立山カルデラ研究紀要第８号、pp.37-52（2007）

土砂動態の観測・調査について

澤田豊明１）

地形図、航空写真、地質図の活用、近年では GIS の

１. はじめに流域における土砂災害を防止・軽減するためには、活用が普及しつつある。

流域の場の条件および気象などの外力によって発生する土砂移動現象を把握することが重要な課題であ

２- ２. 降雨等の外力の観測る。しかし、このような土砂移動現象の解明が必要不

土砂の移動において、降雨等が重要な役割を果た

可欠であるに関わらず十分な成果が得られていないのしているが、その測定は雨量計によって簡便に測定でが現状である。

きるが、記録方法に問題があった。機械式時計で送りその理由の一つとして、観測・調査の目的が明確にされていないこと、および現象を時間的・空間的に出される紙に記録されるものは、紙詰まりやインク切れ等の問題と記録の読み取りに手間が掛かった。

把握するための手法が十分でなかったことが考えられる。つまり、流域の場の特性、降雨観測、水位流量

近年は、データロガーに記録する方法が普及し、簡単にパソコンにデータを取り込むことが出来る。

観測、河床特性調査等のデータが揃っていて流砂観

降雨と崩壊等の関係は古くから議論されてきたが、測のデータが生かされるのであって、流砂量の観測の現象の発生地点の近くに雨量計が設置されていない

成果は総合的に評価されるものである。もし、そうでことが多く、降雨量から崩壊等の発生の機構を解明す

なければ貴重な流砂の資料は、観測が行われただけることは困難である。著者らは、降雨が多い場所が崩で生かされない。著者らの経験において、流砂観測

壊するのであって地質や斜面条件は二次的要因ではが洪水の始めから終わりまで観測されていても、降雨ないかと考え、降雨の高密度観測を開始した。また、や水位等のデータが観測されなかった場合、その成

降雨分布を知るために船舶レーダを活用する手法につ果は有効に生かされない場合が多い。観測においていても、船舶レーダを山地に設置し観測を実施してい総合的にデータが揃った観測成果を得ることは非常にる。

難しい。このような理由から観測の成果を得るには長い時間を要することから、短期間に成果を要求される

２- ３. 流砂観測

現状では、観測・調査が敬遠されて観測・調査を実施する機関や人員が激減している。

流砂観測は流域の対象とする地点の河床を通過す
る土砂量を測定するもので、その移動形態は浮遊砂、

ここに、著者らが約 40 年間に及ぶ観測・調査の経

掃流砂および土石流に大別される。観測の目的によっ験から、反省を込めてその一部の成果の紹介と今後て流砂形態や観測地点が選定され、観測地点の条件の課題について考察し、今後の現地観測の指針の参等も考慮して観測手法などが決定される。観測手法も考になれば幸いである。

選定機器によって手動、半自動または自動のシステムに分けられる。また、浮遊砂や掃流砂も直接採集して２. 観測・調査の概要

測定する方法や間接的に測定する方法に分けられる。

２- １. 流域の場の特性に関する調査

これらの方法も目的や観測地点の条件を考慮して決定

斜面勾配、植生の種類と樹齢等、地質および土壌層、される。

粒径分布および含水率等の分布の調査が必要である。
１）NPO 山の自然文化研究センタ−− 37 −

澤田豊明

２- ４. 土石流観測

在、これらの観測局と観測所はオンラインで結ばれて土石流の観測は、その実態を解明するためと土石流の発生を検知するもの大別される。前者は土石流がおり、モニタリングやデータの収集は観測所で行われている。

頻発する流域において種々のセンサーや観測機器を設置して実施され、その成果を防災に生かすことが重３- ２. 降雨と流出の観測要な目的である。
後者は土石流の発生を検知して避難・
交通止め等の対策を目的としている。

土砂生産や流出における重要な外力として降雨や降雨流出の特性を把握することは非常に重要である。
ここでは、山岳地域の降雨の実態を解明することも目

２- ５. 河床変動調査・観測的に加え、可能な限り高密度の観測を試みた。当初は

河床変動調査・観測は、構造物の安全性と土砂移動を検討するために実施される。観測・調査地点や実施期間等は、その目的を考慮して決められる。その際、河床構成材料の調査や河床形態の調査も必要に応じて実施される。

自記式雨量計（1 ヶ月、3 ヶ月）がヒル谷流域に 4 箇所、割谷流域に 1 箇所、足洗谷（観測所）に 1 箇所、計6 箇所に設置された。その後、各自記式雨量計の時刻のずれ等の問題を解決するために、有線式テレメータ化が実施されると同時に、無線ロボット雨量計が割谷
山と白水谷上流に設置された。この地域は 12 月上旬

３. 観測・調査の事例１）

より降雪があり、雨量計は機能しなくなる。これらの３- １. 観測流域の概要

問題を克服するために商用電源が供給される 2 箇所対象とした観測流域は、写真 - １に示すように活火山焼岳を源流とする足洗谷（7.2 ㎢）である。この流域は昭和 37 年 6 月の焼岳の噴火以降、土石流が頻発しており観測の自然条件は十分である。また、地元の自治体や建設省等の協力が得られたことも観測流域に選定された大きな条件の一つである。この流域は焼岳を源流とする白水谷・黒谷流域と古生層・花崗斑岩等が分布する割谷・ヒル谷に分けられる。土石流の観測は前者の流域でその拠点を白水谷観測局としている。浮遊砂や掃流砂等の観測は後者の流域でヒ
ル谷観測局および足洗谷観測局を拠点としている。現の雨量計はヒータ付で雪を溶かして降水量として観測している。当初、普通の雨量計は降雪の前の 11 月末に雪による雨量計の破損を防止するために雨量計にカバーを取り付けていたが、春になるとカバーを取り除く作業も必要なことから、作業量が増加し観測員の負担を減らすために数年で雨量計のカバー取り付けは中止した。しかし、春になると降雪による雨量計の倒壊、木の葉や昆虫など除去のために雨量計の点検が必要である。また、2 ヶ月に一度は雨量計の転倒マスへの塵の付着やクモの巣などの除去を行う必要がある。写真 - ２は一週間巻きの記録紙を用いた雨量計で、機械

写真-１ 観測流域の概要と観測局− 38 −

土砂動態の観測・調査について

式時計で記録紙か回転して記録する方式である。記

きな問題はバッテリーの維持管理と設置には電波管理

録紙の交換の度に、1 時間ほその場に待機して記録紙局の許可を得ることが必要な点である。
一方、降雨量を間接的に知る方法として、レーダ画

まったり、インク切れやペンが記録紙に接触しなかっ像による雨雲の特性から降雨量の分布を推定することたり欠測が多く、維持管理が大変な雨量計であった。

も可能であろう。ここでは比較的安価な方法として、

写真 - ３は地表面に到達した降雨を測定することを目船舶用レーダによって雨雲の分布を空間断面で把握

的に雨量計を地中に設置したものである。この方式もすることを試みた。写真 - ６に示すようにレーダの回←が送られているのを確認しても、数時間後に時計が止

写真-３ 地表面型雨量計（鉄製扉は観測員の出入り口）

写真-２ 自記式雨量計←

写真-４ データロガー式雨量計の内部と外観

落ち葉の除去などの問題もあり数年で廃止された。

転軸を 90 度移動して地表に対して垂直な断面を写真

近年、写真 - ４に示すようなデータロガー式の雨量- ７に示すように表示している。写真７の中央より上計が有線テレメータ雨量計の設置されていない場所に部が空中で、雨雲が幅 500 〜 600m の立て筋となって設置され、空間的高密度の降雨観測が可能となってい地表に接しているのが認められる。なお、図中の同心る。現在、足洗谷流域にデータロガー式の雨量計が円の間隔は 1800m である。

約 10 台設置されており、テレメータ方式のものを合

現在、地上の雨量計の値とレーダ画像の関係を解わせると合計 15 箇所となっている。写真 - ５は無線

析し、レーダ画像から雨量を推定する手法を開発中でロボット雨量計と送信アンテナを示す。この方式の大ある。

− 39 −

澤田豊明

写真-５ 無線ロボット雨量計

写真-６ 船舶レーダの利用

写真-７ 降雨時のレーダ画像

２- ４. 土砂生産の観測・調査
土砂動態の一つに土砂生産がある。これは大きく

解と土砂生産の関係を観測している試験地を示す。

斜面侵食と崩壊に分けられる。ここでは裸地斜面から

図 -1 は斜面に測定棒を突き刺して斜面の侵食深を測の土砂生産の実態を明らかにするために、写真 - ８お定する方法を示している。この方法は、斜面に測定棒

よび９に示すような土砂補足ピットを斜面下部に設置が挿入可能なことが条件であるが、それによって斜面し、一定期間にこのピットに入る土砂を採集し、土砂に損傷を与えないように考慮する必要がある。
写真 -11 は測定の様子を示している。他の観測点と量や粒径を測定している。その他、付近では降雨量の比較のため、斜面長の影響を排除する目的で、測や気温等の観測も実施されている。
写真 -10 は斜面に温度センサーを設置して凍結・融

定棒は稜線から 1m の場所に設置されている。

写真-８ 土砂生産の観測試験地

写真-９ 土砂生産の観測試験地− 40 −

土砂動態の観測・調査について

写真-10 土砂生産の観測試験地

図-1 斜面の侵食深の測定法

写真-11 測定棒による侵食測定

写真-12 裸地斜面の積雪期の状態

写真-13 写真-12の裸地斜面からの土砂生産

写真-14 写真-12の裸地斜面

また、裸地斜面全体からの土砂生産量は写真 -12
および 13 のような積雪の上に堆積した土砂の測量によって求めることが出来る。また、写真 -14 に示している斜面を写真 -15 に示すモニタリング用の TV ドー
ムカメラによって土砂生産の様子を観察することも可能である。
２- ３. 土砂流出の観測
斜面などから生産された土砂の流出の実態を明ら
写真-15 裸地斜面のモニタリングカメラ

かにするために、写真 -16 に示すように流量測定のた− 41 −

澤田豊明

めの堰や水路などがヒル谷に設置されている。また、
写真 -17 のようにステップ・プールからなる階段状河
床のプールに堆積する土砂量が下流における流砂計
測の特性に影響すると考えられるので、プールの堆積
土砂量の測定なども洪水後に実施されている。また、上流から流出してくる土砂を写真 -18 に示すような試
験堰堤に堆積させ、洪水前後の堆積量の測量から流出土砂量を求めることも可能である。また、洪水時に流出する土砂量を流量変化に対応して測定するために、写真 -19 に示すように、河床にコンクリート水路を設け、そこに水と土砂を取り入れて下流に運ぶパイ

写真-17 階段状の渓流プが設置されている。試験堰堤下流まで敷設されたパイプによって導かれた土砂と水を測定して流砂量を求めることが出来る。
３- ３. 流砂観測
ヒル谷流域出口の流砂観測装置は、写真 -20 に示す
ように手動で採集バケットを動かして土砂量・粒径分布を測定する方法が初期のもので昭和 45 年頃から昭和 55 年頃まで使用された。この方法は最も単純であるが、土砂の取り入れ口が閉塞しない限り計測が可能

写真-18 渓流出口の試験堰堤であり、最も多くの資料を得ている。土砂の流出程度を見ながら、測定間隔を自由に変えることができる。
最も短い測定間隔は土砂の採集に手間が掛かるので
約 5 分である。この作業は一人でも可能であり、洪水が長期になる場合は一日 3 交代での作業が行われた。
この方法は観測者の負担が大きいので、写真 21 および 22 に示す自動土砂量測定・採集装置が考案された。
写真 -21 は水の力を利用してトロンメルを回転させて水と土砂を分離する部分を示している。写真 -22 は土砂量を計測し、土砂をバケツに採集する部分を示している。この採集バケツは 20 個設置され、採集時間の写真-19 試験堰堤と流砂計測装置

写真-16 土砂流出が発生する渓流（ヒル谷支流合流部）

写真-20 流砂採集装置− 42 −

土砂動態の観測・調査について間隔は任意に設定できる。図 -2 は自動土砂量計測装置の概要を示している。土砂量は約 5kg で転倒する
回転マスの回転数を観測所に有線で送り、観測所では
降雨、水位等のデータと同時にパーソナルコンピュー
ターに記録されている。この装置の導入によって観測員の負担が軽減されたが、土砂流出現象を目視等により直接観測することが少なくなり、その本質に迫ることが困難になっているように様に思われる。
以上のように流量変動に対応した流砂の観測の外に、試験堰堤の堆砂測量によって流出土砂量を求める方法もある。この方法は大きなダム貯水池の堆砂量の図-2 自動流砂計測・採集装置の概要

測量によって一般的な方法として用いられている。写真 -23 および 24 はヒル谷試験堰堤の貯水池を堆砂等の測量が行いやすいように改良されたものを示している。写真 -24 は平成 15 年度に改良されたもので、移動式の計測用足場が設置されている。
写真 -25 は簡便に土砂量を測定するために試験堰堤

写真-23 試験堰堤の貯水池

写真-21 自動流砂計測装置の水と土砂の分離部

写真-24 堆砂測量等を考慮して改良された貯水池

写真-25 ハイドロフォンによる流砂計測

写真-22 自動流砂計測装置の採集・計測部− 43 −

澤田豊明

貯水池の上流に設置されたハイドロフォンと電磁流速る。これは観測地点の直上流の河床に土砂の堆積が計を示している。ハイドロフォンの検証は貯水池の堆なかったことを示すものと考えられる。このようなこ砂量を参考にして行われている。

とを検討するために図 -5 に示すように、河床に形成試験堰堤の堆砂容量には限界があり、このヒル谷されたプールの堆積土砂量の測定が行われている。こ試験堰堤では約 70 ㎥の土砂が堆積した場合、土砂出の図は観測地点に最も近いプールの堆砂形状の時間しが必要である。写真 -26 および 27 に示すような土変化を示している。山地渓流は階段状のステップ・プー

砂出しは約一年に一回ほど実施されている。この土砂

ルが連続する河床からなっており、プール部では図 -7

出しの際に堰堤の下流の河床が大きく変動し、水棲生に示すようなプールにおける土砂の堆積変化が土砂物の棲家にも影響を与えている。これらを評価するた

流出に大きく影響を与えている。

めに、土砂出しの前後に種々の調査を実施している。

出水毎に観測された流量（横軸）と土砂量（縦軸）写真 -28 は土砂出し中の河床測量の様子を示していを示したものが図 -6 である。この図に示される特徴る。

は出水ごとに流量と流砂量の関係が異なっている。こ土砂流出を検討する場合、流量のデータが不可欠の変化は前述のプールの堆積土砂量に支配されていであり、そのために水位の観測が必要である。しかし、ることが明らかになった。プールの堆積土砂量の分布

土砂が流出する渓流では水位測定用の堰が土砂で埋を調査し、その結果の一例を示したのが図 -7 である。

まり水位を測定することは困難である。そのために土この図の横軸は下流から上流への測定区間（20m）の砂の堆積が生じない水路の水深を簡便に測定するた番号を示し、
縦軸は各区間（20m）内の堆積土砂量（㎥）めに図 -3 および写真 -29 に示す装置を考案した。

を示したものである。この図に示されるように調査時

ヒル谷試験堰堤で観測された流量と土砂量の関係

期によって河床の堆積土砂量が変化しており、また、の一例は図 -4 に示すとおりである。この図に示され堆積土砂が上流から下流へと移動していることが分る土砂流出は流量のピークに少し遅れて発生していかる。この様に河床の堆積量が多い場合、流量と流写真-26 試験堰堤のゲートからの土砂出し

写真-28 試験堰堤下流の河床測量

写真-27 試験堰堤の暗渠からの土砂出し

図-3 固定フロート式水位計− 44 −

土砂動態の観測・調査について

写真-29 フロート部

図-7 河床堆積土砂の分布（700m）

図-4 一洪水に対応した土砂流出

図-8 年間の出水と土砂流出

図-5 プール内の土砂堆積形状の時間変化

図-9 年最大流量と年間流出土砂の履歴

図-6 出水毎に異なる流量と流砂量の関係

図-10 最大日雨量と年間流出土砂量− 45 −

澤田豊明

砂量の関係は左側に移動し、河床に土砂が少ない場

さ 1m でコンクリートの厚さは 50cm である。水路床合は右側に移動することが明らかとなった。

の表面は、上流より 5m に厚さ 3cm のゴム板（ブリ

山地渓流において、土砂流出の発生日は年に数日とヂストン製）、
下流端より 2m に厚さ 5cm のゴム板（ブ非常に短い時間に発生している例を図 -8 に示していリヂストン製 : 平成 17 年 12 月コンクリート補修時にる。この図は、1981 年 4 月 1 日から 10 月 31 日までの新設）がボルトで固定され、コンクリートの磨耗の比流量（日平均）と土砂流出（日量）を示す。

較試験が行われている。なお、約 20 年間でコンクリー

山地渓流における土砂流出量の年間履歴を見ると、
図 -9 に示すように通年の土砂流出と十数年に一度程

ト部が約 15cm の磨耗を生じているのに対してゴムの磨耗はまったく認められなかった。

度の割合で大きな土砂流出が認められる。このようこの水路は流量と流砂量を測定するために設置さな異常土砂流出が土砂災害の原因となる事例が多い。

れ、流量はこの水路に設置された超音波式水位計、流域からの土砂流出の予測は、流域の防災対策にとっドップラーレーダー式流速計によって求められていて重要な課題である。図 -10 は観測による年最大日雨る。この水路における通常の水深は 5cm 程度で、水量と年間土砂流出量との関係を示したもので、この様路床から 5m の高さに設置された超音波式水位計ではな関係が各流域について明らかになれば、年最大日雨

温度補正が十分ではなく、この程度の水深で正確な量を想定することによって、その値から年間流出土砂値を得ることは困難である。

を推定することが可能になるであろう。

流砂量の観測は掃流砂と浮遊砂に分けられ、前者
は写真 -30 に示す水路に設置された写真 -31 に示す取り入れ口から入った土砂が図 -12 および写真 -32 に示

３- ４. 中規模渓流における土砂流出の観測
土石流や小渓流の土砂流出の観測は前述のようにす計測部で測定される。計測部に設置されたスクリー

進められ比較的多くの渓流で実施されているが、土石ンによって 5mm 以上の砂礫と水に分けられ、下部の流発生渓流の下流で 30 〜 50cm の礫が移動するよう

転倒式バケットに入った砂礫の重量が計測され、約な渓流での観測は多くの点で困難を伴い、殆ど観測の事例はないのが現状である。
ここでは、足洗谷観測水路における流砂観測を紹介し、種々の問題について検討する。図 -11 は観測所の横を流れる足洗谷の試験水路上流の流路状況を示している。この地点の上流域の面積は 6.5 ㎢で、付近の平均河床勾配は約 1/20 である。流路幅は約 30m
で、通常の流路幅は約 3m で、河床材料の平均粒径は約 10cm で、河床のアーマーコートの平均粒径は約30cm である。
観測水路はコンクリート製で長さ 15m、幅 5m、深写真-30 足洗谷観測水路付近の状況

図-11 足洗谷観測水路付近の概要

図-12 大型掃流砂計測装置の概要− 46 −

土砂動態の観測・調査について

100kg 達するとバケットは転倒して砂礫を排除される。この装置による測定例は図 -13 および図 -14 に示すとおりである。
浮遊砂の観測は掃流砂に比較して容易であるが、濁度計などの間接法では正確に浮遊砂量を測定することが困難であり、採水から有機物を除去して土砂量のみを測定する必要がある。写真 -33 は自動的に泥水をサンプリングする装置で、約 100cc の泥水が 120 本
連続して採集できる。そのシステムの概要は図 -15 に示すように、ホースによって流水中からローラーポン
プによって吸い上げられた泥水が採水装置によって採図-13 チャート紙に記録された掃流砂量集される。
写真 -34 は超音波水位計、レーダー流速計、泥水採集装置が設置された足洗谷観測水路である。掃流砂
量を間接的に測定する方法として足洗谷観測水路に
図 -16 に示すように、水路床にコンデンサーマイクロ
フォンを内蔵したパイプを、パイプの 1/3 を露出させてコンクリート床に埋め込み、移動礫がパイプに衝突する音から流砂量を測定しようとするものである。写真 35 は観測水路映像とマイクロフォンの音を再生したもので、その音声の分析から土砂量を求める方法で

図-14 流量、流砂量の測定結果

写真-31 掃流砂の取り入れ口

写真-33 泥水サンプリング装置

写真-32 掃流砂量測定装置

図-15 泥水採集システムの概要− 47 −

澤田豊明

あるが、音響分析等の問題点によって実用化には至っていない。
写真 -36 は掃流砂量測定のために新しい装置が設置された改良後の足洗谷観測水路である。写真 -37 は水路下流端に設置されたハイドロフォン２）と流砂量測定ピットを示す。このピットの底には流入土砂の重量を測定する水中加重計が設置されている。図 -17 はピットに入った土砂の重量とハイドロフォンの信号が示されている。この図の前半ではピット内の加重の増加とパイドロフォンの信号の大きさには相関が認められる。この図の後半ではハイドロフォンの信号が見ら

写真-35 観測水路映像とマイクロフォンの音の分析れるのに加重に変化が認められないのは、ピット内の土砂が満杯となったものと考えられる。図 -18 は土砂が満杯となったピットから採集された土砂の粒径分布である。写真 -38 は観測水路に設置された種々のセンサーの位置を示す。
掃流砂量の観測や礫の移動および洪水中の河床変動量の観測は、古くからの課題であり、各地で種々の装置が設置されてきているが、その後の維持管理等が十分でなく期待されたような成果が得られていないのが現状である。ここに、著者が若干関わった観測装置について言及したい。

図-16 足洗谷観測水路のマイクロフォン

写真 -39 は立山砂防事務所が称名川右岸支川の出口に設置した流砂観測装置である。現在、この装置は稼動していないようである。また、観測記録も不明のようであり、今後の検討課題であろう。
他の流砂観測装置は天竜川上流河川事務所によって与田切川に設置 3,4）されたもので、これは計画の段階で関わったのみで、その成果については砂防学会誌等から得られる情報のみである。この施設は 2000 年
9 月に観測を開始し、洪水中の土砂と水を直接採集し、土砂量や粒径分布の時系列変化を測定している。こ

写真-36 改良後の足洗谷観測水路

写真-34 足洗谷観測水路と観測機器

写真-37 ハイドロフォンと流砂量計測ピット− 48 −

土砂動態の観測・調査について

こでも従来から提案されている流砂量式による計算と観測結果の比較がなされ、計算値との適合性が良くないことが指摘され、流砂量を単一のモデル（流砂量式）で説明することが難しく、より精度の高い土砂動態予測には、河床環境に応じてモデルを使い分けることが提案されている。ここにも指摘されているように、
観測地点より上流の河床環境および斜面状態などの履歴的情報が必要不可欠である。

図-17 ハイドロフォンとピット内土砂の記録

３- ５. 土石流の観測
土石流は［まぼろしの土石流］と呼ばれ、その流動の実態には不明な点があった。そのために土石流の流動映像を得ることが重要な課題であった。TV カメラなどが生産されていない時代は、フイルム式のカメラによる撮影が求められた。図 -19 は 8 ミリシネカメラを利用した観測システムの概要である。この 8 ミリフ
イルムは約 4500 コマの撮影が可能で、5 分間に 1 コ
マ撮影で約 2 週間の記録が可能である。写真 -40 および 41 の画像から明らかなように、土石流はこの画像の間に流下していることは分かる。土石流センサーに

図-18 ピット内の土砂の粒径分布

よって動画を撮影することも考えられたが、長時間カメラに入れたフイルムが張り付いて動かないことが多く、このようなコマ撮り方式を採用した。
昭和 50 年代の後半になって、工業用 TV カメラが普及し始め、写真 -42 に示すように足洗谷流域にもTV カメラが設置されるようになった。この TV カメラの導入によって観測所内で川の状況をモニターで監視すると同時にビデオテープに録画することも可能となった。この TV カメラシステムの導入によって多くの渓流において土石流の映像が録画され、その流動形態を示す多くの画像が得られた。現在、TV カメラ

写真-38 足洗谷観測水路の各種センサー

は砂防工事現場や街角の監視用として広く普及してき写真-39 砂防堰堤を利用した流砂計測装置

図-19 8ミリカメラ観測システム− 49 −澤田豊明ている。また、画像の録画はビデオテープからハードに流速分布が測定できる空間フィルター流速計、動画

ディスクなどに移行してきている。

から流速分布を求める方法などがあるが、データの解

一方、土石流観測において画像以外のデータの収析に時間が掛かるので監視用としては不十分である。

集も行われてきている。土石流の表面の位置を測定す

その他、土石流の流動による地中の振動などを種々るために超音波水位計や電波水位計、流速の測定にのセンサーにより検知して、その移動速度や流量など

はレーダー流速計が用いられている。これらの測定はを測定する方法について検討されている。なお、これ点で行われているのに対して、特殊なものとして面的らのセンサーは土石流発生を検知するセンサーとして
ワイヤー式土石流センサーに変わるものと期待されている。
３- ６. 中国における土石流の観測５）
中国雲南省の北部、長江支流金沙江支川蒋家溝（東川市）では 6 月から 8 月にかけて土石流が頻発している。1991 年から 1998 年まで、毎年、京都大学防災研究所と中国科学院東川泥石流観測所の共同研究に
より土石流の観測が実施された。この流域の土石流の特性は①少量の降雨量で発生、② 1 〜 3 分間隔で

写真-40 土石流発生前の8ミリカメラ画像

100 回程度発生、③土石流が微細粒径（80%）で構成、④流速が 5 〜 10m/s、⑤堆積勾配が約 3°等である。
写真 43 は地中に埋設された振動センサーの信号により TV カメラが起動するシステムで、電源は太陽電池とバッテリーにより供給されている。このシステムによる土石流の撮影は種々の原因によって達成されていない。
写真 -44 は土石流の移動経路が広く見渡せる場所において、その移動を観測している一例で、写真 -45 は
土石流の先端部の移動を撮影したものである。図 -20
および写真 -46 の光波距離計によって土石流表面の高さが測定できる。その一例が図 -21 に示されている。

写真-41 土石流発生後の映像

土石流の流動状態は映像として捉えることが可能となったが、土石流の土砂濃度や衝撃力などを測定す

写真-42 白水谷源流部のTVカメラ

写真-43土石流撮影用TVカメラシステム− 50 −

土砂動態の観測・調査について

写真-44ハンディTVカメラによる土石流の撮影

図-21 光波距離計による土石流表面の高さの変化

写真-45 土石流の先端部の移動

写真-47 索道による採泥器の移動（中国雲南省）

図-20 光波距離計による高さ（VD）の測定

写真-48 採泥器

写真-46 光波距離計（ミラーなし）

写真-49 採泥装置から泥水の採集− 51 −

澤田豊明

ることは非常に困難である。ここでは索道を使って直なお、他の地域における観測との連携により観測成

接土石流から土砂を採集する方法が採用されている。

果の価値が高まることも十分期待される。観測・調査

この様な方法は日本では見られないもので、操作にはのための機器の開発は日進月歩であり、今後の課題は、

最低 3 名の人員が必要である。写真 -47 は索道に取りそれらの機器をどの様に使いこなすかであり、かつ流付けられた泥流採集器が移動しているところで、写真

砂現象などの自然現象を観る技術や技能の伝承であ48 は泥流採集器が回収されたところで、写真 -49 はろう。

泥流を容器に採集しているところである。この様にして採集された泥水を分析することによって土砂濃度や参考文献

粒径分布を明らかにすることが出来る。

1）澤田豊明 : 山地流域の土砂流出に関する研究、京都大学学位論文、1985.
2）小田 晃ほか : ハイドロフォンによる流砂量計測の4. おわりに
最近、各分野で [ 戦略的○○ ] などと言った表現が

水理模型実験への適用、砂防学会誌、第 58 巻、

目に付くことが多いが、観測・調査は情報分析の基礎

第 2 号、pp.15-25.2005.

をなすものであり、このデータが十分でなければ最終3）浦真ほか : 与太切川における流砂の計測−流砂系

的に戦争に勝利することは出来ないであろう。このよ

モニタリングのために−、砂防学会誌、第 54 巻、

うに観測は短期的・長期的に、その目的に適した手法、

第 3 号、p.81-88,2001.

対象範囲および精度を考慮したものでなければならな

4）三上幸三ほか : 与太切川の流砂量観測結果から見い。単に一時的な思い付きで行われるものではないとた洪水規模による流砂特性の変化について、平成考える。しかし、あまり重要でないと思われるもので16 年度砂防学会研究発表会概要集、p.16-17.2004.

も長期間継続されると、それなりに重要な意味を持つ

5）Tamotsu TAKAHASHI et al.: Japan-China Joint

ようになるので継続することにも十分意義がある。一

Research on the Prevention from Debris Flow方、流砂観測データ集において内容の記載がない場

Hazards, Research Report of the Grant-in-Aid

合、その取り扱いは非常に大事である。たとえば観測

for Scientific Research The Japanese Ministryを実施したのに流砂が無かったので記載が無いのか、

of Education, Science and Culture International

測定できなかったので記載が無いのか、または流砂がScientific Research Program o.03044085,March

あったのに観測しなかったので記載ないのかの記録も1994.

大切である。

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