沿岸技術研究センター論文集 No.8 (2008)

新潟西海岸における地形変化特性について
伊部知徳*・三井道雅**・吉田秀樹**** （財）沿岸技術研究センター

調査部 主任研究員** （財）沿岸技術研究センター
***

国土交通省

北陸地方整備局

調査役

新潟港湾・空港整備事務所所長

新潟西海岸では，平成元年より面的防護工法による侵食対策が実施され現在に至っている．本稿は，蓄積された現地計測データに基づき，新潟西海岸における地形変化特性について考察するものである．
キーワード :面的防護,潜堤,地盤沈下,海面上昇

1. はじめに
新潟西海岸（写真-1 参照）は，信濃川からの流出土砂の堆積作用により発達，形成されてきた．一方，信濃川のたび重なる氾濫，洪水に対処するため，明治以降大規模な河川改修工事やダム建設工事が行われ，明治 42 年には大河津分水工事が着工された．これらの河川改修工事の結果，新潟西海岸への供給土砂量が大幅に減少し，汀線の後退が始まった．明治 22 年から昭和
23 年までには最大 350m の汀線の後退がみられた．
新潟西海岸の侵食対策は，昭和初期より開始されてはいたが，本格的な対策は昭和 26 年に西海岸侵食対策工事の全体計画が決定されたことに始まり，昭和 62 年には面的防護工法による侵食対策計画が決定された．
水深８m 付近に天端幅 40m の潜堤を建設し，背後に砂を投入して砂浜を回復するという面的防護工法による海岸保全が平成元年に着工され，現在に至っている．

第 1 区画(沿岸方向 450m，岸沖方向 500m)（図-1 参照）には，平成６年より平成 12 年までに約 40 万 m3 の養浜砂が投入され，投入完了後，面的防護工法の効果を確認するべく様々な現地計測が行われてきた．
本稿は，蓄積された現地計測データに基づき，潜堤背後の地形変形および地盤沈下が与える砂浜への影響について考察するものである．

2. 潜堤背後の地形変化
2.1 潜堤背後地形の安定性
特徴的な地形は，図-1 に示すような潜堤陸側に形成された水深 10m を越える帯状の窪み地形（以下，洗掘溝と記す）である．この洗掘溝の形成は，潜堤延伸過程において潜堤の端部で生じた洗掘が帯状に残存するためであると考えられる．
図-2 は第１区画の潜堤直背後と洗掘溝の平均水深の経年変化図である．平均水深は何れの領域においても1990～1994 年の間に急速に１～２m 深くなっている．
この時期は潜堤の施工が開始され潜堤が沿岸方向に延びその先端部が第１，第２突堤を通過するまでの期間に相当する．
潜突堤の施工試験養浜
3（天端水深C.D.L.;4.9m） （投入量1.5万m ）

7

潜堤直背後

第1区画

10m

水深（C.D.L.;m）

1

洗掘溝

2

8

9

突堤

5m

突堤

2

第2区画

第10m

310m

10m

10m

突堤

第3区画

第10m

突堤

突堤

410m

第第10m

第1期潜堤
潜突堤

10m

突堤

10m

第2期潜堤

第第

写真-1 新潟西海岸 全景（Google Earth より引用）

1
第1区画

潜堤直背後
洗掘溝

105m5m0m

既設離岸堤0m0m

侵食過程

潜堤背後の水深10m以深011500(m)

図-1 新潟西海岸 平面図

1990

潜突堤建設後1995

2000

投入砂の追跡

2005

図-2 潜堤背後の断面変化量の経年変化図－ 1 －（年）沿岸技術研究センター論文集 No.8 (2008)

潜堤と突堤が概成した1994～2002年の平均水深は，潜堤直背後が緩やかに浅くなるのに対し，洗掘溝は変動を繰り返しつつ安定している．
試験養浜が実施された2002年以降の洗掘溝の平均水深は，養浜によって平均水深が浅くなるものの，やがて養浜以前の水深 10m まで深くなる．ただし，洗掘速度は潜堤の施工過程のそれに比べて遅い．潜堤直背後の平均水深については，投入した砂の移流の影響も含むものの，1994～2002 年と同様に浅くなる傾向にある．

–6突堤(C.D.L.;m)

10m

突堤

2001年

20

第第–2

深断面位置図

2004年

–4

15m0m

2第1区画

2007年

4潜

水

6堤

81012100

200

2.2 平面的な地形変化特性

300400岸沖方向距離 (m)

500

600

図-4 断面地形の重ね合わせ図

新潟西海岸には，2005～2007年に高波浪が来襲した．
まず2005年12月22日には，既往最大波高8.48mを記録した．さらに，2007年１月７日に同第２位の8.28mの波が来襲した．
図-3 (a)は，既往最大波高8.48mの波浪の発生を含む期間の地形変化であり，同(b)は同第2位の波浪の発生を含む期間の地形変化である．
2005～2006 年の間には，汀線付近で 0.5m 以上の侵食が生じ，その沖側の水深２～４m に同程度の堆積が生じている．2006～2007 年にかけて生じた地形変化は，前年に堆積が生じた水深帯で，同程度の侵食が生じている．潜堤背後の養浜地形は，高波浪来襲時に汀線が後退し，その後の静穏期に回復しない砂の非可逆的な沖方向への移動が生じている．
また，水深５m 以深においては，波高８m を超過する高波浪が来襲しても，変化量 0.3m を越える地形変化が生じていないことから，ほぼ平衡状態にあることがわかった．

図-4 に示した断面形状およびその変化の特性としては，①汀線を含む水深-３～２m の範囲に限って大きく侵食している，②水深２m に平坦な地形が形成されている，③水深２～８m にかけて凸状の断面形状が形成していることである．
著しい侵食が起きている汀線変化速度を図-5に示す．
対象期間は2001年以降，解析対象範囲は，第１突堤と第２突堤の間で既設離岸堤の影響の少ない沿岸方向距離210m間とし，その範囲にある10m間隔の22測線を対象に汀線変化量の平均値と標準偏差，更に汀線変化量の平均値を直線により近似し汀線の変化速度を求めた．
夏期，秋期の年２回の汀線変化量の標準偏差は小さ
く，平均的な汀線変化はほぼ一様であり，直線近似による汀線変化速度は，-3.26m／年であることがわかる．
5：標準偏差0夏期
0.3～0.5
0.5～1.0
1.0～(m)

侵食

堆積

第突堤

2

110m10m

突堤

第突堤

突堤

2

第第10m
10m

15m

侵食

堆積

–5

直0m

–155m

0m

(a)
200(m)–25(b)
0–30
2001

200(m)

図-3 地形変化平面分布図(2005～2006 年(a)，2006～2007 年(b))

2.3 断面地形の形状と変化特性
砂の非可逆的な沖向き移動により形成される断面形状と変化特性を調べるため，岸沖方向の断面重ね合わせ図を図-4 に示す．
解析対象期間は，現地実験を除く，主要な養浜を終えた 2001 年以降とし，図-4 には代表的な断面を示した．

－ 2 －線

秋期

近似式
直 によ線
近 る汀
似式 線変の相 化速
関係 度–3数
R = .2 6 m
0.9／
年
6–10–20
侵食

0凡例

第1期潜堤

汀線変化量(m)

第1期潜堤

2002

2003

2004

2005

2006

図-5 汀線変化量の経年変化図

2007

(年)

沿岸技術研究センター論文集 No.8 (2008)

3. 地盤沈下の影響による断面変化
図-4 に見られるように，対象海岸では汀線付近の水深-３～２m の範囲で集中的な侵食が生じている．しかもここからの土砂の流出量は，第 1 区画からの土砂流出量の 68%になるほど多い．
この鉛直方向に限られた範囲の侵食の原因を明らかにすることが，面的防護の砂浜の安定性を確保するために重要である．この項では，新潟西海岸の地盤沈下との関係について考察する．

以下に示す特徴があることが分かった．
① 新たな平衡地形に変化する過程で前浜付近の浅い部分が集中的に侵食される．
② 前浜から流出した土砂は，移動限界水深(closuredepth)までの領域で収支するため，外浜領域には逆に砂が堆積し，その結果，凸状の断面地形が形成される．
海面上昇に応答する汀線後退3.1 新潟県における地盤沈下

BC

新潟県における地盤沈下は，昭和 50 年代以降，沈静化しつつあるものの，海岸部では現在も１cm／年で沈下している．この地盤沈下を監視するため，北陸地方整備局を含む関係６機関が連携して，1960 年頃から広域水準測量が実施され，測量は岩室仮不動点を含む調査面積 606km2 に亘る範囲で年１回実施されている．
図-6 は，新潟西海岸の近隣で実施される地盤沈下の経年変化図であり，図中の折れ線が 1997 年基準，棒グラフが測量毎の地盤沈下を示す．
この間の地盤沈下量は，変動を繰り返しつつ，約1.52cm／年の速度で沈下している．
新潟西海岸の地盤沈下はIPCC第４次報告による海面上昇速度の３～８倍で継続している．地盤沈下は相対的な海面上昇と考えることができるため，地盤沈下に対する海浜縦断地形の応答は，海面上昇に対するそれと同じであると考えられる．
0.05

地 盤 沈 下 量 (m)0–0.051.52–0.1–0.15cm／
年

測量毎の地盤沈下量

1997年基準の地盤沈下量–0.21997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008（年）

図-6 地盤沈下の経年変化図

3.2 地盤沈下の影響による断面変化
海面上昇による汀線後退を説明するモデルに，平衡断面に関する Bruun 則に基づくものがあり，沿岸漂砂がないと仮定すると，
図-7 において，「初期の海岸線の位置が，海面上昇が起きると，そのままの地形ならば Bまで海岸線が後退するだけであるが，海岸線が A にあった平衡海浜断面となるように，前浜の土砂が沖に運ばれて，平衡地形となる C まで海岸線が後退する．
」というものである．このモデルによれば，断面変化にはA

海面上昇
海面上昇後の地形移動限界水深初期の縦断地形図-7 海面上昇に対する海浜縦断地形の応答
三村ら（1994）は，新潟西海岸の地盤沈下の影響を含む断面データを用いてこのモデルの妥当性を検証した．
第１区画の断面変化を Bruun 則に基づくモデルと対比すると，モデル適用の前提である沿岸漂砂量がゼロの条件は，第１区画が水深 10ｍまで延びる突堤で囲まれていることと，海底地形が 2 次元的である（図-1 参照）ことから，ほぼ満たされていると判断できる．そこで，断面変化を示した図-4 をみると，汀線付近に限って侵食を受けているという実態がある．この侵食は，上記①の特徴とよく対応している．さらに，水深２～８m の範囲の断面形状が凸状になっていることは，上記②の特徴と一致し，図-8 に示した第２区画の断面変化にも同じような特徴が現れている．第２区画は，現時点で潜堤と既設離岸堤で二重に守られており，このような場所でも汀線付近の集中的な侵食が生じていることは，この侵食が潜堤の海浜安定化機能とは関係のない要因で生じていることを意味する．
第１区画の断面変化の以上の３つの特徴については，定性的ではあるが，Bruun 則に基づくモデルで概ね説明できる．このことから，汀線付近の集中的な侵食と汀線後退が地盤沈下の影響である可能性が高いが，他方で，水深２m 付近の海底がフラットになること（図-4参照）については，このモデルでは説明ができない．
この部分には既設離岸堤のブロックが海底面下に残されている可能性があることや，潜堤の天端レベルとほぼ同じであるといった解明すべき要素があり，汀線付近の集中的な侵食の原因解明には，さらなる調査が必要である．
汀線付近で生じている侵食の原因解明は面的防護工法で整備してきた新潟西海岸の安定性を評価する上で重要であることは勿論であるが，海面上昇の影響による海岸侵食対策を検討するためにも極めて重要である．

－ 3 －沿岸技術研究センター論文集 No.8 (2008)

新潟西海岸の地盤沈下は相対的にみれば，IPCC 第４次報告による海面上昇速度の３～８倍で進行しており，今後何れかの海岸で 100 年後に生じる可能性のある侵食が，ここでは早ければ10数年後に生じることになり，新潟西海岸における現地計測データは貴重なものとなりうる．
–6
断面位置図

–4
深 (C.D.L.;m)

4

堤10m

突堤岸

2007年

2

第2

離10m

突堤

010m

第–2

15m

5m
0m

0m

0m

第2区画

第1区画

参考文献
1) 三村信男・幾世橋真・井上馨子 (1993)：砂浜に対する海面上昇の影響評価，海岸工学論文集，第 40 巻，pp.
1046-1050．
2) 三村信男・井上馨子・幾世橋真・泉谷尊司・信岡尚道(1994)：砂浜に対する海面上昇の影響評価(2)，海岸工学
論文集，第 41 巻，pp. 1161-1165．
3) IPCC 4th Assessment Report : Climate Change 2007,
Synthesis Report.

2001年

水6潜81012岸技術委員会の各委員，新潟港湾・空港整備事務所の関係者から貴重なご意見，ご指導をいただきました．
ここに記して厚く御礼申し上げます．

100200300
400
岸沖方向距離 (m)2004年

堤500600

図-8 第２区画の断面地形の重ね合わせ図

4. まとめ新潟西海岸における潜堤背後の地形変形および地盤沈下が与える砂浜への影響について検討した結果を以下に示す．
① 潜堤背後に形成される洗掘溝は，砂の投入後に元の水深に戻ることから，ほぼ平衡状態にあると考えられ,洗掘溝は概ねC.D.L.10m程度の水深となる．
② 洗掘溝より岸側の水深５～10m の養浜地形は，波高８m を超える高波浪が来襲しても，顕著な地形変化は起こらず安定している．
③ 汀線付近の土砂の減少は，高波浪時に侵食し，静穏時に回復しない砂の非可逆的な沖向き移動で生じている．
④ 新潟西海岸では地盤沈下が 1.52cm／年の速度で継続している．地盤沈下は相対的な海面上昇と考えられるので，断面地形の応答を検討し，断面変化の特徴が，Bruun 則に基づくモデルで概ね説明できる．
⑤ 断面形状及びその変化特性は，地盤沈下に応答す
る海浜縦断地形の変化も含まれる可能性があるた
め，地球温暖化の影響による海岸侵食対策を検討する上で，新潟西海岸での計測は，貴重な情報を与えることから，今後も注意深く監視を継続する必要がある．

5. おわりに
本稿は，国土交通省北陸地方整備局新潟港湾・空港整備事務所発注の新潟西海岸に関する調査の成果をとりまとめたものである．調査にあたっては，新潟西海－ 4 －