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十勝平野西部流域における 2016 年 8 月の土砂流出に対する気候変動史からの一視点
北海道大学農学研究院 〇古市剛久・小山内信智・笠井美青・林真一郎・桂真也・伊倉万理
北海道立総合研究機構地質研究所 石丸聡
土木研究所寒地土木研究所 布川雅典
1. はじめに
北海道は冬季の積雪と寒冷，融雪期の出水を特色とし，夏季から秋季にかけての大雨が比較的少ない地域とされてきたが，2016年8月には台風7号，11号，9号，および10号が北海道各地に記録的な大雨をもらたした。十勝平野西部流域でもこの大雨に伴って斜面崩壊，土石流，および洪水が起こった。
このイベントは，地域生活への甚大な被害と共に，更新世後期から完新世にかけての十勝地方における気候の変化，すなわち寒冷気候からの温暖化と夏季大雨の頻発・強度増加によりで起った土砂流出・地形変化としてで特筆すべき現象だったと考えられる。
本稿では，十勝平野西部流域において2016年8月に発生した土砂流出・地形変化イベントが気候変動史の文脈で如何に位置付けられるかを考える。

拡大期）。その後の最終氷期後半の最寒冷期（20,000年前頃）には逆に氷河は縮小して（トッタベツ亜氷期）山麓における扇状地の形成ははるかに小規模であった（小野・平川, 1975；平川, 2003）。また，扇状地や段丘の背後にある日高山脈の山地斜面は，顕著に平滑で水系の発達に乏しく（図2），円磨度の低い角礫を主体にした厚さ数 m の堆積物に覆われ，形態的にも構成物質的にも化石周氷河性斜面の特徴を備えている（山本, 1989）。

2. 十勝平野西部流域の気候と地形
100年以上のデータのある帯広での気候変化を見ると，日雨量50 mm 以上の日数は年々変動が大きく有意な変化は認められないが，年平均気温は1.7˚C 上昇
している（札幌管区気象台・函館海洋気象台, 2010）。
新得と芽室でのアメダス1981-2010年平年値は，年雨量がそれぞれ1130 mm，957 mm，最多雨月（8月）の月雨量がそれぞれ197 mm，157 mm である。十勝平野西部での大雨頻度は北海道での大雨頻発地域である胆振山地（オロフレ山系）東南部や日高山脈南部などに比べれば必ずしも高くはない（武田・菊池, 1978；松本,1985）。しかし日雨量100 mm を超える大雨が発生する
場合の原因は台風であることが多い（松本, 1985）。
十勝平野西部の地質は大きく西部と東部に分けられる。西部の日高山脈沿いには第三系の深成岩と変成岩が南北走向をもって帯状に分布し，日高山脈北部，佐幌岳から芽室岳，戸蔦別岳を経てコイカクシュ
サツナイ岳に至る山稜を形成する（図1）。この山稜の北部には，花崗岩などの深成岩とホルンフェルス（弱変成の部分も多い）が分布し，南部ではこれらに加えて斑レイ岩，片麻岩，片岩も見られる（日本の地質「北海道地方」編集委員会, 1990；中川ほか, 1996）。東部の山麓部では後期更新世に基底の堆積岩を覆って砂礫層が厚く堆積し，広大な扇状地及び堆積段丘が形成された（平川・小野, 1974;地学団体研究会, 1978）。
日高山脈では最終氷期前半（60,000-40,000年前頃）が氷河の最拡大期にあたり（ポロシリ亜氷期），多量の岩屑が斜面と河谷に供給されて山麓に広大な扇状地と河谷に厚い堆積段丘が形成された（扇状地の最- 020 -

図 1. 十勝川流域西部の河川と標高

図 2. 日高山脈東麓斜面（ペケレベツ川左岸）

3. 2016 年 8 月の大雨，土砂流出，地形変化及び洪水
新得と芽室（共にアメダス）では8月16日から31日までの累積雨量がそれぞれ600 mm，402 mm であった。
新得（アメダス）と狩勝（国交省水文水質データベース）
では、台風10号接近時の28日12:00から31日12:00までの3日間の雨量はそれぞれ238 mm，507 mm，最大1時間雨量が33 mm（31日1:00）, 49 mm（30日24:00）である。
特に29日18:00から新得での最大時間雨量時刻となる
31日1:00までの約30時間（日高山脈東斜面での地形性降雨）は5-10 mm/hour（新得），10-20 mm/hour（狩勝）内外の雨が降り続いた（この間の累積雨量はそれぞれ170 mm，450 mm）。この長時間降雨により土層飽和度が高まっていたところへ最大時間雨量が降るといった降雨流出パターンが認められる（古市ら, 2017）。
この大雨により十勝平野西部流域では多くの河川で土石流が発生した。土石流発生域の大部分は花崗岩などの深成岩分布域である。全体としては，河川主流や大きな支流の最上流部での小規模な表層崩壊に伴い発生した土石流が多い。最上流部での崩壊は比較的小規模であったが，大量の水とともに流下する過程で砂礫と渓畔林立木が加わって下流へ大量に運搬されたと見られる（古市ら, 2017；小山内ら, 2017）。この
大量の水と運搬物質により，中下流においては非常に顕著な河岸侵食が発生し，イベントの前には10 m 程度であった川幅がイベント後にはその数倍から数十倍に拡大した。この河岸侵食は主として花崗岩類を基盤とする十勝平野西部諸流域の北部に位置する流域の土石流堆積区間（河床勾配2-10˚），すなわち扇状地堆積物及び段丘堆積物が分布する区間で特に顕著であった（伊倉, 2017）。
十勝川の12箇所の観測所で水位が観測史上最高を記録し，十勝川及び札内川では計画高水位を超えている。戸蔦別川（札内川との合流点）、札内川、音更川などでは堤防が決壊し、氾濫が起こった。
4. 気候変動史からみる 2016 年イベントの意味
北海道の山麓や高位段丘は化石周氷河性堆積物に厚く覆われ，なだらかな斜面が形成されていることが多い。十勝山脈北部の東麓及び西麓流域の概ね標
高1000 m 以下の地域では，この厚い斜面堆積物は完新世初頭（8000-9000年前）以降は基本的にほぼ安定している。この安定化は気候の温暖化による周氷河環境の縮小と植生帯（森林限界）の上昇などが影響していると考えられている（山本, 1989；清水, 1989）。一般に，完新世に入っての気候変化には夏季雨量の増大が伴っており，十勝川の上流部に当る十勝平野西部流域においても河道に沿って線的侵食が生じたが，そのプロセスは水系網を著しく発達させるまでの頻度と強度を持っていなかった。今回のイベントは，最終氷期に形成され，完新世に亘って基本的に維持されてきた地形が，主として上流部から中流部の河道両岸に沿って一気に崩された現象である。その意味で今回のイベントには，十勝地方での気候変動に伴う地形変化と土砂移動に時代を画す意味を見出し得るだろう。河
川水位予想は103～104年のオーダーより短い期間のデータを基になされているものの，予想を上回る今回の高水位は，この出水の特異性を物語っている。
しかし大出水による河岸侵食の規模に比べて斜面崩壊の規模は如何にも小さく見える。これには降雨特性だけではなく，化石周氷河性堆積物の水文特性や物性が関係しているかもしれない。またこのことは水系網の未発達にも関連するだろう。斜面地形と堆積物の対応（石丸, 2017）などに着目し，気候変動に直面する十勝地方での土砂流出について検討していきたい。
引用文献
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古市剛久・小山内信智・林真一郎・笠井美青・桂真也（2017）：災害経験を環境教育の機会へ：2016年8月北海道豪雨による十勝平野西部での土砂・洪水災害．宮城教育
大学環境教育研究紀要，19，25-32.
平川一臣（2003）：3-4章 十勝平野－典型的な氷期・間氷期の地形発達を記録する平野，小疇尚・野上道男・小野有五・平川一臣（編），日本の地形2 北海道，東京大学出版会，東京，172-181.
平川一臣・小野有五（1974）：十勝平野の地形発達史．地理学評論，47(10)，607-632.
伊倉万理（2017）：2016年台風10号による十勝川水系での土砂移動と河川地形の変化，北海道大学大学院農学院修士論文
石丸聡（2017）：北海道で急増した豪雨により顕著となった寒冷地の斜面堆積物の崩壊―2014年，2016年の豪雨災害による例―，防災科学技術研究所研究資料，411，17-23.
日本の地質「北海道地方」編集委員会（1990）：日本の地質1
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松本淳（1985）：北海道の豪雨，地学雑誌，94(3)，181-193.
中川充・渡辺寧・紀藤典夫・酒井彰・駒沢正夫・広島俊男（1996）：20万分の1地質図「夕張岳」，地質調査所．
小野有五・平川一臣（1975）：ヴュルム氷期における日高山脈周辺の地形形成環境，地理学評論，48(1)，1-26.
小山内信智・笠井美青・林真一郎・桂真也・古市剛久・伊倉万理・高坂宗昭・藤浪武史・水垣滋・阿部孝章・布川雅典・吉井厚志・紅葉克也・渡邊康玄・塩野康浩・宮崎知与・澤田雅代・早川智也・松岡暁・佐伯哲朗・稲葉千秋・永田直
己・松岡直基・井上涼子（2017）：平成28年台風10号豪雨
により北海道十勝地方で発生した土砂流出，砂防学会誌，
69(6)，80-91.
札幌管区気象台・函館海洋気象台（2010）：北海道における気候と海洋の変動．http://www.jmanet.go.jp/sapporo/tenki/kikou/kikohenka/kikohenka.html,
参照2017-02-08
清水長正（1989）：夕張山地南部・日高山脈西部における最終氷期から完新世初頭にかけての斜面安定性の垂直的変遷，第四紀研究，28(3)，159-170.
武田栄一・菊池勝弘（1978）：北海道の局地的大雨（Ⅰ）－年間降雨量に対する大雨の寄与について－，北海道大学地
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