戦国時代の一乗谷川における外水氾濫に関する研究
考古学的資料に基づく 3D モデルの作成と河川氾濫解析

A Study on River floods in Ichijodani River for the Sengoku Period
3D model creation and the river flooding analysis using the archaeological materials○野々村 善民*1，島脇 優里 *2，萩原 春親*3
Yoshitami Nonomura＊ 1 , Yuuri Shimawaki＊ 2 and Haruchika Hagiwara＊3*1 福井工業高等専門学校

環境都市工学科教授

博士(工学)

Professor, National Institute of Technology. Fukui College, Dr.Eng.
*2 鉄道建設・運輸施設整備支援機構
Japan Railway Construction, Transport and Technology Agency.
*3 株式会社サンワコン

空間情報部

Spatial Information Department, SANWACON Co., Ltd
Summary: The purpose of this study is to clarify the return period of river flooding of Ichijodani River for Sengoku periods.
Since Ichijodani area of Fukui City is surrounded by the mountains, the topography and heavy rain caused river flood s manytimes there. In 2019, Fukui Prefectural Ichijodani Asakura Family Site Museum discovered the ruins indicating the cross sectionof Ichijodani River in Sengoku period. In addition, evidence of river flooding occurred in the past was discovered in theIchijodani area.
In these ruins document discovered by the museum, the precipitation of the heavy rain at that time was unidentified. Therefore,
this study reproduced the past Ichijodani area as a 3D model using the past Ichijodani River cross section of the ruins document.
Following that, this study analyzed the water flow in the past Ichijodani area using this 3D model and Computational F luid
Dynamic.
In the case when flooded waters from the past Ichijodani River reached a height of 1m from the ground level of the Western
past houses, the hourly precipitation of the heavy rain at that time was found to be 42mm. As the return period of the heavy rain
was calculated using probability precipitation of Fukui, the return period of 42mm precipitation is 3.5 days in one year.
キーワード: 戦国時代; 一乗谷川; 氾濫解析;

iRIC;

MARS 法; 確率降水量

Keywords: Sengoku periods; Ichijodani River; Flooding analysis; International River Interface Cooperative;
Multi-interface Advection and Reconstruction Solver; Probability precipitation.
1. はじめに戦国大名朝倉氏の城下町一乗谷は山に囲まれ，水害が生じやすい福井市の一乗谷川沿いの谷間にある．一乗谷

例としては，根元らは流出解析と氾濫解析を組み合わせて，1582 年，岡山県の備中高松城水攻めで造られた堤防の規模について検討した 文献１）．

は谷間の城下町であるため，水害に見舞われやすく，近また，根元らは流体数値シミュレーションを用いて，年でも平成 16 年の福井豪雨で大きな被害を受けている．

山梨県の御勅使川における信玄堤の治水能力を明らかに

過去の水害の状況を知る手がかりとして，一連の遺跡調している文献２）．以上の２つの研究例では，過去の河川氾査の中で，福井県立一乗谷朝倉氏遺跡資料館（以下，資濫による水の流れを現在の気象データと流体数値シミュ料館）は 2019 年に戦国時代の一乗谷川（以下，旧一乗谷

レーションを用いた予測手法は学術的に有効であること川）の河川断面を示す遺構を発見した．

がわかった．

また，資料館が保有する遺跡調査資料から，旧一乗谷

そこで，本稿は資料館の遺跡調査資料を用いて再現し川における外水氾濫は 1573 年の朝倉氏滅亡直後に 1 度た旧一乗谷川流域の 3D 地形モデルと流体数値シミュレあったことがわかった．これを裏付ける資料として，旧ーションを用いて，１時間降水量と旧一乗谷川流域にお一乗谷川の河川断面の主要寸法が明らかになった．これ

ける水深の関係を予測する．

までの遺跡調査資料のみでは，旧一乗谷川で生じた氾濫時の降水量などの気象条件は不明であった．
なお，これまでに戦国時代の河川氾濫を予測した研究
日本建築学会情報システム技術委員会
第 44 回情報･システム･利用･技術シンポジウム論文集， 161-166 ， 2021 年 12 月，京都
Proceedings of the 44th Symposium on Computer Technology of Information ，Systems and Applications ， AIJ ， 161-166 ， Dec. ， 2021 ， Kyoto

本 稿 で 用 い た 河 川 氾 濫 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン iRIC
( Nays2DFlood )は国内外の実務で利用され，河川流域における水深および流速が予測できる 文献３）．

－ 161 －至 金沢
福井IC

足羽川

東岸

西岸

福井県福井市
一乗谷朝倉氏遺跡

至 米原

約5km

4550m

JR越美北線源流
解析領域（iRIC）
6000m

N

(1) 現在の一乗谷川(1) 広域モデルの解析領域（iRIC）
一乗谷川

町並立体復原地区
御屋形橋

393m

873m予測点

予測域
214m

予測点

朝倉館跡

100m
53m
677m

(2) 狭域モデルの解析領域（STREAM）と町並立体復原地区の様子(2) 朝倉館跡と復原町並

図１ 解析領域の配置図

写真１ 現在の一乗谷朝倉氏遺跡の様子（福井県福井市）

iRIC は 2 次元解析であり，空間メッシュのサイズは河川の流域面積に比例する．そのため，空間メッシュのサを用いて，1573 年の朝倉氏滅亡直後に発生した氾濫時のイズは概ね 10m 以上となる．従って，川幅が 10m 未満と１時間降水量を予測し，その再現期間を算出することをなる小規模の河川を対象とした場合，大雨時の越水の水目的とする．

深分布などは予測困難となる
そこで，iRIC の解析結果を河川の流量条件として，本稿は 3 次元解析である流体数値シミュレーション STREAMを用いて越水の水深分布などを予測する．

2. 研究計画
2.1. 旧一乗谷川の河川形状について
図１(1)は広域モデルの解析領域である．この解析領域

具体的には，iRIC を用いた解析は１時間降水量と旧の範囲は東西方向 6000m および南北方向 4550m である．

一乗谷川の流量の関係を明らかにする．以下，これを広解析領域のほぼ中心に一乗谷川がある．一乗谷川は福井域モデル解析と言う．STREAM を用いた解析は，一乗谷

県福井市の山間部にある．一乗谷周辺で降った水は南側

川の西岸にある遺跡内における大雨時の水深を予測すの源流から北側の足羽川に向かって流れる．

る．以下，これを狭域モデル解析と言う．

図１(2)は狭域モデルの解析領域である．この解析領域

次に，福井県内における日最大１時間降水量の年間発の範囲は東西方向 677m および南北方向 873m である．図

生日数は，達川らが提案した福井県の確率降水量を用い中の予測点の位置は一乗谷川から西側に 53m 離れている．て算定した．以下，１時間降水量の年間発生日数を再現

写真１は現在の一乗谷朝倉氏遺跡の外観である．一乗期間とする．

谷川は谷間を流れている．なお，朝倉館跡の標高は周囲

上記の確率降水量は Fa データに基づくものであり，福井県内とその周辺の 20 か所において計測された降水量データの最大値を用いて作成されたものである

注１）．

以上から，本研究は旧一乗谷川流域の 3D 地形モデル，2 種類の河川氾濫シミュレーションと現在の気象データ

論文 R16に比べて高くなっている．
写真２は現在の一乗谷川の西岸において再現された復原町並における土塀である．土塀の下部は石垣であり，その高さは地面から約 1m である．この土塀は図１(2)に示す予測点と同じ位置である．

－ 162 －

9.0m

約 1m

写真２ 復原町並の土塀7.5m

表１ iRIC による広域モデル解析の主な条件
事 項使用したソフト
解析の対象地域

3

地形データ

457

流移項の差分方法
マニングの粗度係数
解析領域側方の境界条件
初期水面8

降雨条件

91011

解析領域
空間メッシュ数
格子サイズ

6内 容iRIC(Nays2DFlood)
福井県福井市の一乗谷川流域
国土地理院 基盤地図情報
数値標高モデル 10m メッシュ
533672,533673,543602,543603
CIP 法
0.035 [m-1/3 ・s]

ここでは，本研究は復原町並の土塀の石垣は大雨時の越水の備えであるものと想定する．
図２は資料館の遺跡調査で明らかになった旧一乗谷川の平面図の一部である．川幅は 7.5m～12m であった．
図３は旧一乗谷川の断面図である．堤防の高さは 3m～4m であった．iRIC で入力した旧一乗谷川の河川断面は川幅 20m，高さ 1.125m とした．また，舟の停泊に使用していた大型の杭が出土した．
戦国時代の一乗谷における物流の手段は和舟であった．
当時の和舟は平底であった．そのため，浅い水深であっても，川の行き来は可能であった 文献４），５）．このように，旧一乗谷川の河川断面は現在の一乗谷川の場合と比べて小さいものであった．
2.2. 降雨量モデルについて
戦国時代の降水量はこれまでに発掘された遺跡資料などで確認できない．そのため，iRIC に入力する降雨量モ
デルは 2008 年 7 月 8 日に福井地方気象台で計測された大雨時の降水量を用いて算出した．
図４は降雨量モデルであり，計測間隔は 10 分間である．図中の降水量は，10 分間の積算降水量を１時間の積算値で基準化したものである．

論文 R16

図２ 旧一乗谷川の平面図
旧堤防の高さ自然流出
水深ゼロ2008 年 7 月 8 日
福井地方気象台の観測値
6000m×4550m
273000 [個] = 600 × 455
10m×10 m

4m

3.0m ～ 4.0m

No120

河川床

図３ 旧一乗谷川の断面図

2.3. iRIC による広域モデル解析の条件について
表１は iRIC による広域モデル解析の主な条件を示す．
本研究で用いた iRIC の空間メッシュ数は 27.3 万個である．メッシュのサイズは 10m×10m である．そのため，旧一乗谷川の川幅は２つ以上のメッシュで再現した．
1 時間の旧一乗谷川の水深変化などを解析するために要する時間は約 0.5 時間であった．使用した解析 PC のCPU は Intel Core i7-8700（3.2 GHz 6 コア）であり，内部メモリは 32GB である．
2.4. STREAM による狭域モデル解析の条件について
表２は STREAM の主な解析条件を示す．本研究で用いた
STREAM の空間メッシュ数は約 337.6 万個である．そのため，100 秒後の水の流れを解析するために要する時間は約 24 時間であった．使用した解析 PC の CPU は Intel
Core i9-10900X（3.7GHz 10 コア）であり，内部メモリは 64GB である．STREAM のソルバーで用いたコア数は 8コアである．
図５は旧一乗谷川流域を再現した 3D 地形モデルである．旧一乗谷川における主な河川断面は 9m×4m である．
旧一乗谷川流域の 3D 地形モデルは，表 1 に示す数値標高モデルを基に作成した．河川断面の高さは河床の標高を上昇させ，3.5m～4.0m とし，川幅は 12m 以下となるように調整した．

－ 163 －

一時間降水量 100mm

福井地方気象台2008年7月8日
0.3

旧一乗谷川

0.2

予測域

1.125m

20.0m

0.1

旧一乗谷川
断面積：22.5m2

600

1200

1800

2400

3000

図６ １時間降水量 100mm の最大水深の分布（iRIC による広域モデル解析）

図４ 降雨量モデル（福井地方気象台，2008 年 7 月 8 日）

8.0

旧一乗谷川
（福井県福井市）

表２ STREAM による狭域モデル解析の主な条件

3456

流体領域
水の計算方法（自由表面）
自由表面の圧力の補正方法
自由表面の壁面上の接触角（全体）
解析領域
空間メッシュ数

内 容
空気（非圧縮，20℃）
水（非圧縮，20℃）非定常解析
MARS 法（Multi-interface
Advection and Reconstruction
Solver）

6.0

最大流速 [m/s]2

事 項

y = 0.0272x + 3.6084
R² = 0.9803
4.0

2.0

SIMPLER 法
0.015 度

0677m×873m×200m
3,376,666 個（113×134×223）

2.0
最大水深 [m]

朝倉館跡

河川断面4.0m

水流9.0mN

図５ 旧一乗谷川流域の３D 地形モデル（SketchUp Pro 2021 で作成）

100

150

200

図７ 予測域における１時間降水量と最大流速の関係 （iRIC による広域モデル解析）

予測点
町並立体復原地区

50

一時間降水量 [mm]

2.5

旧一乗谷川

最大水深 [m]
5.00
4.29
3.57
2.86
2.15
1.44
0.72
0.013600

時刻 [sec]1

町並立体復原地区
川下側

0No.

N

一時間降水量で基準化した降水量 [ - ]0.4

旧一乗谷川

一時間降水量50mm

御屋形橋

旧一乗谷川
（福井県福井市）

予測域

1.5-80m 0m

100m

80m

1.0
川幅20m

0.5
0.0

-80 -60 -40 -20 0
20 40
予測域の位置 [m]6080

図８ 予測域における最大水深の分布（iRIC による広域モデル解析，１時間降水量 50mm）
1200

3. 解析結果

旧一乗谷川（福井県福井市）

1000

3.1. iRIC による広域モデル解析の結果が複数存在し，一乗谷周辺に降った雨水が一乗谷川に集まっていることがわかる．

流量 [m3/s]

図６は旧一乗谷川における最大水深の分布である．この時の１時間降水量が 100mm である．旧一乗谷川の源流

y = 7.8946x - 57.499
R² = 0.9997

800600詳細図
旧一乗谷川400

御屋形橋

関係を示す．１時間降水量は 50mm，100mm および 150mm

200140

予測域の３ケースである．図中の最大流速は旧一乗谷川の予測

0

図７は旧一乗谷川における１時間降水量と最大流速の域の中心における予測値である．図に示すように，１時間降水量と最大流速は比例関係であることがわかる．
図８は旧一乗谷川の予測域における最大水深の分布で

025

50100100m

150200

一時間降水量 [mm]

図９ １時間降水量と旧一乗谷川の流量の関係（iRIC による広域モデル解析）ある．この時の１時間降水量は 50mm である．

論文 R16－ 164 －6.0

表３ 狭域モデル解析の入力条件（一部）
ケース名

BC

D[mm/h]2550100150

吐水面の幅

[m]

9999

吐水面の高さ

[m]

3.6

7.5

12.9

16.3

吐水面の流速[m/s]

4.3

5.06.37.7

吐水面の流量[m3/s]

139.9

337.2

732.0

1126.75.0

予測点の水深 [m]A

１時間降水量4.0

3.0

y = 0.048・x - 1
R 2 = 0.9824

2.0

旧一乗谷川

川下側

予測点

旧一乗谷川
１時間降水量 50 [mm/h]

1.0100m

0.0
0

4250

100

150

200

１時間降水量 [mm/h]

予測点

図 11 予測点における１時間降水量と水深の関係（STREAM による狭域モデル解析）
雨の降り始めからの経過時間は，30～40minに相当する．

解析期間：1980～2019（40年間）

10.1

川上側

水深 [m]
0.0

2.55.0

図 10 旧一乗谷川流域における水深分布（STREAM による狭域モデル解析）

超過確率 P [-]N0.0010.00001

0.0035%（79.2年）

0.000001
0.0000001図中の横軸のマイナス側は旧一乗谷川の西岸である．
を示す．流量は空間メッシュの流速，メッシュ幅およびA = 0.0971
B = 0.5624
R2 = 0.9894

0.0001

1E-08

図９は旧一乗谷川における１時間降水量と流量の関係

0.96%（3.5日/年）

0.01

再現期間 [年]水流

Fa データ042 50100
150
200
日最大1時間降水量 X1 [mm]

図 12 福井県における日最大１時間降水量の再現期間水深を乗じたものである．図に示すように，１時間降水量と流速は比例関係であることがわかる．

図中に示すように，１時間降水量と流速は比例関係であることがわかる．写真１に示す石垣高さ 1m に達する１3.2. STREAM による狭域モデル解析の結果

時間降水量は 42mm となることがわかる．

表３は狭域モデル解析の入力条件の一部である．これは広域モデル解析の結果を用いて，旧一乗谷川の流量を3.3. 旧一乗谷川における外水氾濫の再現期間設定したものである．狭域モデル解析で用いた吐水面は図 12 は Fa データを用いて作成した福井県における日図５の解析領域の川上面に設定した．吐水面の幅は 9m と最大１時間降水量の超過確率と再現期間を示す．図中にし，吐水面の流速は図７から算出した．吐水面の流量は示すように１時間降水量 42mm の超過確率は 0.96%である

図９から算出し，吐水面の高さは上記の幅と流速で除しことがわかる．つまり，この大雨は毎年発生し，１年間たものである．解析時間は 100sec とした．なお，解析時の発生日数は 3.5 日となる．

間が 100sec 以上であっても，予測点の水深は，概ね同じであった．

4. まとめ図 10 はケース B の旧一乗谷川における最大水深の分本研究は 1573 年の朝倉氏滅亡直後の氾濫時の降水量布を示す．この時の１時間降水量は 50mm である．雨の降と外水氾濫の再現期間を明らかにし，以下に得られた知り始めからの経過時間は 30min～40min に相当する．旧一見を示す．

乗谷川から氾濫した水は西岸に到達している．

① 一乗谷川の西岸にある復原町並の石垣の高さは地面

図 11 はケース A～D の旧一乗谷川の西岸にある予測点における１時間降水量と水深の関係を示す．

論文 R16から約１ｍである．この高さに水が達する場合の１時間降水量は 42mm であることがわかった．

－ 165 －

② 戦国時代の一乗谷において，復原町並の土塀の石垣は

小松

氾濫した水の備えであると想定した場合，外水氾濫は三国１年間で 3.5 日発生することがわかった．

加賀菅谷
福井

越廼(こしの)
武生

以上から，一乗谷川の西岸にある復原町並における石垣の高さから外水氾濫の再現期間を逆算した結果，戦国時代の一乗谷川は頻繁に氾濫していることがわかった．
今後，資料館による遺跡調査は地震との関連性に加え

敦賀

宮津
舞鶴て，外水氾濫の痕跡にも着目して実施される．これにより，考古学の研究分野において新たな知見が得られ，一乗谷朝倉氏遺跡に対する関心が国内外で高まるものと考えられる．

美浜
小浜
大飯
今津
朽木平良(くつきへら)

勝山
大野
九頭竜

今庄柳ケ瀬
長浜

図 13 Fa データの作成に用いた各観測点の配置図（福井県とその周辺の 20 点）文献４）
九頭竜川中流5. 注釈

九頭竜川下流注１）Fa データについての 20 点の観測点の位置を示す

足羽川中流

日野川下流

図 13 は，Fa データの作成に用いた福井県とその周辺
文献６）．

九頭竜川大野
真名川

嶺北海岸
日野川中流

図 14 は，福井県の降雨強度式における 15 の適用地域を示す．表 4 は，Fa データと福井県の降雨強度式による九頭竜ダム
美浜

真名川ダム
日野川上流
日野川上流
敦賀

北川・大飯

確率降水量を比較したものである．参考として，近年，日本国内で頻発している１時間降水量 100mm の大雨は福井県内では 79.2 年に 1 回発生することになる 文献７）．

図 14 福井県の降雨強度式のブロック分割図文献５）
6. 謝辞
本研究は，科学研究費助成事業（基盤研究(C)，課題番
号：20K04863，代表者：野々村善民）と 2021 年度近畿建設協会研究助成（代表者：野々村善民）を受け，福井県立一乗谷朝倉氏遺跡資料館（文化財調査員

宮﨑認氏，藤田若菜氏）から遺跡調査資料の提供を受けた．また，全国トース技術研究組合（国土交通大臣認可，国官技第236 号）などから多大な支援を得た．本報の作成に当たって、多大な協力を頂いた関係各位に心から謝意を表します．

［参考・引用文献］
1） 根元裕樹，泉 岳樹，中山大地，松山 洋：備中高松城
水攻めに関する水文学的研究 ―洪水氾濫シミュレーシ
ョンを用いて―，地理学総論 86-4，pp.315-pp.337，2013 年
2） 根元裕樹，中山大地，松山 洋：洪水氾濫シミュレーシ
ョンを用いた信玄堤の治水能力の再評価 ―御勅使川沿
いの治水施設群に着目して―，地理学総論 84-4，pp.553-pp.571，2011 年，2019 年
3）高橋未紗，山貫緋称，野々村善民：都市洪水の予測シス
テムに関する研究開発 市街地における内水氾濫の解析
結果，日本建築学会・情報システム技術委員会 第 41 回
情報・利用・技術シンポジウム 2018 論文集，
pp.326-331，平成 30 年（2018 年）12 月 7 日

論文 R16

表４ 各データの確率降水量の比較文献５）
データの種類Fa データ
九頭竜川下流＜福井＞
北川・大飯＜小浜＞

日最大１時間降水量 X1 [mm]
再現期間
再現期間
再現期間
2年
50 年
100 年
62961033867743667744）岩本才次：昔の日本の船事情，日本航海学会誌 164 巻，pp.24-46，平成 18 年（2006 年）6 月
5）京都市：22 高瀬川，2009 京都市（制作 京都市歴史資料館）ver.1.10，2009 年
6）岸本拓海，野々村善民，島脇優里，達川宙輝：福井県における確率降水量に関する研究（その１） 複数の 1 時
間降水量データの相関性に関する検討，日本建築学会・情報システム技術委員会 第 43 回情報・利用・技術シンポジウム 2020 論文集，pp.308-311，
令和 2 年（2020 年）12 月 7 日7) 達川宙輝，野々村善民，島脇優里，岸本拓海：福井県における確率降水量に関する研究（その２） 日最大 1 時
間降水量の発生頻度の算出方法に関する検討，日本建築学会・情報システム技術委員会 第 43 回情報・利用・技術シンポジウム 2020 論文集，pp.312-315，
令和 2 年（2020 年）12 月 7 日－ 166 －