３．土砂災害分野における災害時の技術支援と最新の研究（国土技術政策総合研究所 土砂災害研究部長 長井 隆幸）皆さん、こんにちは。土砂災害研究部長の長井隆幸と申します。
私からは、「土砂災害分野における災害時の技術支援と最新の研究」について御紹介をしたいと思います。

今回お話しする内容の目次です。まず、令和２年に発生しました土砂災害発生状況を御紹介して、その後、災害時に行っている技術支援とその調査、特に７月豪雨関係のことを中心に御紹介します。
そして、３つ目が研究方針と主要な研究の成果を御紹介していきたいと思います。

まず、令和２年の全国の土砂災害の発生状況です。1,282 件発生しております。亡くなった方が19 名、行方不明の方が３名いらっしゃいます。熊
本県を中心に九州地方、それから、神奈川県、長野県などで被害が多くなっております。
こちらは宮崎県の椎葉村の土石流災害の現場です。台風10号による災害で亡くなった方が１名、行方不明の方が３名いる現場です。ニュースでも多く取り上げられましたので、印象に残っている方もいらっしゃると思います。

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次に、特に大きな災害となった令和２年７月豪雨を中心に、災害の様子と技術支援、調査の様子を御紹介いたします。

まず、７月豪雨の雨の状況ですけれども、７月３日から31日にかけて梅雨前線が日本付近に停滞しまして、九州から中部地方にかけて大雨が降りました。御覧いただいていますように、長野県とか高知県では一部、期間の雨量が 2,000 ミリを超えている箇所もございます。

こちらは７月豪雨による土砂災害発生状況です。
７月豪雨だけで 954 件の災害が発生しております。
令和２年の土砂災害の実に 70％以上がこの７月豪雨で発生しております。たくさんの災害が発生しているのですが、あらかじめ建設された砂防施設等が効果を発揮した事例もたくさんございます。
その１つを御紹介いたします。
下段右から２番目の写真は福岡県朝倉市で発生した砂防堰堤が土石流を食い止めた事例です。こちらに砂防堰堤が建設されていて、上流から土石流が発生したのですが、この堰堤が土砂を受け止めて下流の人家には被害がなかったという事例です。こういった事例が全国多数ございます。

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７月豪雨のうち近年頻発しています土砂・洪水氾濫について、次に御紹介したいと思います。土砂・洪水氾濫といいますのは、大雨により上流域から流れ出た多量の土砂が下流域で堆積することで川の底が上昇してしまったり、川が埋まって土砂や泥水などがあふれる現象で、もともと程度の差こそあれあった現象ですが、近年気候変動の影響などにより目立って発生するようになってきているものです。
ここでは熊本県の球磨川の支川、川内川の事例を御紹介したいと思います。７月３日から４日にかけて九州南部で大雨となりまして、川内川近辺の雨量では、こちらにグラフを示しておりますが、最大時間雨量 78 ミリ、累加雨量、合計の雨量で 564 ミリという大雨になりました。
こちらは川内川の流域の地図です。流域の何カ所かで斜面崩壊が発生しまして、土砂が川内川に流れ込みました。崩れた土砂の合計は５万立方メートル程度と推定をしております。大雨による大量の水と共に、川底の土砂、川岸の土砂などを巻き込みながら下流に流れて、集落のところまで行って大量にたまってしまったという災害です。
こちらは２カ所で土砂・洪水氾濫が発生しているのですが、上流側の日当地区、大岩地区というところは、土石流が発生したことにより川内川の川の断面が狭められてしまいまして、上流側に大量の土砂がたまりました。こちらの下流域のほうは、球磨川本川との合流点近くですけれども、こちらは球磨川本川が増水していたこともありまして、いわゆるバックウオーター現象が起きて川内川の水が流れ込みにくくなって、ここに土砂がたまったという現象が起きています。
これは川内川のヘリからの写真です。球磨川との合流点から上流側を見ております。この白の線で示しているエリアで氾濫が発生しております。

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こちらは合流点付近の詳細な写真ですが、こちらの写真（右上）は出水している最中の合流点です。写真の上部が球磨川になります。球磨川が増水して、手前側から川内川が流れ込んでおりますが、バックウオーター現象によって流れ込みにくくなって、水がたまって土砂もたまっていっている様子が分かるかと思います。橋のところに流木が引っかかっている様子も分かるかと思います。
これは出水後ですが、広く土砂がたまっている様子が分かるかと思います。
こちらの写真は１カ月後の写真で、もう土砂は流れてしまっていますが、土砂が流れた形跡がこの護岸のところについております。
これは球磨川本川の合流点から少し上流、300～600 メートルぐらい上流に行ったところの様子です。左上の写真は、合流点に近い 300 メートルぐらい上流に行ったところの写真ですが、左下の写真のように50～60センチほど細かい土砂がたまっていた形跡が見られました。そこから数百メートル上流に行ったところが右下の写真ですが、こちらは様相が一変しておりまして、１メートル以上の厚さでこぶし大の石が混じった土砂が大量にたまっておりました。これは川内川の上流から流れてきた土砂が土砂・洪水氾濫により堆積したものと思われます。
こちらは上流の崩壊地の例です。大岩地区というところですが、ここで約２万立方メートルの土砂が崩れたと推定しております。

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このように令和２年は災害が多数発生しているのですが、こういう災害発生時に県などが災害の原因解明や対策について課題を抱えている際に、我々国土技術政策総合研究所とか土木研究所の専門家が県からの要請に基づきまして、TEC-FORCEの高度技術指導班として現地に赴きまして、現地を調査して原因の解明とか技術的助言を県や市町村に行うという活動をしております。
この下に書いてありますのは川内川の例ですが、何が起きたのか分からない、土砂がどこから来たのか分からない、対策はどうすればいいのかといった県が困っていることを土砂災害の専門家が現地に行きまして、調査をして解明、その日のうちに助言をいたします。なぜ氾濫が発生したか、土砂はどこから来たか、対策はどのようにすればいいか、こういったことを助言をして、これからの対策に役立てていただくということをしております。
令和２年度は、延べ 16 回、52 人・日という人数で派遣をされております。これは土木研究所と国土技術政策総合研究所を合わせたものです。災害時にはこのような活動をしております。

２つほど事例を御紹介します。これは滋賀県高島市で発生しました土石流災害の調査に専門家が向かった様子です。土石流災害が起こったのです
が、すぐに要請に基づいて現地に向かいまして、調査を行い、県へ報告して、その後マスコミの取材を受けるということをしております。

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こちらは先ほど御紹介した宮崎県椎葉村の土石流災害現場です。こちらも専門家が現地に向かっております。空からの調査も加えまして、現地調査の結果を村長さんとか県に報告して、また、マスコミの取材を受けております。

土砂災害のお話は以上でございますが、ここからは研究方針と主要な研究の成果について御紹介していきたいと思います。

大まかに言いますと、研究は大きく分けて３つに分類されます。１つは豪雨に伴う土砂災害に関する研究、もう１つは、地震に伴う土砂災害の研究、そして、共通する課題という形になりますが、基本的には気候変動による気象現象の激甚化・広域化、同時多発化に対応すること、そして、地震に伴う土砂災害に対する研究が主なものになっております。

研究室ごとに御紹介したいと思います。２つ研究室があるのですが、まず砂防研究室です。

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研究方針ですが、２つありまして、１つ目は、新たな土砂災害の形態、課題を踏まえた対策の効率化・重点化のための研究・技術開発の促進です。
もう１つは、国土・災害に関する基礎データの収集・蓄積・分析になります。

１つ目の新たな災害形態への備えですが、土砂・洪水氾濫を初め様々な土砂災害の形態について研究を進めております。
２つ目の基礎情報に関するものは、データベースの構築とかデータの蓄積等を行っております。

主な研究を何点か御紹介いたしますけれども、これは土砂・洪水氾濫の実態把握の調査及び研究です。土砂・洪水氾濫がどういう場所で、どういう条件で発生しているかを実際の災害の事例を調べて解明していって、その傾向を探る研究です。
これによりまして、どの辺りが危ないのかが分かってくるということを期待しております。
例えばこのグラフは川床の勾配によって被害の程度が違うことに着目して、どのような勾配のところで発生しているかを調べております。効率的な対策施設の整備等に今後役立てていきたいと思っております。

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こちらは地震による崩壊土砂の到達範囲の研究です。地震による土砂災害が多数発生しておりますけれども、その実態を整理・分析して、崩壊した面積、崩壊した広さから、土砂がどこまで行くかということ、その関連性について調べて予測ができないかという研究です。
グラフがたくさん並んでおりますけれども、崩壊面積と土砂が流れ下る長さ、これの関係、ほぼ相関がありそうだということで、こちら崩壊面積から崩壊土砂の到達範囲を確率的に予測する経験式というものを考案しております。
こちらは空中電磁探査による地震時斜面崩壊の危険度評価です。空中電磁探査といいますのは、ヘリコプターなどを使いまして、上空から磁場を発生させることで、地中の電気抵抗、比抵抗を計って、土砂災害の原因となる水とか粘土の在りか、地中の在りかを深さごとに調べることができる方法です。これによりまして、地震時に崩壊が起きやすい斜面を発見するという手法、リスク評価ができることを目指して研究をしております。
砂防研究室の最後は、実験水路の御紹介です。
土砂災害の研究をする場合、こういった実験用の水路を使って研究をすることがよくありますが、この水路の特徴は、これは横から見たところですが、２カ所で折れ曲がるようになっていまして、３種類の勾配を使って実験ができるというものです。恐らく日本では初めてつくられたのではないかと思っておりますが、これによりまして、上流から下流まで土砂が流れる間に、土石流の形態から土砂流の状態、それから、川底をころころと石が転がるような掃流状態、こういう変化していく過程の実態を解明して対策に役立てようとしております。
砂防研究室は以上です。

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次に、土砂災害研究室です。

まず、研究方針ですが、大きく分けて２つありまして、上の表が警戒避難に必要な土砂災害の危険度評価に関する研究です。下の表のほうは急傾斜地崩壊、いわゆる崖崩れ防止施設の設計手法に関する研究です。このうち警戒避難に必要な危険度評価に関する研究から２つ御紹介したいと思います。

まず、土砂災害危険度評価システムの開発です。
これはテレビ等でも皆さんお聞きになったことがあると思いますが、土砂災害警戒情報の精度向上の研究です。土砂災害警戒情報は、雨の情報から地中の水分を推定して危険度を出していますけれ
ども、その精度を上げるために、まず、雨の情報も例えば線状降水帯の発生をいち早く検知して雨量の予測を加えたり、地面の情報、地形、地質の情報を加えて精度を上げるという研究をしております。

-27-これまでに成果として地形・地質に基づく土砂災害発生確率マップ（案）をつくったり、線状降水帯の発生頻度マップもつくっております。引き続きこの研究は継続しております。

もう１つ御紹介しますのは、リモートセンシン
グ、衛星を使った土砂災害監視手法の研究です。
最近土砂災害の発生は広域化・同時多発化しておりまして、従来の地上から調査をするというだけでは崩壊地の発見が遅れてしまうことが多々ありますので、人工衛星を使った合成開口レーダという、電波を出して地上の様子を調べる衛星ＳＡＲを使って、広範囲に一度に調べて、どこかで大きな崩壊が発生していないか調べることを毎回災害のたびにやっております。今、人の目で判定をしているのですが、それでは時間がかかることがあるということで、コンピューターで自動でできないかという試みです。
いろいろな条件、例えばここにグラフが出ておりますが、斜面の大きさとか電波の当たる角度、斜面の勾配、斜面の向き、そういったものをいろいろ調べて、コンピューターが計算するための条件を調べて自動化できないかを今研究しております。
以上、限られた時間ではありますけれども、土砂災害研究部の研究について御紹介をいたしました。今後も少しでも土砂災害が減るように、関係機関と連携しながら研究を進めてまいりたいと思っております。御清聴ありがとうございました。

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