「平成30年７月豪雨による地盤災害緊急調査報告」

ため池の被災事例から見た減災機能と維持管理
茨城大学 農学部
毛利栄征

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本日の話題
1. ため池の現状
2. 被災形態と被災の概要

3. 被災事例
4. ため池の豪雨対策と減災機能の発揮

ため池とは○ 全国にため池は約20万か所あり、降水量が少なく、大きな河川に恵まれない西日本を中心に分布。都道府県営事業の対象となる受益面積が２ha以上のため池は、全国に約６万か所。総数は19万7千か所。

農林水産省：ため池をめぐる状況について、2017年ため池フォーラムinくまもと、平成29年10月

3全国のため池の概要
1. 貯水容量が1,000m3以上のため池、10万箇所（総数は20万箇所）
2. 江戸時代以前に築造されたため池が全体の70%
3. 古いため池は人力施工、堤体土質選定、品質・性能が不明
4. 経年的な老朽化が進行（堤体断面、強度、漏水）
5. 整備が必要なため池は2万個．（防災重点ため池11,362箇所）

6. 維持管理が十分でない場合がある
7. 堤高が5mから10mの中規模のため池は全体の50％
8. 昭和２８年からH２１年度までに、約１万３千のため池を改修
9. 1979年から７年間に改修されたため池の43%は100年以上経過した池10.耐震設計がなされているため池は全体の４％

4経過年数

個数割合

経過年数

個数割合

50年以内

7826.5301 – 400

175.8

51 – 100

5117.3401 – 600

51.7

101 – 150

279.2

601 – 800

10.3

151 – 200

3913.3

801以上

10.3

201 – 300

3913.3不明

3612.2

ため池の形態分類
立地により谷池と皿池に区分される。
谷 池：山間や丘陵地で谷をせき止めて造られたため池
皿 池：平地の窪地の周囲に堤防を築いて造られたため池

農林水産省 土地改良事業設計指針「ため池整備」（平成27年5月）

5ため池を取りまく状況• ため池近傍にまで住宅地が拡大，ため池の決壊が被害の連鎖の起点になる．
• 兵庫県南部地震では1,222箇所のため池が被害．
• 平成16年の台風23号では，淡路島だけで1,013箇所のため池が被災した．(決壊178カ所）• 平成23年東日本太平洋沖地震では、3,700箇所のため池が被災、被害額400億円• 土石流で埋積したため池も多く、流木、土砂を貯留する機能を果たした。
• 土石流の流入による堤体のダメージは、越流などの二次的な作用によるものが主で、直接的な破壊はない。
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ため池の築堤技術
ため池の築造は4世紀に始まったとされており、現在の20万箇所のため池の大部分は経験的技術によって築造されている。そのうちでも75％以上が築造後100年以上を経過し、老朽化により改修を必要としている。

第１段階（1982年まで）：経験的な技術によって築造されていた時代である。
第2段階（1982年から2000年）：1982年の「老朽ため池整備便覧」が制定され、上流側に傾斜遮水ゾーンを設ける“前刃金型ため池の標準寸法表”が示された。既存のため池の形状を参考に、経験的に定めたものであった。
第1段階のため池に関する記述としては、1949年の「土堰堤」がある。
築堤用土の選定とゾーニングについて記述し、上流部の堤体は遮水性を高めるための用土選定と締固めが重要であるとし、下流側の堤体は浸潤線を下げるために粗なる用土の選定が適当としている。
1982年には老朽ため池整備便覧の制定によって、堤高、堤体土質、基礎地盤に基づく標準的なため池堤体の断面寸法が示された。安定した基礎地盤の場合には「斜面勾配は、一般に上流側2.0～3.0割、下流側は2.0～2.5割と考えて良く、堤高10m以下のときでも1.5割以下ではいけない」とされ、軟弱地盤の場合には、斜面勾配を緩くし、押さえ盛土を行うことなどが規定されている。耐震性についての記述はない。

7満濃池の施工状況（杵搗き、突き固め）
大宝年間(701～704年)●土質材料の強度と変形の特性は、締固めで決まる。
（密度、締固め度、飽和度、粒度分布）
満濃池誌から引用8ため池の法面勾配（データベースから）

上下流共に法面勾配が2割以下のため池が多い。
1.5割以下の勾配になると、維持管理のための移動も困難になる。

9高まる被災リスク○ 近年の自然災害によるため池の被害は、10回にわたる台風の上陸があった平成16年と、東日本大震災があった平成23年で顕著。
〇被災原因の71％は豪雨によるもので、地震によるものは29％となっている。

農林水産省：ため池をめぐる状況について、2017年ため池フォーラムinくまもと、平成29年10月

10ため池一斉点検結果○ 平成25年度からの３か年で、約９万６千か所のため池を対象に一斉点検を実施。
○ 決壊した場合に住宅等に影響を与えるおそれのある「防災重点ため池」は全国に約１万１千か所。
〇詳細調査を実施したもののうち、５割強で耐震不足、４割弱で豪雨対策が必要。

農林水産省：ため池をめぐる状況について、2017年ため池フォーラムinくまもと、平成29年10月

11ため池一斉点検を踏まえた詳細調査等の実施状況（平成29年3月 末時点）
詳細調査等の内容「防災重点ため池」については、ハード対策の要否を判断するための地震と豪雨に対する詳細調査、ソフト対策と してのハザードマップの作成等を実施することとしている。
（1）地震に対する詳細調査（耐震調査）： 地震発⽣時にため池が保持すべき耐震性能が確保されているかを、現地調査、地質調査、土質試験、耐震計算等を行い判定する。
（2）豪雨に対する詳細調査 ：豪雨時にため池が所定の流量を流下させることができる構造となっているか、堤体の高さが所定の余裕高を持って いるか、堤体等からの漏水があるかどうか、堤体等のクラックや断面変形があるかなどを、現地調査、流量計算等 を行い判定する。
（3）ハザードマップの作成・公表： ハザードマップとは、自然災害による被害を予測し、その被害範囲等を地図化したものです。ため池が決壊しそう になった場合⼜は決壊した場合に、迅速かつ安全に避難するための参考資料として作成・公表するものです。

農林水産省 http://www.maff.go.jp/j/press/nousin/bousai/170922.html、2018.03.20閲覧

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２．被災形態と被災の概要
ため池の被害パターン13地震や豪雨によるため池の被害パターン
老朽化の進行

FWL

漏水
(a)

漏水(後法崩壊)堤体等からの漏水
堤体のクラック及び変形

FWL

パイピング

堤体の余裕高不足
(b)

パイピング

堤体断面形の変状FWL

高い浸潤線位置

亀裂や陥没
(c)

斜樋・底樋

クラックおよび陥没

洪水吐の機能低下又は通水断面不足

FWL

取水施設の機能低下
(d)

すべり破壊

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豪雨による決壊溜池の被災原因別分類
1985年
1990年
山口県
岡山県
(安中ら,1994) (藤井ら,1991)

1993
1997
年
年
山口県 山口県

計率％

越流

55231532

すべり

51221021

浸透破壊

13

検討なし

542247

計

2369915

豪雨によるため池災害の事例
１．1985年6月の山口県内のため池の被害
6月下旬の約10日間の梅雨前線豪雨により、県下の600以上のため池が被害を受けた。

(1) 被害の要因
決壊した26個のため池の現地調査によって決壊のパターンは３つに分類。

①堤体内のパイピング孔が拡大し、上流斜面満水位付近から下流斜面先に達する大きな穴が開口し、穴上部の堤体の陥没、越流、決壊となる(13例)。
②雨水による堤体法面付近の重量の増加、すべり抵抗の低下などのために、下流側法面にすべり破壊が発⽣し、越流、決頃となる(5例) 。
③洪水吐の能力不足のため水位が上昇し、越流、決壊となる(4例)。

安中正実：豪雨・地震によるため池災害とその復旧、材料施工研究部会報，No32，平成6年

から引用

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３．2004年（平成16年）10月13日 台風23号によるため池被害について(1) 被害の概要
兵庫県は44千個がある日本一の保有県で，その内の23千個が淡路島にある。
（平成16年当時）
ほとんどの堤体は，砂質土を用いた均一型の断面構造で築堤されており，浸食を受けやすい構造である。
① 農地・農業用施設は，被害箇所数12千か所・被害額は240億円。
② ため池の被害箇所は1,013か所，その内決壊したため池は178か所であった。
③ 土砂埋積が408か所あるが，土砂が池敷に堆積したことで下流の被害を防止したといえる。
④ 決壊した主なため池の位置は3時間雨量で， 160mm以上の降雨があった地域に集中している。
ため池の主な被災内容（災害査定対象）
主な被災内容 被災箇所数（重複有り）
決壊
178
前法崩壊
51
後法崩壊
330
余水吐損傷
94
土砂埋没
408
その他
129
計
1,013

阪神・淡路大震災の被害は，被害か所数3千か所・被害額146億円で，ため池の被害箇所は491か所，その内決壊したため池は2か所であった。
台風第23号による被害がいかに大きいかがわかる。

若林徳朗：台風23号による淡路島のため池被害について，農土誌，73-8、2005

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(2)

決壊の原因

① 決壊の主な原因は，堤体を越流した水が法面を洗掘し，すべりが発⽣，堤体が崩壊したと判断できる。（天端の流木や土砂の残留痕跡）② 豪雨による山水に加えて山腹崩壊が発⽣し，ため池に流入した土砂を含んだ大量の土石流は余水吐から吐ききれずに堤体を越流し，堤体の後法を崩壊させ決壊に至ったと考えられる。

③ 淡路島のため池は余水吐の能力が小さく，山腹崩壊による木々が余水吐を閉塞したのも決壊ため池が多かった要因のlつと考えられる。
④ 地元の人からの間取りによると，堤体を水が越流し始めてから決壊に至るまで30-60分間あったとする証言があり，また，堤体から水が越流しても壊れなかった事例や，後法が崩落しているが決壊に至らなかった事例もある。
⑤ 淡路島には，ため池等整備事業等で整備したため池が123ヵ所あるが，いずれのため池も流木や土砂の流入はあるが堤体に損傷はない。

若林徳朗：台風23号による淡路島のため池被害について，農土誌，73-8、200518

ため池の設計洪水流量「ため池整備」
ため池の設計洪水流量は、次のうち最も大きい流量の①②③1.2倍とする。

確率的に 200 年に 1 回起こると推定される 200 年確率洪水流量（以下「A 項流量」という）。
観測⼜は洪水痕跡等から推定される既往最大洪水流量（以下「B 項流量」という）。
気象・水象条件の類似する近傍流域における水象⼜は気象の観測結果から推定される最大洪水流量（以下「C 項流量」という）。

〇設計洪水流量は、設計上考慮される最大の洪水流量で、ため池は、洪水の堤体越流に対する安全性を考慮して、20％の余裕を見込むものとする。
〇流域をもたない皿池のような場合は、貯水池内の雨水及び流入水路等からの流入水を設計洪水流量とする。
〇気象・水象記録の状態から200年確率洪水流量を算定することが、理論上不適当な場合には、100年確率洪水流量の1.2倍をもって200年確率洪水流量とすることができる。

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九州北部豪雨災害と西日本豪雨災害[被災状況]• 福岡県朝倉市：全ため池数10か所• 48か所のため池被災• 決壊：9か所• 流失：2か所• 堤体損傷：17か所• 埋積：11か所• 水路損傷：9か所[豪雨、被災の発生状況]• 極めて強い豪雨• 山腹崩壊が集中して発⽣[特徴的な被災]① 流木・土石流の流入② 洪水吐機能の低下③ 貯水位の急上昇④ 堤体越流による決壊[被災状況]• 近畿、中四国、九州、岐阜• 500か所以上のため池被災• 決壊：24か所• 流失：＊＊、堤体損傷：＊＊• 埋積：＊＊、水路損傷：＊＊[豪雨、被災の発生状況]• 池上流部の池敷崩壊• 越流の痕跡は少ない• 堤体から濁った水が漏水• 降雨強度は九州北部比べて低い• 継続時間の長い降雨• 小規模ため池が多い（急こう配法面）[特徴的な被災]① 低水位管理時の水位急上昇② パイピングの進行③ 堤体のすべり破壊

土質・地盤工学的な面での現象解明と災害の理解
山腹崩壊の発生と予測
流木・土石流の流下と防御堤体の越流抵抗性

堤体の豪雨による軟化とすべり破壊
堤体のパイピング
堤体強度と管理方法（法面保護、水位管理）20法面の越流実験から得られる斜面の侵食抵抗
Case1：無補強（裸地）
Case2：長繊維補強工法
Case3：ソイルセメント

斜面の種類a)越流b)落下流耐侵食係数ρd 浸食深さ20cmに達する時間（hour)

無補強（裸地）1.000.08

長繊維補強工法

695.7

ソイルセメント工法

1565128

侵食抵抗の比較（文献に加筆）

堀俊和、 毛利栄征他：下流斜面表層を補強したため池堤体の越流実験、農業農村工学会大会講演会,200821

ため池用土の締固め度と強度
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土質の分類は土質統一分類による
締固め度 D=100%
SM, SC

粘着力 C’ (KPa)

2095
SP-SM9010100850258030SP（豊浦標準砂）
相対密度Dr=100%
5020354045

内部摩擦角 φ’(°)① D値=80 %ではどの砂でもほぼ同じ強度であり、 C =０，Φ= 31°② D値=90%では細粒分の少ないSP及びSP-SMクラスではC＝０、φ=35°③ 細粒分が多くなるにつれてC は増大し、SMとSCでは、C = 0.1(kgf/cm2) ，Φ =32°
④ D値=100 %にすると砂の種類によって大きく強度は変わり。SPではC= 0， φ =43°
⑤ SMとSCではC = 0.2(kgf/cm2)，φ =34°

谷茂： ため池堤体用土について，農業土木学会材料施工研究部会報，No.36,平成10年2月 から引用

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３．ため池の被災事例

23洪水時のため池周辺の状況
平成21年7月中国・九州北部豪雨災害（7/19～7/26）
・被害の大きかった山口県防府市においては7月19日から26日の総雨量が500mmを超え、24時間雨量では275mmを記録。

下流集落【玉泉ため池】・貯水量のほぼ半分の５万～６万ｍ３の土石流が流入【長尾ため池】・ほぼ全貯水量の１万２千ｍ３の土石流が流入

土石流
玉泉ため池

新幹線

長尾ため池
土石流

砂防堰堤
土石流土石流24

ため池上流部の斜面崩壊の状況

平成19年山口県豪雨による災害

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長尾池上流の渓流１の地形断面
L=67.7m,勾配=2.1%

高低差ΔH(m)40.0

L=140.6m,勾配=5.3%

コンクリート堰堤

30.0
20.0
10.0

計画勾配 2%

L=215.4m,勾配=5.0%

コンクリート堰堤

長尾池

0.0
0

100200水平累加距離

300

400

500

L(m)

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長尾池の堆積土砂の状況

a)堤体右岸から見た池内の堆砂の状況

b)洪水吐部の堆砂の状況
長尾池への土石流の流入状況

c)砂防堰堤の状況

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４．ため池の豪雨対策と減災機能の発揮

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ため池の機能と減災対策
灌漑用水の貯留によって発揮される機能(1) 利水機能
農地への農業用水の安定供給(2) 洪水調整機能
洪水吐（余水吐）、水路などの施設による、下流地域に対する洪水調整

１．事前放流降雨前に放流を行い、空き容量を設ける。
２．低水位管理
低水位で管理する方法。その例として(1)

洪水吐へのスリット設置
洪水吐の一部にスリットを入れ、スリットの深さに対応した空き容量を設ける。
29

川池（兵庫県）の洪水によって崩壊した堤体
改修した堤体部分

1.上流の井出の口池が決壊し、洪水が川池の堤体上を水深約１ｍで越流。
2.川池の右岸下流法面は平成１６年以前に一部補修。
3.堤体土の密度が高く粘性土を用いている改修部分
は、越流侵食に高い抵抗性を発揮。

3030

天端舗装をしたため池の破壊過程
天端は舗装

天端の一部欠落と侵食の進行

天端下部まで侵食

越水時間

壊滅的な決壊を防止する
災害発生の早期発見
修復しやすい程度の被害避難できる時間の確保

60cmの越流水深3時間？の越流に耐える
31

31

補強材

帯鋼、鉄筋、ジオテキスタイルによる補強
押さえ盛土と比較すると高価補強材に沿った水みちが発生しないよう注意農林水産省 土地改良事業設計指針「ため池整備」（平成27年5月）

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再度災害を受入れられない施設、地域、・・では！
⚫社会的影響が甚大⚫山間部の林道などのように復旧が困難な場合

1)最新工法を採用して適切な建設コストで2)原形よりも構造的に強化した上で、3)迅速に機能復旧に務める必要がある。
【公共土木施設災害復旧事業費国庫負担法（昭和26年3月31日制定）】第２条
この法律において「災害復旧事業」とは、災害に因って必要を⽣じた事業で、災害にかかった施設を原形に復旧する（原形に復旧することが不可能な場合において当該施設の従前の効用を復旧するための施設をすることを含む。以下同じ。） ことを目的とするものをいう。

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国土交通省 http://www.mlit.go.jp/river/sabo/h29_kyushu_gouu/ryubokutaisaku.pdf（平成30年7月24日閲覧）34ため池の減災機能強化と維持管理技術
山間地から低地までの流域全体の減災対策

ため池では山腹崩壊、流木、土石流、洪水 等の現象を流域各所で減災＝＝＞災害の連鎖を断切る技術・流域管理[堤体]
堤体構造の最適化（ゾーニング、法面勾配）
堤体用土の選定と締固め管理
越流抵抗性の強化（法面被覆,etc）
天端補強の効果
部分補強による洪水対策と強化堤体の実現

地域コニュニティーの活動強化[洪水吐 取水施設、水路]流下能力の強化（土石流、etc)
流木の侵入対策（網場、透過型スクリーン、etc）
流木の閉塞防止（流下性能）
水路の侵食防止対策[周辺施設]
池敷周辺斜面等の安全対策
池周辺道路の排水機能の強化
アクセスルートの安全性確保
避難施設（場所）の確保
道路や水路等による緊急時の洪水誘導

戦略的な整備計画と的確なハード技術の開発が不可欠35

ご清聴ありがとうございました

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