頻発化・激甚化・多様化する斜面災害の脅威に備えて王 功輝

京都大学防災研究所
2021年10月19日

内容背景
 降⾬による花崗岩地域の⼟砂災害
 再活動地すべりにおける⼟砂災害
 異常気象時の⼟砂災害発⽣機構
 地震時盛⼟斜⾯における⼟砂災害
 地震時⽕⼭砕屑物斜⾯における⼟砂災害
 まとめ

土砂災害：頻発化 (1300件/年）

H29年：1514件

R1年：1996件

H30年：3459件

R2年：1319件

https://www.mlit.go.jp

土砂災害：頻発化

https://www.mlit.go.jp/river/sabo/jirei/r2dosha/r2doshasaigai.pdf

土砂災害頻発化：雨の原因？
偏差：+157.4 mm

2020年の⽇本の降⽔量の基準値（1991〜2020年の30年平均値）
https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/index_temp.html

ゲリラ豪雨：
ここ数年概ね増加傾向

https://www.soumu.go.jp/main_content/000526164.pdf

土砂災害：激甚化（道窪幸雄氏撮影）

2011年奈良県⼗津川村付近の⼟砂災害（Google earth より）

2014年8⽉の広島⼟砂災害

土砂災害：激甚化
安平町・厚真町・むかわ町

土砂災害：大規模化
荒砥沢
地すべり

幅：900m;
長さ：1300m;
厚さ：平均55m；
移動距離: 300m

大包光
地すべり

約4500万立米

2008年6月14日岩手・宮城内陸地震時の地すべり
東京ドーム（124万立米）：約36個分

約11億立米2008年四川大地震による大包光地すべり（約東京ドーム887個分）

土砂災害：多様化
東⽵沢地すべり（道窪幸雄氏撮影）

2004年中越地震による再活動地すべり+天然ダム

2011年⼗津川豪⾬災害
深層崩壊+天然ダム

⾬による⾼速⼟砂流動化現象および災害軽減
Kameyama
landslide in June 1999
−頻発する広島の⼟砂災害の例−

災害から学
ぶ

1999年6⽉29⽇

亀山地すべりWang et al. (2003):

Engineering geology, 69(3-4): 309-330.

崩土の流下と災害の拡大
源頭部

結論

源頭部の地下水流路

 斜面には常駐地下水があった
 崩土は，高い過剰間隙水圧，すなわち，液状化現象が発生しやしい 源頭部の小さい崩壊が先に発生し，崩土が流路の崩積土などを削りながら，体積を拡大し，流下した．

豪雨による花崗岩風化地域における土砂流動化現象－2014年8月の広島土砂災害について

災
害
から
学
ぶ

二次災害のポテンシャル

八木四丁目の崩壊（太田川支川75)

安佐北区可部東せん断抵抗 (kPa)

せん断抵抗 (kPa)

源頭部から採取した土試料の非排水せん断特性

八木三丁目
風化花崗岩

可部東台
風化花崗岩

有効垂直応力 (kPa)
有効垂直応力 (kPa)Shearstress (kPa)(kPa)
せん断抵抗60Steady state
Failure point5040

土層が液状化しやしい特徴を有し，斜面を流下する時には，高い過剰間隙水圧の発生により，高速で流下する現象になりやすい

30

八木四丁目
ホロンフェルス

2010002040

6080Effective
normal stress(kPa)
有効垂直応力(kPa)

100120

再活動地すべりと災害防止軽減
2004年新潟県中越地震による再活動地すべり

再活動地すべりにおける高速地すべり

再活動地すべりと災害防止軽減
アメリカ・カリフォルニア州
La Conchita 地すべり

土砂移動現象の解明と予測
South of Santa Barbara
1995年春に発生した
人的な被害がなかった

Highway 101

Oblique false–color infrared photograph of La Conchita taken in 2002 (USGS)
Photo by R.L. Schuster (USGS)

再活動地すべりと災害防止軽減
15 houses were damaged;
19 persons were killed.

10January
2005
California

La Conchita 地すべり

変化する
土砂移動現象に対する理解と予測は重要

深層崩壊と災害軽減

地形的な前兆現象
から場所の抽出
熊野川上流域における⼟砂災害(Chigira et al., 2013, Geomorphology)

浅層地すべりの場所特定
露出したすべり面と湧水の流下流路

約3万⽴⽶

H30年7月７日：宍粟市一宮町公文地区の斜面崩壊

崩壊前の地形(Google earth より）

地形的な前兆現象があった

From: Wikipedia）

台風の来襲と土砂災害
2011年台風12号と十津川土砂災害

豪雨（道窪幸雄氏撮影）

台風の来襲と土砂災害
観測史上世界最低の中心気圧870hPaを記録した1979年の台風20号

低気圧
低気圧と土砂災害の関係性？
1979年10月12日(1979-10-12)大気潮汐・地すべり変動

Air tide 100km above the ground . Red: High temperatureand low pressure; Blue: lower temperature higher pressure(monitored by Satellite TIMED on Sept. 2005)
From: http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E6%B0%97%E6%BD%AE%E6%B1%90

気圧の変化による地すべり変動現象
Slumgullion
地すべり
米国コロラド州

活動中

停止中

長さ: 3.9 km
幅: 300 m
深さ: 14 m
体積：2.0x107 m3
移動速度：7 m/yr
斜面：7-11°

300年間変動が続いた

Schulz, W., Kean, J. Wang, G. (2009): Nature Geoscience 2:863-866.

気圧変化と地すべり移動速度

大気圧 (kPa)

地すべり移動速度 (mm/hr)

大気圧の変化

地すべり移動速度

大気圧 (kPa)

地すべり移動速度 (mm/hr)

結論

Df ∂2P / ∂y2 = ∂P/∂t
a: 寒い時期b: 春の融雪時期

台風時の気圧低下による影
響を無視できない平成25年台風第26号

台風の来襲と土砂災害
台風の影響：雨＋低気圧＋？

２０１３年大島の崩壊

累積雨量 (mm)

時間雨量 (mm)2013年10月16日2:30

最大雨量: 118.5 mm/h (10/16 3:00～4:00)
累積：8224 mm

40

強風の影響？
最大風速 (m/s)

3530
25
20
15
10
50

時刻(10月16日）

盛土斜面の地すべりと災害軽減－地震時地すべりの例－
(A)

災害
から学
ぶ

(B)

2003年5月26日宮城沖地震と築館地すべり

長距離移動した竹2003年5月崩壊

1962年

築館地区の地形変化

2001年

地震載荷の推測

地震時地すべり再現実験

地震載荷の推測地震記録(K-NET MYG011-1111gal)
1500
1000
500
0-500-1000-1500
1500
1000
5000-500-1000-1500
1500
1000

EW

UD

2040Time (s)6080100

Seismic shear stress (kPa) Seismic normal stress (kPa)

5000-500-1000-1500
0NS

10050(a)垂直応力0-50-100100

せん断応力 (b)500-50-1000204060Time (s)80100

地下水位の低下と斜面変動

教訓 盛土に地下水豊富
 流動化しやすい 排水対策大事

排水は適切に実施されたか

京都市伏⾒区
⼩栗栖⼤岩⼭2021年熱海の土砂災害(アジア航測より)

http://landslide.dpri.kyoto-u.ac.jp/report/2018/20180809_kansai.pdf

地震時火山砕屑物堆積斜面における地すべり① 2016 熊本地震

② 2018年北海道胆振東部地震

AM 3:08
Sept. 6, 2018
Mj6.7

Duration: about 10 seconds
Epicenter：near Tomakomai
Depth：37 km
Magnitude : Mj6.7

すべり面の特性：高野台地すべり

すべり面の特性：高野台地すべり
土層のせん断強度

草千里ヶ浜軽石(Kpfa:：31 ka)
風化したKpfa

粘土鉱物
ハロイサイト地域の土砂災害履歴
年熊本地震災害

河陽*遺跡

弥生時代中頃（約年前）に土砂災害による埋没された遺跡

地域の過去を知ることが重要すべり面の特性：厚真地区
小山内(2019.01.31)

http://www.gsi.go.jp/common/000208624.pdf

すべり面の特性：厚真地区

10-5 m/s

含水量に敏感10-7 m/s

土砂災害の軽減対策：潜在すべり面の検出

土砂災害の軽減対策：地形改変の危険度認識

2021年02月13日23時08分頃福島県沖地震（深さ55km、M7.3）による斜面崩壊

研究課題：①斜面地震動

JMA: 気象庁観測点; K-NET: 防災科学技術研究所

斜面における地震動の推測

研究課題：②地震時斜面の限界変位

吉野地区の斜⾯斜⾯変形が発⽣したものの，廃滅的な地すべりに⾄っていなかった．

廃滅的な斜⾯変動への限界変位？
次の地震時の安定性？

研究課題：③先行降雨の影響評価
2004年新潟中越地震：斜面崩壊と先行降雨

直前に台風に伴う豪雨
全部で1353箇所の斜面崩壊 (国土地理院作成）

研究課題：③先行降雨の影響評価
2018年北海道胆振東部地震：斜面崩壊と先行降雨
地震：2018年9月6日3時7分

流動化した者が多い
20日
地震

斜面
土層の持水性まとめ• 土砂災害が，頻発化，激甚化，多様化している．
• 斜面の中腹や上部に発生した小さい崩壊により，大きな災害に繋がることがある．斜面土層の状況確認が重要である．
• 盛土斜面における排水対策が不可欠である．
• 土砂災害の誘因が多様化している．
• 土砂災害現象が多様化している．
• 火山砕屑物斜面における弱い土層の検出及びその力学特性の解明は重要である

課

題

 異常気象時の土砂災害予測手法
 異なる土砂移動現象の予測：新しい移動機構，移動速度と範囲
 発生時刻予測
 地震時の斜面振動予測
 先行降雨と複合災害
 ．．．．．

ご静聴ありがとうございます