０0.60
0.50-15H-10H-5H

0H

5H

距離（林高の倍数）

10H

15H

防雪林位置：0Ｈ
道路位置 ：3Ｈ～5Ｈ

吹雪量の分布（北北西）道路の風上側路肩（３Ｈ）での吹雪量は２条林と３条林で少ない。１条林と２条林では風下側路肩（５Ｈ）での吹雪量が多いが、３条林では吹雪量の変化は小さ

図－８

く風上側とあまり変わらない。１条林では吹雪量が防風速の横断分布（北）

風向が「北西と北北西」の場合（図９）は、道路上雪林背後（風上側）で少なくなっているが道路上で多では北の場合と違い風上側路肩３Ｈで風が弱まっていくなり変動が大きい。３条林では道路両側において吹雪量が少なく、防雪林による視程緩和効果（吹雪量の1.20減少）が見られる。

1.10
1条防雪林(Run2-2)
２条防雪林(Run3-6)
３条防雪林(Run3-1)

風速比

1.00
0.900.80

防雪林に対して浅い角度で横切る風向（北西）の場
合（図１１）は、１～３条林ともに防雪林による視程緩和効果が見られず、風上側路肩（３Ｈ）では条数が0.70
NW,NNW0.60増すほど吹雪量が多くなっている。

0.50-15H-10H

図－９-5H0H距離（林高の倍数）

5H

10H

15H

防雪林位置：0Ｈ
道路位置 ：3Ｈ～5Ｈ

風速と横断分布（北西、北北西）

これらは、雪堤の高さが１条林より２条林３条林の方が高いため吹雪が捕捉されやすいこと、１条林よりも風下側にある２条林３条林の観測点が道路に沿うような方向の吹雪が加わることが原因であると考えられ
る。

４．１．１

視程障害緩和効果

移動観測車による視程の観測結果によると、１条、２条防雪林では視程障害緩和効果が顕著でなかった。
３条防雪林は、視程障害が極端に大きいケースをの除

4.0
Run1-2（２条防雪林）-10Hに対する吹雪量比

3.5

いて、視程が100～150ｍ程度より大きな場合は視程障

Run1-3（３条防雪林）
Run1-4（１条防雪林）

3.0

害緩和の効果が現れていることがわかった。

2.5

風速については、移動観測によれば地上３ｍ付近の2.0

風については1～3条林の条数に関わらず減少効果が認

NW

1.5
1.0

められ、横断観測による地上1～1.5ｍ付近の観測でも0.5

風向によって風が弱まる位置が多少異なるが、いずれ0.0-15H-10H-5H0H
林高の倍数距離

5H

10H

15H

も道路上で風速の極小域となり、風速を減少させる効果が見られた。

図－１１

吹雪量の分布（北西）
４．１．２

３．５

吹きだまりの積雪分布

吹きだまり防止効果

１条、２条、３条林による吹きだまりの形状や位置がやや異なるものの、いずれも道路上の周辺に吹きだ

積雪分布の観測結果では、道路面からの雪丘ピークの高さは１条林が約1.5ｍ、２条林が約2ｍ、３条林がまっていて、今回実験した狭林帯防雪林による吹きだまり防止効果は余り期待できない結果を得た。

約2.5ｍと順に高くなり、普通乗用車の運転者の視線吹きだまり防止効果を高めるには狭帯防雪林の①枝位置より高くなっている。雪丘ピークの横断位置は、葉密度を大きくする、②樹高を上げる、③植栽間隔を３条林が２Ｈ(6m)、２条林が３Ｈ(9m)、１条林が４さらに密にする、などのことを行う必要がある。また、Ｈ(12m)という順に林から遠ざかっている。雪丘は道樹木の生育に伴って枝葉密度が増大し、空隙率が小さ路を越えてさらに南側の10Ｈくらいまで続く結果となくなることで吹きだまり防止効果が高まることが期待った。Ｈ８年度に一般国道３３７号で同様の調査を行できる。

2)

った結果 によると、条数が増加するほど林の風下側においても積雪量が多くなっている。

このことは、

４．１．３

適用条件の検討

風速が弱まることによって防雪林の前後に雪が堆積し実験地点の気象状況の特徴は、北海道の内陸部とし飛雪量が少なくなっていると考えられる（図１２）。ては強風の頻発地域である。加えて、実験を行った平1.2

高倍積雪深（Ｙ／Ｈ）

成10年度は降雪量が多く、積雪深も例年に比較して目

Ｈ８年度１条
Ｈ８年度２条Ｈ８年度３条Ｈ８年度防雪柵
H10年度１条
H10年度２条
H10年度３条

1.4

1.0

防雪林位置：0Ｈ
道路位置 ：3Ｈ～5Ｈ

立って多かったことから、試験樹木が積雪でかなり埋没した状態で試験を行わざるを得なかった。

0.8

このような厳しい気象、試験状況を考慮して本実験

0.6での狭林帯防雪林での適用が可能と考えられる気象条

0.4

件は、

0.2
0.0-10-8-6-4-202

468

10

高倍距離（Ｘ／Ｈ）

図－１２

吹きだまり形状

４．まとめ
４．１(1)吹雪頻度が少なく視程が150m を越える地域(2)吹雪量の比較的少ない地域(3)積雪深の少ない地域などが考えられる。

狭帯防雪林の防雪効果
狭帯防雪林は、気象条件・植栽方法・樹木規模など今回の観測結果から、林帯幅の狭い狭帯防雪林の視程障害緩和効果と吹きだまり防止効果について以下に述べる。の条件によっては、視程障害緩和を主目的とした防雪対策となりうると考えている。

５．おわりに

1)福澤義文、加治屋安彦、金子学、金田安弘、小林利章：道路防雪林の整備効果について、平成9年度寒地

今後は、狭帯防雪林の樹高や植栽配置の違いによる技術シンポジウム、1997年11月．

防雪機能に関する調査検討を、気象条件の異なる箇所

2)川上俊一、竹内政夫、金田安弘、加治屋安彦、福澤などで引き続き行っていきたいと考えている。

義文：道路防雪林の防雪機能について－模型防雪林をなお、本研究を進めるにあたり日本気象協会北海道用いた野外実験による検討－、平成10年度日本雪氷学

本部の関係各位には貴重な意見を頂き、ここに記して会全国大会、1998年10月．

謝意を表す。

3)道路吹雪対策マニュアル（案）防雪林編；（ 社）北海道開発技術ｾﾝﾀｰ；監修、北海道開発局

参考文献
廣瀬哲司

＊

福澤義文

＊＊

加治屋安彦

＊＊＊

開発土木研究所

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道路部

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防災雪氷研究室

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