農業農村工学会論文集

IDRE Journal

No. 313 (89-2), pp.Ⅰ_259-Ⅰ_270 (2021.12)〈研究論文〉

痕跡調査に基づくため池決壊氾濫解析手法の信頼性検証
小嶋 創＊ 吉迫 宏＊＊ 竹村武士＊＊ 正田大輔＊＊
寺田 剛＊＊＊ 小德 基＊＊＊＊ 安芸浩資＊＊＊＊＊ 三好 学＊＊＊＊＊＊

農業・食品産業技術総合研究機構 西日本農業研究センター，〒765-0053 香川県善通寺市生野町 2575＊＊

農業・食品産業技術総合研究機構 農村工学研究部門，〒305-8609 茨城県つくば市観音台 2-1-6＊＊＊

農林水産省九州農政局，〒860-8527 熊本県熊本市西区春日 2-10-1

＊＊＊＊
＊＊＊＊＊

農林水産省農村振興局，〒100-8950 東京都千代田区霞が関 1-2-1

ニタコンサルタント株式会社，〒771-0122 徳島県徳島市川内町鈴江西 38-2
Correspondence：小嶋 創，e-mail：kojimahajime@affrc.go.jp

要旨

平成 30 年 7 月豪雨による決壊ため池を対象に，決壊直後の痕跡調査に基づき氾濫流況を明らかにし，氾濫流況に基づいて実状に即した氾濫解析結果を得るために考慮すべき地物や解析条件について考察した．続いて，既往の簡易氾濫解
析手法との比較により，上記考察に基づき設定した解析条件の感度や解析結果の改善効果を検討した．流出ハイドログ
ラフや粗度係数の設定方法による解析結果の差異は，浸水想定区域図作成の実務上影響のない程度に留まった．一方，流れを遮る線状構造物および降雨を反映させた解析ケースでは，全ての痕跡箇所で解析結果の浸水深が痕跡から把握されたそれと一致し，簡易氾濫解析と比べ改善効果が認められた．浸水想定区域図作成にあたっては，必要に応じてこれらの因子の氾濫解析上への反映を検討すべきと考えられる．
キーワード：豪雨，ため池，決壊，氾濫解析，ハザードマップ，浸水想定区域

1. はじめに決定した破堤点からの流出ハイドログラフを用いて二次元
不定流解析により浸水域を求めるものである（谷・井上，
2009；谷ら，2011；川本ら，2013）．また，より実状に即し

1.1 研究の背景
毎年多数のため池が豪雨や地震により被災している（農た解析結果を得るために，基盤地図情報の数値標高モデル

林水産省農村振興局整備部防災課，2020）．平成 23 年（2011（5m メッシュ）（以下，5mDEM）と均一値ながら解析領域年）東北地方太平洋沖地震や平成 30 年 7 月豪雨（2018 年）

における代表値となる粗度係数を用いる等の改善策が提案では，ため池の決壊に伴い，下流に大きな被害が生じた．

されている（川本ら，2013）．ため池ハザードマップ作成の大半のため池は古い時代に経験的な技術で築造されている手引き（農林水産省農村振興局整備部防災課，2013）では，ことから，必然的に豪雨や地震に対する脆弱性を有する上，二次元不定流解析による浸水想定区域の算定方法として，

土地改良事業設計指針「ため池整備」（農林水産省農村振興

この簡易氾濫解析手法が示されている．

局整備部，2015）で示されている水準での整備がなされて一方，水防法に基づく洪水浸水想定区域の指定に関していないため池が多く存在する．このため，特に防災重点た作成された洪水浸水想定区域図作成マニュアル（第 4 版）

め池においては，防災・減災対策として施設の改修だけで（国土交通省水管理・国土保全局河川環境課水防企画室，国なく，浸水想定区域図やハザードマップの整備が求められ

土交通省国土技術政策総合研究所河川研究部水害研究室，ている（農林水産省農村振興局整備部，2018）．

2017）（以下，洪水浸水想定区域図作成マニュアル）では，ため池の決壊時における浸水想定区域図の作成に関して

二次元不定流解析による浸水解析において，降雨や建物占は，ため池防災データベース（日本農業土木総合研究所，

有率に基づく空隙率・透過率，メッシュ地盤高では十分表

1996；井谷ら，2000）を基に，簡易氾濫解析手法により浸現できない連続盛土などを解析条件として反映することが水域を計算するシステムであるため池データベースハザー

示されている．前述のため池ハザードマップ作成の手引き

ドマップが開発された（谷ら，2011）．この簡易氾濫解析手でも，簡易氾濫解析手法で得られた解析結果については地

法は，国土地理院の基盤地図情報数値標高モデル（10m メ

形図や現地踏査と照合し，必要に応じて修正を加える必要ッシュ）と解析領域全域における固定均一値の粗度係数があることが明記されており，簡易氾濫解析手法では実状（0.04），堤高と総貯水量から Costa（1988）の式に基づいてに即した解析結果が得られない場合があることが想定され

Ⅰ_259

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る．

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差部において，5mDEM には表現されていない道路下の水したがって，ため池の決壊時における浸水域の算定にお路（アンダーパス部）の形状を解析モデルに組み込むこといても，ハザードマップや浸水想定区域図の作成にあたっ

で，交差部下流側の浸水域が再現できることを明らかにして必要となる水準の，より実状に即した浸水域を求めるた

た．正田ら（2015）は，近隣の雨量観測局で観測された決めには，簡易氾濫解析手法の適用にあたっての留意点や改壊前後の時間帯における時間最大雨量に相当する水深を解善策を，ため池の決壊と浸水域の実態を踏まえて明らかに

析モデルの全メッシュに与えた場合と与えなかった場合のすることが必要である．

氾濫解析結果について，浸水域内の 6 地点において氾濫流
況の調査結果との整合性を検討し，降雨を考慮することで1.2 研究の目的

より実状にあった氾濫解析結果となることを示した．一方，

本論文では，まず事例ため池において， 決壊直後の現地

小嶋ら（2016）は解析モデルに組み込む標高データについ

踏査に基づき豪雨によるため池の決壊時における氾濫流況

て，5mDEM と別途入手した 2m メッシュの数値標高モデルを明らかにし，当該事例で実状に即した氾濫解析結果を得による氾濫解析結果を比較し，浸水域の範囲に関してはほるために簡易氾濫解析手法に基づく解析モデルへ加えるべぼ一致することを示した．しかし，既往の研究においては

き項目や影響が想定される係数等について考察する．次に，同一ため池において，体系的に解析モデルに組み込む項目把握した氾濫流況に基づいて，簡易氾濫解析手法による解や与える係数等を変えた場合の氾濫流況の実際を踏まえた

析結果と，解析モデルに加えた項目や与える係数等を変え改善効果や感度分析はなされていない．したがって，決壊た場合との比較により，事例ため池における改善効果，な

ため池の氾濫流況に基づき，解析に組み込む項目や係数等

らびに解析に用いる項目や係数等の感度を評価する．

の感度および改善効果の解明は残された課題である．

決壊したため池における氾濫流況については，正田ら（2014）が 2013 年に大雨で決壊した全国 9 箇所のため池に

2. ため池決壊時の氾濫流況

おいて，決壊に伴う土砂の流出や農地法面の侵食等の状況に基づいて氾濫流況の把握を行っている．正田ら（2015）

2.1 氾濫流況の調査を行った決壊ため池

は青森県下の決壊ため池 1 箇所において浸水当時の写真とため池決壊時の氾濫流況の調査は，平成 30 年 7 月豪雨に証言により，小嶋ら（2016）は東北地方太平洋沖地震で決より決壊した福岡県朝倉郡筑前町にある中島池（堤高 7.0

壊した福島県下のため池 1 箇所において現地踏査と聞き取

m，総貯水量 30,000 m3，流域面積 0.074 km2）で行った．中りおよび決壊直後に撮影された写真により，また小嶋ら

島池は三郡山地に連なる丘陵の南端と筑紫平野の北端の境（2019）は 2016 年 9 月に台風で決壊したため池 1 箇所にお目に位置する（Fig. 1）．中島池および下流域の空中写真をいて決壊直後の状況の目撃者の聞き取りにより，それぞれFig. 2 に示す．中島池は開析が進んだ谷の奥に築かれた谷

氾濫流況の把握を行っている．しかし，これら既往の学術

池で，谷の出口から下流側は開けた水田域となっており，的な報告における現地踏査は，いずれも決壊から日数を経堤体から約 500 m 以南には住宅地，ならびに住宅地と隣接た後に実施されている．このため，踏査時には最高水位なして小学校がある．Fig. 2 中には，5mDEM に基づき等高線

どの氾濫流況を定量化できる痕跡は残存していなかったこ

を描画（実線は 5 m 間隔，破線は 1 m 間隔）した．これをとから，前述の正田ら（2014）では浸水域の範囲の特定は

見ると，中島池堤体直下の谷底と，下流の住宅地や小学校

なされておらず，小嶋ら（2016）と小嶋ら（2019）では証言の間には 5～10 m の標高差があることがわかる．

に基づいて浸水域の範囲の推定がなされている．また，平

中島池は，2018 年 7 月 6 日に決壊した．地域住民の証言

成 29 年 7 月九州北部豪雨（2017 年）における決壊ため池によれば，中島池は同日 15 時 5 分頃における管理者の見回を対象とした浸水深の調査および氾濫解析を行った事例（鈴木ら，2018）はあるが，家屋の被災状況と浸水深の関係が検討されるに留まり，氾濫解析結果と氾濫流況の比較は福岡県行われていない．解析条件の設定方法を含む氾濫解析手法

三郡山地の検証においては，浸水域の範囲をはじめ，代表的な地点の最高水位や流向等の氾濫流況を，浸水痕跡等の根拠に基づき明らかとし，解析結果との詳細な比較を行う必要があるが，現時点では残された課題である．
中島池

簡易氾濫解析手法により浸水域を計算した場合と比べ，地形や土地利用，構造物などの地物，ならびに豪雨時の降100 km
N

雨流出状況を詳細に組み込んで浸水域を求めた場合には，筑前町
Fig. 2表示範囲

氾濫流況の再現度は当然高くなると考えられる．ただし，

5 km
筑紫平野

この再現度向上に対する効果の度合いは，組み込みないし詳細な係数設定の対象とする地物等により異なることが想定される．小嶋ら（2019）は，浸水域内の水路と道路の交
Ⅰ_260

Fig. 1

中島池周辺の地形起伏図（濃色ほど標高が高い）
Hill-shade map of the Nakashima-ike dam region

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N

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背景図は地理院タイル（国土地理院）を使用

中島池
破堤部

家屋西側
フェンス倒伏痕跡（a）
コンクリートブロック
到達下限

痕跡
（c）
痕跡
（d）

ビニールハウス（土砂流入）
住宅地
痕跡
（b）

小学校
グラウンド
解析領域

痕跡
（f）

痕跡
（e）
ブロック塀

住宅地

ランチルーム

プール

浸水範囲
流向
水路

調整池

等高線(5 m間隔)
等高線(1 m間隔)
100m
Fig. 2中島池決壊氾濫域

Inundation induced by the Nakashima-ike dam breach

り時には目視で把握できる異常はなかったが，同 30 分頃に

2.2 調査方法

再度見回りを行ったところ決壊していたとのことであっ2018 年 7 月 23 日および 24 日に，現地踏査による氾濫にた．中島池最寄りの雨量観測所（国土交通省原田観測所；

関わる痕跡の確認と地域住民 5 名に対する当時の状況の聞

中島池の西約 2 km）における，決壊が生じたと考えられる

き取りを行い，浸水範囲や最高水位，氾濫流の流向を把握

時間帯の直前にあたる 13～14 時，14～15 時の降雨強度はした．浸水範囲は，浸水域には農地の表面を中心に，流出それぞれ 65 mm/h，42 mm/h であった（Fig. 3）．中島池の決した堤体土に由来すると考えられる真砂土が堆積していた壊に伴い流出した貯水が氾濫し，下流側の水田や住宅地，ことから，主に真砂土の堆積状況に基づいて把握した．最小学校などが浸水した．

高水位は，浸水痕跡（流下物の引掛り，壁面への土砂付着等）のうち水位の最大値を把握できた地点で，鋼製巻尺やⅠ_261

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測量用ポールにより計測した地表面からの高さとした．各は堤頂部・底部でそれぞれ 28.3m・8.3m（全て現地概略測量

痕跡の位置は，現地での写真撮影時にデジタルカメラが取による）であった．洪水吐の水路底には，決壊前から存在得した GPS 座標値や，空中写真判読により特定し，地図上したと考えられる落ち葉が少量であるが堆積していたことにプロットした．氾濫流の主たる流向は，流下物の堆積状や，前述の管理者による決壊前の見回り時には洪水吐から況，または柵や植物等が押し倒された方向等から推定した．

の放流はなかったとの証言が得られたことから，決壊時の加えて，2019 年 7 月 3～5 日に補足の調査を行うととも

水位は常時満水位を超えていなかったものと推定される．

に，後述する測量を実施した．

また，痕跡調査においては，決壊断面からの貯水の流出ハ
イドログラフの推定に結びつく手がかりは得られなかっ2.3 浸水痕跡と氾濫流況

た．

浸水痕跡や証言から把握した浸水範囲と氾濫流の流向破堤部から流出した氾濫流は堤体直下の谷部を流下し（矢印）を Fig. 2 に示す．同図中には最高水位を把握した浸た．谷の出口では，氾濫流は右岸側の 2 軒の家屋を取り囲

水痕跡の位置（痕跡 a～f）を，Fig. 4 に各浸水痕跡の写真をみ，西側に回り込む流れと，谷筋に沿った南東方向の流れ示す．

に分かれて流下した．氾濫流により，これら家屋の西側に2.3.1 堤体直下の氾濫流況

沿った敷地境界フェンスが一部押し倒されたが，家屋には中島池の堤体は右岸寄りの位置が決壊した．堤軸直交方
向からみた決壊断面は逆台形で，断面高さは 5.7m，断面幅

破損等の顕著な被害は生じなかった．
2.3.2 下流水田の氾濫流況
谷の出口より下流においては，氾濫流は地形に従い水田を南東方向に流下した．破堤点から約 250 m 下流までの水

80

田には，堤体の付帯構造物由来と考えられる 50 cm 角のコ

時間雨量（mm/h）

65 mm/h

ンクリートブロックが点在していた．氾濫流はその後さら60に東西方向に広がりながら流下しており，痕跡 a 地点では，

42 mm/h

水田脇の畦畔に立てられた杭に引掛った流下物から把握し40た最高水位は 80 cm であった．北西－南東方向に延びる農道盛土においては，法面に洗掘や侵食等の氾濫流の痕跡が20確認されたことから，氾濫流はこの盛土を越流したことが0わかる．また，盛土直下流にあるビニールハウスは，床一面に真砂土の流入を受けていた．

時刻Fig. 3 中島池最寄観測所の雨量強度（2018 年 7 月 6 日）
Precipitation data from survey station nearest to Nakashima-ike dam（a）

盛土を乗り越えた氾濫流は，西側の排水路に沿った流れと，東側の水田に広がる流れとなり流下した．

（b）

（c）

80 cm

水没した
コンクリートブロック

杭に流下物の引掛り
（d）

54 cm

100 cm

流下物の引掛り（e）（f）

流下物の引掛り

70 cm
81 cm

44 cm

流下物の引掛りFig. 4

氾濫域の浸水痕跡

Flood trace due to Nakashima-ike dam breach

Ⅰ_262

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2.3.3 住宅地とその周辺の氾濫流況

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西側の排水路に沿った流れは，一部が住宅地に流入した．
住宅地と水田との上流側境界の生け垣には，流下物の引掛

2.4 氾濫流況に関する考察りが見られ（痕跡 b），把握した最高水位は 100 cm であっ平成 30 年 7 月豪雨による中島池の決壊に伴う氾濫流況

た．住宅地の西側北縁に位置する菜園では，氾濫流によっに基づいて，前述の簡易氾濫解析手法に基づく解析モデルて農作物が倒伏し真砂土を被る被害を受けていた．証言でへ加えるべき項目や影響が想定される係数等について検討

は，隣接する空き地のコンクリートブロックの天端まで浸し，改善効果と感度分析の検討対象とする項目や係数等を水したとのことであり，最高水位はコンクリートブロック

考察する．

天端の高さ（54cm）と同程度と推定される（痕跡 c）．この

2.4.1 流出ハイドログラフ

空き地の下流側敷地境界フェンスには，流下物が引掛って中島池では，破堤部からの流出ハイドログラフを推定しいる等の浸水痕跡が確認され，把握した最高水位は 44 cm

うる証言や痕跡は得られなかった．流出ハイドログラフはであった（痕跡 d）．証言では，住宅地内においては被災直破堤過程と破堤時の貯水量に依存するものの，破堤過程は後に住民による清掃が行われたとのことであったが，調査予測し得ず，事後の把握も一般に困難である．また，ため時点においても一部路面上や個人宅の駐車場には，氾濫流

池台帳やデータベースに記載された貯水量は，中島池を含による真砂土の堆積が確認された．住宅の敷地は，建物のめ，多くのため池において深浅測量等の貯水池の測量に基存在とともに敷地自体が道路面より標高が高いことから，

づかない概算値であると推察される．

住宅地内の氾濫流は主に道路に沿って流下したと考えられ

そこで，流出ハイドログラフに関しては，決壊時点におる．小学校の西側にある比較的深い水路では，水路沿いのける貯水量，ならびに決壊過程の相違を反映して流出ピー

法面に洗掘痕が確認されたことから，ここまで到達した氾クの出現時刻を変えた感度分析により影響度合を明らかに

濫流は隣接する水田を経由して，この排水路に流下したとし，設定方法の考え方を整理する．

考えられる．

2.4.2 地形と土地利用，構造物

2.3.4 小学校周辺の氾濫流況

中島池では，氾濫流は堤体下流の谷出口付近において一

住宅地東側の水田は，中島池の東隣となる，北側の丘陵谷

旦東西方向に広がった後，おおむね地形に従って流下し，部から続く緩やかな谷地形であり，下流側ほど標高が緩や最終的には緩やかな谷部にある水路へ流出している．このかに低くなっている．前述の農道盛土を越流後，東側の水

氾濫流の流れを支配する浸水域の地形は，5mDEM におい

田を流下した氾濫流は，この地形に従って流下した．また，て基本的に表現されているものと考えられた一方，土地利

北側の丘陵からの降雨流出も，地形に従ってこの谷筋に集用に関しては，水田と住宅地，小学校など，異なる地目がまり，中島池の決壊に伴う氾濫流と合流したと考えられる．

混在している．

水田の西側境界となる水路脇の足場パイプには，流下物のまた，住宅地の家屋等の人工構造物は 5mDEM 生成過程

引掛りが見られ（痕跡 e），把握された最高水位は 81 cm でのフィルタリングで除去されるため，5mDEM の標高値にあった．

は反映されない．証言より，住宅地における氾濫流は主に小学校と北側の水田との境界にはブロック塀があり，ラ道路を流下したものと考えられるものの，建物による影響

ンチルームやプール等の建屋はこれに隣接している．建屋を受けた可能性がある．東側の水田を流下した氾濫流の流壁面や周辺のフェンスには真砂土や流下物の付着が見ら

向は，水田と小学校敷地の境界のブロック塀，ならびにこれ，把握した最高水位は 70 cm であった（痕跡 f）．

れと隣接する小学校のランチルームとプールの建屋の壁面

小学校敷地南側のグラウンドも浸水しており，グラウンドの敷地から下流方向に氾濫流が流れ落ちた痕跡が確認さと直交する向きであり，これらの構造物上流側では氾濫流の堰上げが生じた可能性がある．
したがって，5mDEM で表現されない，流れを遮る構造物

れた．
2.3.5 小学校南側の氾濫流況をモデルに組み込んだ場合の改善効果を検討する．また，小学校南側グラウンドより下流側では，水路沿いの水田

住宅地の家屋等を粗度係数で表現することを含め，粗度係や畑地に溢水の痕跡が確認されたことから，氾濫流はおお数の設定の違いによる感度分析を行うことで，粗度係数のむね水路に沿って流下したと考えられる．水田の下流側は影響度合を明らかにし，設定方法の考え方を整理する．

住宅地と接しており，両者の境界に沿う道路面上には氾濫

2.4.3 降雨流による真砂土の堆積が確認された．地域住民の証言では，

前述のように，住宅地東側の水田においては，降雨流出

水路から溢れた氾濫流は，16 時頃から 1 時間程度，Fig．2

についても，谷地形に沿って集まるものと考えられる．当に示した調整池に向かって流下し（図中破線矢印），流路と然ながら，豪雨時においては水路の増水や周辺の浸水，降なった道路には，目視により長靴でも歩行できない程度と雨流出水が集まる地点の湛水などが考えられ，氾濫流況に判断された水深（約 20 cm と推定）が生じたが，住宅の玄も大きな影響をもたらす．そこで，降雨を考慮することに関が浸水するには至らなかったとのことであった．ただし，

よる改善効果を検討する．

調査時点においては，当該住宅地内に真砂土の堆積や浸水痕跡は確認できず，調整池に向かう氾濫流による住宅地内
Ⅰ_263

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Table 1 解析ケース
Cases for analysis

3. 解析と検証用データの作成

4
5
6
7
8

流出ハイドログラフ
総流入量 ピーク時刻
t= 0 min
総貯水量
総貯水量t= 0 min×0.75
総貯水量
t= 0 min×1.25
t= 10 min
総貯水量t= 20 min
総貯水量t= 0 min
総貯水量t= 0 min
総貯水量t= 0 min
総貯水量

9

総貯水量

t= 0 min10

総貯水量t= 0 min

0.04

（3）

11

総貯水量

t= 0 min0.04

ここで，t：時間（s），x,y：水平二次元座標（m）
，h：水深

12

総貯水量

t= 0 min

0.04

Case

3.1 支配方程式と解析ソフトウェア
氾濫解析は，浅水流方程式を基礎式とする平面二次元非1定常流解析により行った．

2・連続式∂h ∂M ∂N++ =0
∂t ∂x ∂y3

（1）・x 方向運動方程式∂M ∂uM ∂vM∂H gn2 M√u2 +v2
+
+
=－gh
－
∂t
∂x
∂y
∂x
h4/3

（2）

・y 方向運動方程式∂N ∂uN ∂vN∂H gn2 N√u2 +v2
+
+
=－gh
－
∂t ∂x
∂y
∂y
h4/3

粗度係数

その他

0.04
0.04

0.04
0.04
0.04
0.03
0.06
地目別の値
建物占有率を反映
線状構造物を反映
降雨を反映
線状構造物と降雨を反映（m），u,v：x,y 方向の流速成分（m/s），M,N：x,y 方向の流量フラックス（M=uh，N=vh；m2/s），H：水位（m），g：重

Qp =168.7 m 3/s

力加速度（m/s2），n：マニングの粗度係数（s/m1/3）である．

150.0

流量（m3 /s）

解析には SIPOND Professional 版（以下，SIPOND）を用いた．SIPOND は，式（1）～（3）をスタガード構造格子のもとで leap－frog 法により解き，氾濫流の挙動を解析する．
ただし，隣接する計算メッシュ間の地盤標高差が大きく限界水深（hc）が生じる場合には式（2），（3）の代わりに式（4）

100.0

A
B
C

50.0

～（7）の段落ち流れの式により流量フラックスを計算する．
M=hcx √ghcx（4）|u|√u2 +v2
2hcx = (h+
)
3
2g

（5）

N=hcy √ghcy（6）|v|√u2 +v2
2
hcy = (h+
)
3
2g

（7）

0.0
0.0

10.0

20.0
30.0
時刻（min）
Fig. 5 流出ハイドログラフ
Inflow hydrographs

120.0
40.0

の簡易氾濫解析手法に基づき解析する．Case 1 で用いた流出ハイドログラフは Fig. 5（A）である．そこでは，解析開（Costa,1988）から算出される最始直後（t =0 s）に式（8）3.2 解析モデルの設定
解析領域は浸水域を包む矩形（東西 910 m×南北 1,370 m）の領域とした．解析領域は 5 m 四方の計算メッシュに分割

大流入流量 Qp が生じ，以降は式（9）で算出される流量となる．
Qp =325(HdV)0.42

し，各計算メッシュに 5mDEM から最も近傍の標高値を与えた．ただし，小学校のプール建屋の北側においては，

Qp

Q(t) =Qp 𝑒 − V t

5mDEM 整備後に水田へ盛土が行われて駐車場が整備され

（8）
（9）

ていたため，当該領域では現地で地盤高を測量し，5mDEM

ここに，Hd：ため池の堤高(m)，V：貯水量（×106 m3）での標高値を修正した．

ある．

解析領域に対する流量の境界条件としては，Fig. 2 に示し式（8）に中島池の諸元を代入すると Qp =168.7 m3/s となた破堤部に位置する計算メッシュから後述する流出ハイドる．また，粗度係数について Case 1 では全計算メッシュに

ログラフに従う流量を流入させた．解析領域最外部のメッ

洪水浸水想定区域図作成マニュアルに記載された農地に対

シュには境界条件 h=0 m を，その他のメッシュには初期値

する値の目安（0.02～0.06）の中間値（0.04）を与えた．
Case 1 に対し，流出ハイドログラフの総流入量（Case 2，として h=0 m を与えて解析した．
計算時間刻み Δt は SIPOND

3）とピーク時刻（Case 4，5）
，および粗度係数（Case 6～9）

初期設定値（0.005 s）を用いた．

の設定方法を変えたケースを解析し，これらの解析条件の解析結果に対する感度を評価する．また，現地踏査におい3.3 解析ケース
前章の改善効果と感度分析の検討対象とする項目や係数て氾濫流況への影響が推察された小学校北側の構造物等に関する考察に基づいて，Table 1 に示す 12 ケースを設（Case 10）と降雨（Case 11），およびその両方（Case 12）を定し，解析を行った．Case 1 では，前述の川本ら（2013）

考慮したケースについて解析し，簡易氾濫解析手法に対す

Ⅰ_264

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盤高+1.50 m）を基準とした壁体両側の水位であり，h1>h2 でる改善効果を検討する．

ある．ただし，h1 および h2 がともに天端より低い場合には各ケースの解析条件を以下に示す．

流量フラックスは 0 とした．

3.3.1 流出ハイドログラフ（Case 2～5）
中島池の決壊時の貯水量の違いが解析結果に与える影響

Case 11 では，Fig. 3 に示した最寄りの観測所における雨を検討するため，Case 2 および Case 3 では，式（8），（9）

量をΔt あたりに換算し，計算ステップ毎に全計算メッシュ

において貯水量 V をため池データベース記載値の 0.75 倍，の水深に加えた．中島池の決壊時刻を 15 時と仮定し，その1.25 倍としてそれぞれ算出した流出ハイドログラフを用い

2 時間前から上記の方法で解析領域に降雨を与えた後，Fig.

た．これらに対応するピーク流量はそれぞれ 149.5 m3/s，5（A）の流出ハイドログラフに従い中島池の総貯水量を流185.3 m3/s である．

入させた．

上記の流出ハイドログラフ（A）ではピーク流量 Qp が解
析初期に現れる．これに対し Case 4，5 では，破堤部の拡大

Case 12 では，上記の方法で構造物と降雨の両方を反映させた．

に伴って流量が増大する場合を想定し，ピーク流量出現時
刻（以下，ピーク時刻）を遅らせたハイドログラフ（Fig. 5

3.4 検証の方法（B），（C））を用いて解析した．ハイドログラフ（B），（C）
は，ピーク時刻がそれぞれ t=10 min，20 min となるようハ

氾濫解析の検証は，氾濫流況の調査結果に基づき浸水範囲と浸水深について行う．

イドログラフ（A）の 1 min 毎の流量を並べ替え，各計算ス

解析における浸水範囲は，最大浸水深が 0.01m 以上の計

テップの流量をそれらの値から線形内挿して作成した．ハ

算メッシュとした．調査に基づく浸水範囲は，前述した現イドログラフ（A）～（C）の総流入流量はため池データベ

地踏査に基づいて把握した浸水範囲とした．
浸水深は，Fig. 2 の痕跡 a～f における最大浸水深を対象

ースに記載された中島池の総貯水量である．
3.3.2 粗度係数（Case 6～9）とする．しかし，浸水痕跡から求めた最高水位は痕跡地点

粗度係数については，簡易氾濫解析手法に基づき全領域の地表面を基準面として計測した値であり，一方解析によ一律に与える値を n=0.03 および 0.06 としたケース（それぞる浸水深は 5mDEM の標高値を基準面として算出されたもれ Case 6，7）を求め，粗度係数の影響度合いを明らかにすので，両者は基準面が異なる．加えて，痕跡地点は異なる

る．加えて，浸水域の異なる土地利用を反映するため地目

地目の境界や道路盛土に近接しているため，その近傍は微に対応した粗度係数を与えたケース（Case 8），および，住地形により均平ではなく，痕跡調査時に 5mDEM の標高値

宅地の家屋を反映するため建物占有率を考慮した合成等価に対応する基準面を把握することは困難であった．

粗度係数（栗城ら，1996）を用いたケース（Case 9）の結果を比較し，それぞれ解析結果の改善効果を検討する．

そこで，痕跡地点に近接し最高水位発生時の水面標高が痕跡地点と等しいと見なすことができる範囲内で，かつ，Case 8 での地目の分類は国土数値情報 都市地域土地利用対応する現地地表面全域が均平，すなわち現地地表面の標

細分メッシュデータの土地利用区分に従い，各地目の境界

高が 5mDEM の標高とそのまま対応すると判断できるメッ

は現地空中写真から判読した．地目毎の粗度係数の値は風シュを 3 つ選定し，当該 3 メッシュの最大浸水深の平均値

間（2008）に倣い設定した．なお，前述の Case 6 および 7を検証対象とした．痕跡 c，d については近接する駐車場，の粗度係数の値は，風間（2008）の示した土地利用別の粗

他の痕跡箇所については同じく近接する水田田面において度係数値のうちそれぞれ下限・上限値である．

この 3 メッシュを選定した．調査結果に基づく最大浸水深

Case 9 では，式（10）から計算メッシュ毎の建物占有率に（以下，痕跡最大浸水深）は，各痕跡について最高水位計

応じた粗度係数値を算出した．建物占有率は，90％を上限

測時の基準面と選定メッシュに対応する地表面の比高を現として国土地理院 基盤地図情報基本項目にある建築物の地測量（2019 年 7 月 3～5 日，デジタルレベルによる）し，

外周線データから算出した．

この比高を用いて，最高水位を 5mDEM の標高値を基準とn2 =n20 +0.02

θ
100－θ

h4/3

(10)

した当該メッシュ位置の浸水深に換算した（Fig. 6）．この値を選定した 3 メッシュ間で平均して検証元データとし，

ここに，n0：底面粗度係数（=0.04），θ：建物占有率（％）

解析結果の最大浸水深における当該 3 メッシュ平均値（以である．

下，解析最大浸水深）と比較した．なお，各痕跡地点の周3.3.3 線状構造物・降雨の反映（Case 10～12）

辺では，最高水位計測時から比高の測量時までの間に，標Case 10 では，小学校北側のブロック塀と隣接する建屋壁高の変化を伴う工事等は行われていなかった．

面を一体の線状構造物と見なして計算メッシュの境界に壁体としてモデル化し，この壁体を横切る方向の流量フラッ

4．解析結果と考察

クスを式（11），（12）で計算した．
4.1 解析結果

M or N=0.35h1 √gh1

(h2<2h1/3 のとき)

（11）

M or N=0.91h2 √g(h2 -h1 )(h2≥2h1/3 のとき)

（12）深分布により全ケースで浸水域拡大の収束を確認した t

ここに，h1，h2 は，あらかじめ設定した壁体天端高さ（=地=120 min まで行った．Case 1 における解析終了時までの最解析は，SIPOND の操作画面上に表示させた時間毎の浸水

Ⅰ_265

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大浸水深の分布を Fig. 7 に示す．図中には，現地踏査で特IDRE Journal

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果の改善効果を考察する．

定した実際の浸水域を破線で示した．
Fig. 7 の解析結果では，同一圃場のうち一部分のみが浸水し，残りの部分の浸水が再現されていない箇所（図中 A）

4.2 考察4.2.1 解析パラメータの影響が複数みられる．該当箇所の DEM の標高値では，本来ほぼ総流入量を増減させた Case 2 と 3 を Case 1 と比較する均平と考えられる一筆の水田（水稲作）内において標高差と，水深差は最大 7cm（いずれも Case 1－Case 2 間）に留

最大 24 cm の不陸が生じていた．5mDEM の標高精度は標まるものの，全ての痕跡箇所において総流入量が大きいほ準偏差で 0.3 m 以内（国土地理院，参照 2020.8.3）とされる

ど解析最大浸水深は大きくなった．Case 2 と 3 における各ことを踏まえると，当該箇所に不自然な不陸が生じた要因の一つとして，DEM 生成時の航空レーザー測量の誤差が挙げられる．
また，住宅地においても，スポット状に浸水が再現されて決壊直後の痕跡調査で把握した最高水位

地 盤 高 測 量 で 隣 接 平 坦面 の水深を推定（痕跡最大浸水深）いない領域がみられる（図中 B）．当該住宅地の DEM 標高値を確認したところ，同一街区内で最大 83 cm の標高差が生じている等，現地の状況に鑑みて不自然と考えられる不陸がみられた．DEM の生成過程では，航空レーザー測量で得られた計測点のうち，家屋等人工構造物に反射したもの
水路はフィルタリング処理で除去され，地表面に反射した計測

畦畔

平坦面

点のみから内挿補完された標高値でメッシュデータが作成
Fig. 6 痕跡最大浸水深の算定
Inundation depth estimated from flood trace

される．したがって，家屋が密集した住宅地の標高は，密度の低い計測点から内挿される可能性がある．その場合の標高精度は，高密度の計測点から内挿された場合と比べ著しく低下する（標準偏差で 2.0 m 以内；国土地理院，参照

N

2020.8.3）．当該住宅地の DEM 標高値にみられた不自然な
不陸は，この影響によるものと考えられる．
降雨を反映したため先行降雨により解析領域のほぼ全域

背景図は地理院タイル（国土地理院）を使用に浸水深が生じた Case 11，Case 12 を除く，10 ケースの浸水域を比較したところ，Case 10 では，Case 1 では浸水しなかった小学校南側の圃場（Fig. 7 中 C ）に浸水が生じた．
A

この点については 4.2 で詳しく検討する．その他のケース
では，貯水量を増減させた Case 2 と Case 3 において，前述

Aの領域 A に含まれる圃場の浸水面積がわずかに増減したことを除き，Case 1 の浸水域とほとんど差異が認められなか

Bった．
現地踏査時に地域住民の証言から把握した，浸水範囲下
流端における水田から調整池に向かう流れ（Fig．2 中破線

B

A

B

矢印）は Case 1～10 では再現されなかった．この点についAては 4.2 で詳しく検討する．
各ケースにおける解析最大浸水深と痕跡最大浸水深の比較を Table 2 に示す．一般に浸水想定区域図では，浸水深のC

大小が浸水ランク毎に色分けして示される．洪水浸水想定
区域図作成マニュアルに示された浸水ランクの閾値の間隔
は，最も幅の狭い階級で 0.2 m である．これを参考に，Table
2 では，痕跡最大浸水深と 0.2 m 以上の差異が生じている箇
所を破線枠で示した．これを見ると，痕跡箇所 a～d では痕跡箇所 d の 2 ケースを除いて差異が 20 cm 未満であるのに対し，痕跡箇所 e，f では Case 12 を除いて両者が乖離して最大浸水深（m）
3.00~
1.00~3.00
0.50~1.00
0.30~0.50
0.01~0.30

いることがわかる．
以上の結果を踏まえ次節では，Case 1～9 の結果を比較し各種解析パラメータの影響を確認・考察した後，Case 10～
12 の結果から，線状構造物および降雨の反映による解析結Ⅰ_266

現地踏査に基づく浸水範囲

100 m

Fig. 7 簡易氾濫解析（Case 1）による浸水想定区域
Comparison of simulated and actual inundation areas (Case 1)

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Table 2 痕跡水深と解析結果の比較
Simulated and observed inundation depth comparison

Case 1Case 2

Case 3

Case 4

Case 5

Case 6

Case 7

Case 8

Case 9Case 10

Case 11

Case 12

a
0.80
0.69
0.68

b
1.00
0.43
0.38

c
0.54
0.53
0.42

d
0.44
0.60
0.42

e
0.81
0.70
0.23

f
0.70
0.94
0.19

痕跡最大浸水深との差（m） -0.01

-0.06

-0.11

-0.18

-0.47

-0.76

0.63

0.31

0.35

0.35

0.20

0.16

痕跡最大浸水深との差（m） -0.06

-0.12

-0.19

-0.26

-0.50

-0.78

解析最大浸水深（m）

0.71

0.43

0.48

0.48

0.26

0.22

痕跡最大浸水深との差（m）

0.02

-0.01

-0.05

-0.12

-0.44

-0.73

痕跡
最高水位（m）
痕跡最大浸水深（m）
解析最大浸水深（m）

解析最大浸水深（m）

解析最大浸水深（m）

0.70

0.38

0.43

0.43

0.22

0.18

痕跡最大浸水深との差（m）

0.01

-0.05

-0.11

-0.18

-0.48

-0.76

解析最大浸水深（m）

0.73

0.40

0.45

0.45

0.22

0.18

痕跡最大浸水深との差（m）

0.04

-0.03

-0.09

-0.16

-0.48

-0.77

解析最大浸水深（m）

0.67

0.34

0.40

0.40

0.23

0.20

痕跡最大浸水深との差（m） -0.02

-0.09

-0.14

-0.21

-0.48

-0.75

解析最大浸水深（m）

0.70

0.43

0.47

0.47

0.24

0.17

痕跡最大浸水深との差（m）

0.01

0.00

-0.06

-0.13

-0.46

-0.77

解析最大浸水深（m）

0.70

0.42

0.45

0.45

0.24

0.18

痕跡最大浸水深との差（m）

0.01

-0.01

-0.09

-0.16

-0.46

-0.77

解析最大浸水深（m）

0.68

0.38

0.45

0.45

0.22

0.18

痕跡最大浸水深との差（m） -0.01

-0.05

-0.09

-0.16

-0.48

-0.76

0.68

0.38

0.42

0.42

0.24

0.48

痕跡最大浸水深との差（m） -0.01

-0.06

-0.11

-0.18

-0.47

-0.46

解析最大浸水深（m）

0.75

0.50

0.55

0.55

0.37

0.30

痕跡最大浸水深との差（m）

0.06

0.07

0.01

-0.06

-0.34

-0.64

解析最大浸水深（m）

0.75

0.50

0.55

0.55

0.64

0.97

痕跡最大浸水深との差（m）

0.07

0.07

0.02

-0.05

-0.06

0.03

解析最大浸水深（m）

備考

流入量 総貯水量の0.75倍
流入量
総貯水量の0.75倍

流入量 総貯水量の1.25倍
総貯水量の1.25倍
流入量

流入ピーク時刻 t t ==10
10min
min
流入ピーク時刻
流入ピーク時刻 t t =20min
流入ピーク時刻=20 min
粗度係数 全領域0.03
粗度係数
全領域0.03
粗度係数 全領域0.06
粗度係数
全領域0.06

粗度係数 地目別の値
粗度係数
地目別の値

粗度係数 建物占有率を反映
粗度係数
建物占有率を反映

線状構造物を反映
線状構造物を反映

降雨を反映

線状構造物および降雨を反映
線状構造物および降雨を反映

Table 3 Case 2，3 の浸水深の Case 1 に対する比Inundation depth ratios of Cases 2 and 3 to Case 1

Case1
Case2
（Case 1比）
Case3
（Case 1比）

総流入量
（m3）
30,00022,5000.75
37,5001.25

ピーク流量（m3/s）
168.7
149.5
0.89
185.3
1.10

痕跡箇所の解析最大浸水深（m）
a
b
c
d
e
f
0.68 0.38 0.42 0.42 0.23 0.19
0.63 0.31 0.35 0.35 0.20 0.16
0.92 0.81 0.82 0.82 0.87 0.86
0.71 0.43 0.48 0.48 0.26 0.22
1.04 1.13 1.13 1.13 1.13 1.16

解析最大浸水深の，Case 1 に対する比を Table 3 に示す．表に床下浸水の閾値とされる 0.5m 以下となった痕跡箇所 b～には，各ケースの総流入量および式（8）によるピーク流量

f においては，Case 1 に対する解析最大浸水深の増減割合はについても同様に比を示した．これを見ると，
浸水深の Case

ピーク流量の増減度合よりも大きくなったものの，Case 1

1 に対する比は，ピーク流量のそれとおおむね近似した値との解析最大浸水深の差は最大でも 7cm であった．これらであり，Case 1～3 の間の解析最大浸水深の差異は，基本的の結果から，中島池においては，解析時に与えた貯水量とにピーク流量の違いを反映したものであることがわかる．

真の貯水量の差が±25％程度であれば，浸水想定区域の算

痕跡箇所のうち，破堤点に最も近く，かつ氾濫流の流心近定における実用上の影響は小さいと考えられる．

傍にあり解析最大浸水深が最も高くなる痕跡箇所 a では，また，流入ピーク時刻を遅らせた Case 4，5 と Case 1 をCase 1 に対する解析最大浸水深の増減割合はピーク流量の比較すると，ケース間の差は最大でも 5 cm に留まるもの

増減度合よりも小さく，Case 1 との解析最大浸水深の差はの，痕跡箇所 a，c，d でピーク時刻が遅いほど浸水深が大最大でも 5cm に留まった．一方，解析最大浸水深が一般的きくなった．ピーク時刻を遅らせた流出ハイドログラフを

Ⅰ_267

農業農村工学会論文集

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No.313(89-2), pp.Ⅰ_259-Ⅰ_270 (2021.12)用いたケースでは，先に到達した氾濫流よりもピーク流量に，構造物や降雨を考慮した Case 10，Case 11 では，浸水に伴う氾濫流の流速が速いことから，Case 1 のようなピー域の再現性等への改善効果が定性的に認められた．

ク時刻が早いケースに対し最大浸水深が大きくなる場合が

最大浸水深については，Case 10 では痕跡箇所 f の， Case

あると考えられる．既往の研究では，幅の狭い流路に氾濫

11 では痕跡箇所 e，f の解析最大浸水深がそれぞれ Case 1 よ流が集中した箇所で，この現象が顕著に表れた事例が報告

り大きくなり改善効果が認められたものの，依然として痕されており（Kojima et al.,2020），氾濫流におけるピーク到跡最大浸水深とは 30 cm 以上の差異が生じた．これに対し，達前に一定の水深が形成され，かつピーク前とピーク時の構造物と降雨の両方を考慮した Case 12 では，e，f 含め全間で流速の差が大きな場合には，流入ピーク時刻の遅れがての痕跡箇所において，両者の差異は 7 cm 以下となった．

最大浸水深に与える影響が顕在化する可能性もあると考えこの結果から，Case 1 をはじめ簡易氾濫解析で妥当な解析られる．しかし，中島池における氾濫流は，破堤点直下の結果が得られなかった要因は，隣接流域からの降雨流出，谷地形を抜けた後，開けた農地や住宅地を横断方向（東西および流れを遮る構造物による堰上げが解析上に反映され方向）に広がって流下したため，流入ピーク時刻の影響は，なかった点にあるといえる．痕跡箇所 a～d は，中島池が立浸水想定区域算定における実用上小さい程度に留まったと地する谷筋から連続する谷地形に位置し，決壊時の氾濫流考えられる．

況においては中島池の決壊に伴う氾濫流の影響が卓越した

粗度係数について，地目別の値を与えた Case 8 に対しことから，降雨流出の影響は相対的に小さかったと推察さ

n=0.03，0.06 の一律値を与えた Case 6，Case 7 では，痕跡箇れる．そのため，Case 1 をはじめ中島池からの流出流量の所 b～d の解析最大浸水深が前者では小さく，後者では大きみを考慮した氾濫解析であっても，痕跡最大浸水深からみくなったが，Case 6～8 と Case 1 を比較すると，水位差は最ておおむね妥当な結果が得られたと考えられる．これに対大 5 cm に留まった．また，Case 9 では住宅地内の建物占有

し，痕跡箇所 e，f では東隣の谷筋からの降雨流出の影響が率の影響を粗度係数に反映させたが，Case 1 と比べて住宅大きかったと考えられ，そのため，降雨の反映なしでの解地周辺（痕跡箇所 c，d）で解析最大浸水深が 3 cm 大きくな

析結果が痕跡最大浸水深から乖離したと考えられる．これったほかは 1 cm 以下の差異となった．現地踏査において住より，本事例のように，特に決壊ため池とは異なる集水域

宅地内部の浸水深を推定し得る痕跡が確認されず，当該領に由来する降雨流出が氾濫域に流入する場合に妥当な解析

域の解析結果の信頼性は詳細に検討できなかったものの，最大浸水深を得るには，降雨流出を考慮する必要があると建物占有率の反映の有無による浸水深の差異は最大 3 cm

考えられる．ここでは，降雨の反映方法として，各計算メに留まったことから，氾濫流況全体に対する影響度合いはッシュの浸水深に当該時刻の降雨強度相当の水深を加える，小さかったと判断できる．マニング則では，流速の二乗にすなわち解析領域外からの降雨流出ならびに流出率を考慮

比例する底面摩擦力が作用（式（2），（3））する．したがっしない単純な手法を用いたものの，本事例では痕跡最大浸て，粗度係数の影響は，氾濫域の地形勾配が大きくて大き水深から判断しておおむね妥当な浸水深が得られた．

な流速が生じる条件下ではより顕在化する可能性があるもため池ハザードマップ作成の手引き（農林水産省農村振のの，本事例のように，氾濫域が比較的緩傾斜の開けた地

興局整備部防災課，2013）には，簡易氾濫解析で得られた形の場合には，浸水想定区域の算定における実用上の影響

浸水想定区域について，地形図の情報や現地踏査の結果とは小さいと考えられる．また，浸水範囲内の住宅地におけ照合する必要があるとされている．この過程においては，る家屋はいずれも庭付きの戸建て住宅であり，氾濫流に対浸水想定区域周辺の地形から想定される隣接流域由来の降して与える影響は線状構造物に比べて相対的に小さいもの

雨流出の流入の有無，氾濫流の流向に直交する向きの構造と考えられる．

物の有無を確認し，必要に応じてこれらの因子の氾濫解析

4.2.2 線状構造物と降雨の反映による改善効果

上への反映を検討すべきと考えられる．

小学校北側の構造物を反映した Case 10 について，小学校
周辺の浸水域を Case 1 と比較（Fig. 8）すると，Case 10 で

5．おわりには，氾濫流が小学校のランチルームを迂回する形で東西方向に分かれて流下し，このうち東側の流れによって小学校

本論文では，まず，平成 30 年 7 月豪雨で決壊した中島池のプール南側の水田（Fig. 7 中の C）が浸水しており，Caseを対象に，決壊直後に現地踏査を行って氾濫流況を明らか

1 より浸水域の再現性が改善したことがわかる．また，降雨にするとともに，氾濫流況に基づいて実状に即した氾濫解を反映した Case 11 について，浸水範囲下流端の浸水域を析結果を得るために考慮すべき地物や解析条件について考Case 1 と比較したものを Fig. 9 に示す．図中には，最大流察した．続いて，簡易氾濫解析手法との比較により，上記速の流向を矢印で示した．これを見ると，Case 1 では，図考察に基づき設定した解析条件の感度や解析結果の改善効

中に破線で示した水田－住宅地の境界線がおおむね浸水域

果を検討した．これらに基づいて，以下の結果を得た．

の外縁となっているのに対し，Case 11 では，これを超えて（1）本事例では破堤点に近い地点だけでなく，破堤点から西向き，すなわち調整池に向かう流れが生じており，地域離れた小学校北側においても，比較的大きな浸水深が生

住民の証言と一致する結果が得られた．このことは，同じじた．これは，地形の影響による降雨流出の集中や氾濫流

く降雨を反映した Case 12 でも同様であった．以上のようを遮る構造物により堰上げが生じたことによるものと考Ⅰ_268

農業農村工学会論文集

えられた．

IDRE Journal

No.313(89-2), pp.Ⅰ_259-Ⅰ_270 (2021.12)（a）Case 1
最大浸水深（m）
3.00~
1.00~3.00
0.50~1.00
0.30~0.50
0.01~0.30（2）簡易氾濫解析による浸水域は，DEM の標高値が実状と異なることに起因する部分を除き，真砂土の堆積状況から把握した浸水範囲とおおむね一致した．また，最大浸水深についても，上記（1）の領域以外では痕跡水深との差
異は 0.2 m 未満となり，浸水想定区域図作成上求められランチルーム

背景図は地理院タイル（国土地理院）を使用る水準からみて許容される範囲に収まった．
（3）簡易氾濫解析において想定される流出ハイドログラフ

プールの設定方法や，粗度係数値の範囲では，本事例のように氾濫域が比較的緩傾斜で開けた地形の場合には，解析結果

現地踏査に基づく浸水範囲の差異は浸水想定区域図作成の実務上問題のない程度に留まると考えられる．

（b）Case 10（4）線状構造物と降雨を組み込んだ解析においては，全てランチルームの痕跡箇所で最大浸水深とほぼ一致した．よって，本事例において簡易氾濫解析手法で妥当な解析結果が得られなかった要因は，流れを遮る線状構造物および降雨が反映されなかったことといえる．これより，浸水想定区域図の算定にあたっては，周辺の地形から想定される隣接流域
由来の降雨流出の影響の有無，氾濫流の流向に直交する
プール

向きの構造物の有無を確認し，必要に応じてこれらの因子の氾濫解析上への反映を検討すべきと考えられる．

現地踏査に基づく浸水範囲

謝辞：氾濫流況の調査にあたっては，福岡県筑前町から資料提供等

Fig. 8 Case 1－Case 10 間の浸水域の差異の協力を受けた．また，本研究の一部は，内閣府 戦略的イノベー

Comparison of the simulated inundation area between Cases 1 and 10

ション創造プログラム（SIP）「レジリエントな防災・減災機能の強化」（管理法人：独立行政法人科学技術振興機構）に係わる研究課（a）Case 1

題「府省庁連携防災情報共有システムとその利活用技術の研究開
水田-住宅地境界発」によって実施した．

引用文献
Costa, J.E. (1988) : Floods from dam failures, In: Baker, V.R., Kochel,
R.C. and Patton, P.C. (Eds), Flood Geomorphology, John Wiley &最大浸水深（m）
3.00~
1.00~3.00
0.50~1.00
0.30~0.50
0.01~0.30

Sons, 439-463.
井谷昌功，半田修弘，小林秀匡，谷茂（2000）：「ため池防災デー
調整池

タベース」の構築，農土誌，68(3)，49-53．
川本治，鈴木尚登，福原正斗，吉迫宏，井上敬資，鈴木智宏（2013）：ため池決壊時の簡易氾濫解析の改善に関して，農業農村（b）Case 11

工学会誌，81(8)，7-11．
風間

水田-住宅地境界

聡（2008）（参照 2021.1.4）：AR5 へ向けた影響評価ならびに

適 応 策 研 究 ，（ オ ン ラ イ ン ）， 入 手 先 ＜ http://hydro.iis.utokyo.ac.jp/cc2008ws/print20080321/Kazama-yoko20080403.pdf＞
小嶋創，向後雄二，島田清，正田大輔，鈴木尚登（2016）：平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震によって決壊した農業用ため池の氾濫解析，農業農村工学会論文集，302，I_93-I_101．
小嶋李創，竹村武士，松田周，廣瀬裕一，吉迫宏，正田大輔，調整池

相潤（2019）：中山間地域のため池決壊氾濫解析でのアンダ

背景図は地理院タイル（国土地理院）を使用

ーパス表現，農業農村工学会誌，87(5)，15-18．
Kojima, H., Kohgo, Y., Shimada, K., Shoda, D., Suzuki, H. and Saito, H.
(2020) : Numerical modeling of flood flow after small earthen dam
failure: a case study from the 2011 Tohoku earthquake, Paddy andWater Environment, 18, 431-442.

Ⅰ_269

Fig. 9Case 1－Case 11 間の浸水域の差異

Comparison of the simulated inundation area between Cases 1 and 11

農業農村工学会論文集

国土地理院（参照 2020.8.3）：測量に関するミニ知識 第 12 回 航空
レ ー ザ 測 量 に つ い て そ の 2 ，（ オ ン ラ イ ン ）， 入 手 先 ＜IDRE Journal

No.313(89-2), pp.Ⅰ_259-Ⅰ_270 (2021.12)

プ作成の手引き，14-16．
農林水産省農村振興局整備部防災課（2020）（参照 2021.3.16）：たhttps://www.gsi.go.jp/chubu/minichishiki12.html＞

め 池 の 被 災 状 況 ，（ オ ン ラ イ ン ）， 入 手 先 ＜https://www.maff.go.jp/j/nousin/bousai/bousai_saigai/b_tameike/＞国土交通省水管理・国土保全局河川環境課水防企画室，国土交通省
国土技術政策総合研究所河川研究部水害研究室（2017）：洪水浸

正田大輔，川本

水想定区域図作成マニュアル（第 4 版）
，国土交通省，11-22．

（2014）：平成 25 年度豪雨による決壊ため池の氾濫解析検証，農栗城 稔，末次忠司，海野仁，田中義人，小林裕明（1996）：氾

濫シミュレーション・マニュアル（案）―シミュレーションの手治，鈴木尚登，吉迫宏，井上敬資，小嶋創

村工学研究所技報，215，91-101．
正田大輔，吉迫

引き及び新モデルの検証―，土木研究所資料，第 3400 号．

宏，井上敬資，堀俊和（2015）：決壊ため池における豪雨を考慮した氾濫解析手法の検討，農業農村工学会誌，
83(4)，35-38．

日本農業土木総合研究所（1996）：（11）ため池防災データベース整備，業務報告，18，p.58．

鈴木健吾，篠原麻太郎，守屋博貴，二瓶泰雄，長谷部由莉，五十川周，矢野真一郎，赤松良久（2018）：平成 29 年九州北部豪雨によ農林水産省農村振興局整備部（2015）：土地改良事業設計指針「ため池整備」，農業農村工学会，20-141．

る福岡県朝倉市山の神ため池の決壊・洪水氾濫状況，土木学会論

農林水産省農村振興局整備部（2018）（参照 2020.5.17）：平成 30 年
7 月豪雨等を踏まえた今後のため池対策の進め方，（オンライ

文集 B1（水工学），74(4)，I_1183- I_1188．
谷茂，井上敬資（2009）：氾濫解析を用いたため池決壊に伴う下ン），入手先＜https://www.maff.go.jp/j/press/nousin/bousai/attach/pdf/181113_9-1.pdf＞

流域の被害算定法，農村工学研究所技報，210，137-144．
茂，井上敬資，老中浩泰（2011）：ため池 DB ハザードマップ

谷農林水産省農村振興局整備部防災課（2013）：ため池ハザードマッ

作成システム，農業農村工学会誌，79(2)，3-6．

Reliability Verification of Flood Analysis of Small Earthen Dam Failure Based on
Observed Flood Traces
KOJIMA Hajime*, YOSHISAKO Hiroshi**, TAKEMURA Takeshi**, SHODA Daisuke**,TERADA Takeshi***, KOTOKU Motoki****, AKI Hiroshi***** and MIYOSHI Manabu****** Western Region Agricultural Research Center, NARO, 2575 Ikano-cho, Zentsuji-shi, Kagawa 765-0053, JAPAN** Institute for Rural Engineering, NARO, 2-1-6 Kannondai, Tsukuba-shi, Ibaraki 305-8609, JAPAN*** Kyushu Regional Agricultural Administration Office, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, 2-10-1
Kasuga, Nishi-ku, Kumamoto-shi, Kumamoto 860-8527, JAPAN**** Rural Development Bureau, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, 1-2-1 Kasumigaseki, Chiyoda-ku,
Tokyo 100-8950, JAPAN***** NITA Consultant Co., Ltd., 38-2 Suzue-Nishi, Kawauchi-machi, Tokushima-shi, Tokushima 771-0122, JAPAN
Correspondence: KOJIMA H., e-mail: kojimahajime@affrc.go.jp

Abstract
The flood analysis method and its conditions were verified by comparing inundation depth data obtained from flood
traces. The flood traces were left behind by the small earthen dam breach induced by heavy rain. Previously, a simplified
flood analysis method was applied but it did not predict the local deep-inundated area which was identified from flood
trace analysis. Adjustments to analysis conditions such as inflow hydrograph or roughness coefficient had little effecton simulated inundation depth and did not improve reproducibility. We then incorporated precipitation effect and wall
structure to the flood analysis model. After making these improvements, the difference between simulated and actual
inundation depth was <7 cm at all the observed flood trace points. These results indicate that considering the effect ofrainwater outflow and / or barrier structures are important to reliable flood mapping of small earthen dam.
Key words : Torrential rain, Small earthen dam, Dam failure, Flood analysis, Hazard map, Inundation risk area

Ⅰ_270

〔2021. 1. 12. 受稿，2021. 4. 1. 審査終了〕