国土技術政策総合研究所におけるプロジェクト研究 特集

大規模土砂生産後の流砂系土砂管理のあり方に関する研究
国土交通省国土技術政策総合研究所

危機管理技術研究センター長

危機管理技術研究センター砂防研究室

主任研究官

ご とう

こう じ

後藤宏二

内田太郎

うち だた ろうが，より影響期間は長期化していた（いる）こと

１． はじめにが予想されます。
以上のように，大規模な土砂生産は流域の河床変動状況，土砂動態を一変させるのみならず，そ! 大規模土砂生産後の土砂流出の影響が長期間続くと考えられ，流砂系の総合的土砂災害は時として広域の豪雨災害や大規模地な土砂管理手法を考える上で，大規模土砂生産後震，火山噴火等によって，渓流・河川・ダムなどの流砂系の土砂動態に及ぼす影響を解明することに大量の土砂供給がなされるケースが見られまは重要な課題の一つであると考えられます。

す。例えば，平成２３年の台風１２号では，紀伊半島でおおむね１億m３の斜面崩壊が発生し，大量な"崩壊土砂が天然ダムを形成するなどし，今なお，一方，大規模土砂生産が生じると，土砂の掘削斜面や渓流内に残存しています（写真―１）。

大規模土砂生産後の対応など緊急的な対策が行われます。例えば，平成７

このような大規模な土砂生産は，流域の土砂動

年の北信越豪雨では，長野県，新潟県境を流れる態・環境に長期間（数年〜数十年，場合によって姫川流域において，約１，０００万m３の土砂が生産さは１００年以上）にわたり大きな影響を及ぼす可能れ，そのうち約６割が姫川本川に流出したと考え性が考えられます。例えば，１８５８年に富山県の常られています。その結果として，姫川本川で最大

願寺川流域において発生した鳶崩れは，長期間下１０m強の河床が上昇し，家屋，国道，JR線におい流域に影響を及ぼしたと考えられています。常願て，壊滅的な被害が生じました。

寺川流域の水害はこの大規模崩壊後１００年以上にこれに対して，壊滅的な被害を受けた平岩地区

わたり，それ以前に比べて頻発し，下流域の河床で は，台 風 シ ー ズ ン に 備 え 河 道 掘 削（約６０万も大規模崩壊から５０年経過した後も上昇し続けてm３）が応急的に行われました。その他，出水対いたと言われています１）。

応として平成１０年までに４００万m３あまりの埋塞土ほかにも，台湾で１９９９年に生じた集集地震は非砂が撤去されました。

常に多くの斜面崩壊を引き起こしました。このとまた，平成２０年の岩手宮城内陸地震や，平成２３

きも，地震後６年間下流の浮遊砂濃度が高い状態

年の宮崎県霧島山の新燃岳噴火で大量の土砂生産が継続したことが報告されています。

が生じた際には，既設の砂防堰堤を除石するなど掃流砂については，十分に分かっていませんの対策がとられてきています。

建設マネジメント技術

2012 年 7 月号 ４９

特集 国土技術政策総合研究所におけるプロジェクト研究

写真―１

台風１２号による紀伊半島の崩壊状況" 本研究の狙い

際，実施した対策とその効果・影響についても併

そこで，国土技術政策総合研究所危機管理技術せて分析する予定です。その上で，大規模土砂生研究センターでは，平成２４年度よりプロジェクト産後の数年〜数十年間の土砂動態予測技術および研究として，「大規模土砂生産後の流砂系土砂管効率的な土砂管理のあり方の検討に資する対策の理のあり方に関する研究」を実施することとしま効果評価手法を構築することを目指します（図―した。本研究では，通常想定されている規模を大１）。

きく上回る規模の土砂生産に対するダメージコン
トロール手法を検討するために，大規模土砂生産

２． 研究計画の概要

後の土砂動態の実態把握，予測技術の構築を目的としています。
!

本研究では，大規模土砂生産後に実際に起こっ対象流域の候補た土砂移動現象を短期的な現象（数日〜数カ月）研究対象流域は，図―２に示すようなおおむねから中長期的な現象（数年〜１００年程度）まで時過去数十年以内に大規模な土砂生産が発生した地系列的に整理することを予定しています。その域を候補として考えています。本研究では，約１２０

大規模降雨
大規模地震本プロジェクト研究

土砂流
出数年〜数十年時間

図―１５０ 建設マネジメント技術

大規模土砂生産後の土砂流出のイメージ

2012 年 7 月号

国土技術政策総合研究所におけるプロジェクト研究 特集

年前の十津川災害による新宮川の土砂生産から，!

昨年の同じく十津川地域の土砂生産まで，年代の研究の検討フローを図―３に，年次計画を表―

調査手法

異なる大規模土砂生産現象を対象と考えていま１に示しました。本研究は，す。古い時代の情報は集めにくいため，発生時期!

大規模土砂生産後に生じる短期的および中長期的な土砂移動現象の実態解明が古いものは大規模土砂生産直後の情報が十分に"取得できない可能性が高いと考えています。そこ

大規模土砂生産後の対策の効果・影響の実態解明

で，大規模土砂生産時期が異なる流域を対象とす#ることにより，図―１に示したような大規模土砂

大規模土砂生産後の数年〜数十年間の土砂動態予測技術の構築

生産後の長期間にわたる土砂流出状況，河床変動$状況の変化の実態把握を試みます。

大規模土砂生産後の対策の効果評価手法の提示

また，下流への影響を考えた場合，流域のスケールや地形的な特性も影響することが十分に考えの四つのパーツからなります。以下では，それぞられます。そこで，本研究では，さまざまなスケれのパーツで現在考えている研究のアプローチにールの流域を候補としました。

ついて簡単に紹介します。
!

さらに，一口に大規模な土砂生産と言っても，大規模土砂生産後に生じる短期的および中長メカニズムはさまざま考えられます。例えば，誘期的な土砂移動現象の実態解明

因としては，豪雨，地震，火山活動が考えられ，ここでは，既往の文献収集・分析（過去の災害斜面崩壊形態としては，表層崩壊の多発から，大などの実態把握）および地方整備局等で取得され規模な深層崩壊まで，多様な現象が想定されまた既往データの収集分析（堆砂データ，河床変動す。そこで，本研究では，誘因は豪雨と地震の双測量データを用いた実態把握）を行うことを考え方を対象とし，斜面崩壊形態も表層崩壊が主たるています。さらに現在，全国の国土交通省砂防事

場合と深層崩壊が主たる場合の両方を対象とする務所において実施中の流砂水文観測結果を活用すように考えています（図―２）。

ることも予定しています。なお，流砂水文観測手!

沙流川
流域面積 約１，３００km２流路延長 約１００km
２００
３年（９年前）に豪雨を起因とする
主として表層崩壊による大量な土砂生産#$!

芋川
流域面積 約４０km２
流路延長 約２０km
２００
４年（８年前）に地震を起因とする主として深層崩壊による大量な土砂生産

姫川
流域面積 約７００km２
流路延長 約６０km
１９９５年（約１５年前）に豪雨を起因とする
主として表層崩壊による大量な土砂生産"

栗駒山
流域面積 約１３０km２（花山ダム上流域）
流路延長 約２０km
２００
８年（４年前）に地震を起因とする表層崩壊・深層崩壊による大量な土砂生産

"
#$&%

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有田川流域面積 約５００km２
流路延長 約７０km
１９５３年（約６０年前）に豪雨を起因とする
主として深層崩壊による大量な土砂生産

図―２%

新宮川
流域面積 約２，４００km２
流路延長 約１８０km
１８８９年（約１２０年前）
および２０１
１年に豪雨を起因とする深層崩壊による大量な土砂生産検討対象地域の候補

建設マネジメント技術

2012 年 7 月号 ５１

特集 国土技術政策総合研究所におけるプロジェクト研究図―３

研究計画のフロー表―１目 標 等

年度計画
実施年度

平成２４平成２５

大規模土砂生産後に生じる短期的および中長期的な土砂移動現象の実態解明

事例収集・分析
現地調査

大規模土砂生産後の対策の効果・影響の実態解
明

事例収集・分析
手法検討

大規模土砂生産後の数年〜数十年間の土砂動態予測技術の構築

検証計算
検討・提示

大規模土砂生産後の対策の効果評価手法の提示

法については，国土技術政策総合研究所におい

平成２６"

大規模土砂生産後の対策の効果・影響の実態て，「山地河道における流砂水文観測の手引き解明（案）」（平成２４年）としてとりまとめています。

姫川，芋川，栗駒山を中心に，大規模土砂生産

しかしながら，先にも述べたように古い時代の後に実施した対策の効果・影響に関する実態把握

データが十分に蓄積されていない可能性が考えらのための調査を行うことを考えています。まずれます。そこで，これを補うために本研究では，は，土砂の掘削量，砂防堰堤等の設置状況など，過去の空中写真等を用いて過去の地形変化に関す対策の実態を整理します。その上で，対策の効る調査を行うことを予定しています。堀田・厚果・影響について分析していく予定です。具体的

４）

井 は，空中写真から未満砂であった砂防堰堤のには，!同様，流砂観測のデータの活用や，空中堆積状況を空中写真判読により推定し，過去の流写真を用いた砂防堰堤の堆砂量の変遷に関して分砂環境を推定しています。本研究でも，このよう析する予定です。

な手法を活用しながら，データの不足を補ってい#態予測技術の構築きたいと考えています。

５
２ 建設マネジメント技術

大規模土砂生産後の数年〜数十年間の土砂動2012 年 7 月号

国土技術政策総合研究所におけるプロジェクト研究 特集

河道内の土砂移動を再現，予測する手法として，広く河床変動計算が用いられています。さら３． おわりにに，近年，河床変動計算を用いて，流砂系全体の土砂動態を再現，予測する試みも行われてきています３）。しかしながら，一般的に用いられている

本研究により，従来考慮されてこなかった大規河床変動計算手法を用いて，本研究で対象とする

模な土砂生産後の土砂移動に伴う流砂系の防災・ような長期間の河床変動状況の計算を行おうとす環境および利用面での影響を軽減できる対策の効ると，現在の一般的なコンピュータ能力では膨大果評価が可能となるツールが構築されることが期な時間を要します。そこで，本研究では，長期間待されます。これにより，大規模な土砂生産後のの河床変動状況を推定可能な手法の検討および開土砂管理手法，危機管理手法，復旧・復興手法の発を行います。

高度化が期待されます。

また，現在の河床変動計算の多くは，各計算区通常の想定を大きく上回るような土砂生産があ間で流砂量は当該区間の水理量（水深，水面勾配った場合には，対策の規模，期間が通常の対策となど）で決まる平衡状態に達していると仮定しては大きく異なることが考えられます。また，今般います。この手法は，必ずしも，上流域におけるの東日本大震災および平成２３年台風１２号による紀大規模な土砂生産が下流域に及ぼす影響を適切に伊半島における大規模土砂災害を受けて，通常想評価しているとは言いがたい側面があります。そ定されている規模の自然現象を大きく上回る規模こで，本研究では流砂の非平衡性を考慮した手法の現象に対するダメージコントロール手法の重要を用いることを検討する予定です。これにより，性が極めて高まっており，本研究の社会的意義は各区間の流砂量は，当該区間の水理量のみなら高いと考えられます。さらに，これまで，想定をず，上流域の河道内状況の影響を受けることとな大きく上回る土砂生産後の土砂動態の実態は十分り，上流域の土砂生産が下流域に及ぼす影響をよに解明されておらず，本研究の科学的な意義も高り適切に表現できるようになることが期待されまいと考えています。

す。
これらの手法の検討に基づき新たな数値計算モデルを構築し，過去の河床変動状況の再現計算を実施し，モデルの妥当性の確認を行うことを考え【参考文献】
１） 池田暁彦：大規模崩壊地からの土砂流出とその対策―常願寺川砂防事業の歴史―，砂防学会誌，第６４巻第３号，pp．
５
７〜６３，２０１１ています。また，過去の河床変動状況に加えて，

２） 国土交通省国土技術政策総合研究所危機管理技術研

直轄砂防事務所において実施されている流砂水文究センター砂防研究室：山地河道における流砂水文観

観測結果を用いた検討を行うことも考えています。
# 大規模土砂生産後の対策の効果評価手法の提示!の成果および"で開発する土砂動態予測技術を組み合わせ，大規模土砂生産後の対策の効果評

測の手引き（案），国土技術政策総合研究所資料，２０１２３） 国土技術政策総合研究所：健全な水循環系・流砂系の構築に関する研究，国土技術政策総合研究所プロジ
ェクト研究報告，第１６号，２００７４） 堀田紀文・厚井高志：山地からの土砂流出の変遷の実態―流域の土砂貯留量の変化に着目して―，砂防学
会誌，第６３巻第５号，pp．
５２〜６１，２０１１

価手法を提示することを考えています。

建設マネジメント技術2012 年 7 月号 ５３