R2年7月豪雨時の川辺川における水害防備林の氾濫流減勢の評価と配置に関する検討
熊本大学

徳永 至・皆川 朋子

背景 －令和2年7月豪雨と川辺川－3▌令和2年7月豪雨
令和2年7月3日から4日にかけて熊本県南部を中心に断続的に猛烈な降雨⇒ 球磨川とその支川で大規模な氾濫被害◼ 豪雨時の様子
川辺川
球磨川（出典：相良村HP）

熊本県（出典：PASCO）▌水害防備林
洪水による被害を防ぐ目的で，河川に沿って植栽された竹林や樹林帯
川辺川 8.0k地点

特徴◼

氾濫流の勢いを弱める◼

土砂・流木を捕捉し，背後地の被害を軽減◼

費用・時間・技術を要さない◼

現在は堤防中心となり減少傾向

川辺川沿いには主に竹林からなる樹林帯が分布

水害防備林として配置されており，⇒ 令和2年7月豪雨時において氾濫流の流速を減勢させた可能性

目的

4

川辺川を対象に樹林帯を活用した氾濫流減勢のための基礎知見を得るため

1)
2)3)

川辺川水害防備林の現状評価
令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果の評価
さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討

1) 川辺川水害防備林の現状評価

方法 －川辺川における水害防備林の現状評価－

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水害防備林の現状評価➢ 過去からの変化 (右岸・左岸の延長距離，面積)➢ 背後地の土地利用との関係 (集落・水田)
現在(2020年)，過去(1976年)の空中写真からGIS上で抽出
樹林帯◼ 使用データ•2020年撮影 空中写真 ： Google Earth•1976年撮影 空中写真 ： 国土地理院地図•建築物の分布データ ： 国土地理院 基盤地図情報ダウンロードサービス

水田建築物

結果 －川辺川における水害防備林の現状評価－▌樹林帯の分布左岸

7▌過去と現在の比較

右岸◆ 延長距離の比較

左岸 : 0.83km 減少
右岸 : 5.71km (約1/3) 減少

左岸

右岸◆ 総面積の比較

0.49km2 (8.1%) 減少

延長：16.5km
川辺川の50.0％延長：10.7km
川辺川の32.8％

川辺川樹林帯は高い残存状況

結果 －川辺川における水害防備林の現状評価－

8▌背後地の土地利用 (集落・水田) との関係
川辺川樹林帯集落水田⇒

集落・水田と分布が一致
水害防備林として植栽された

川辺川 8.0k地点

住宅・水田前面の水害防備林(2023.05.19撮影)

2) 令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果の評価

方法 －令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果－

10▌水理シミュレーションを行い，最大流速を比較し水害防備林の影響を評価

Case0 現況の水害防備林を除去
Case1 現況の水害防備林

シミュレーションソフト：DioVISTA Flood Professional
河川ライン：国土数値情報ダウンロードサービス
標高データ：DEM (分解能1m)
降雨シナリオ：XRAINオリジナルダウンロードシステム (国土交通省)◼ 再現性の確認••

実測流量との比較 柳瀬観測所(令和2年7月3日0:00から7月5日0:00)
浸水範囲との比較 (熊本県発表）◼ 水害防備林は粗度係数で表現
K=(2*g/aw/Cd)0.5

K:樹木繁茂特性を表す樹木繁茂透過係数 g:重力加速度 aw=N*Dm Cd:効力係数(=1.2)
N:単位面積あたりに繁茂する樹木本数 Dm:幹の胸高直径

hm:枝下長さhm=0の場合
hv:樹高n=∞
nb:樹木群が繁茂する範囲での高水敷表面の粗度係数
hm>0かつh≦hmの場合(下草の有無で決定 下草あり:nb=0.04，下草なし:nb=0.03)
n=(nb2+h4/3/K2)0.5
hm>0かつhm<h≦hvの場合
n=(h/hm)5/3*(nb2+hm4/3/K2)0.5
hm>0かつhv<hの場合
n=(hv/hm)5/3*(nb2+hm4/3/K2)0.5⇒現地調査で観測方法 －令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果－
▌現地調査
川辺川

エリア2

2m×2mコドラート

エリア1

調査の様子

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結果 －令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果－
▌現地調査
樹種
エリア1

ハチク

エリア2 ホテイチク

ハチク

2
本数密度(本/m ) 胸高直径(m) 枝下長さ(m) 樹高(m)

下草

7.25±1.30

0.03±0.01

3.21±1.02 7.17±2.00 無

3.67±1.59

0.04±0.01

4.20±0.07 8.04±0.85 無

川辺川 6.1k地点⇒ 杖としてホテイチクを活用

雨宮の森
雨宮神社

ホテイチク

35m

川辺川

▌シミュレーションモデルの再現性◼ 流量比較

◼ 浸水範囲比較
熊本県発表 計算浸水範囲⇒nash係数 0.97 (≧0.7)

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結果 －令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果－

13▌シミュレーション結果
最大流速(m/s)

0～0.5

0.5～1.0◼ Case0 (水害防備林なし)

1.0～1.5

1.5～2.0

2.0～2.5

2.5～3.0

3.0～3.5

3.5～4.0

4.0～4.5◼ Case1 (現況の水害防備林)

4.5～5.0

5.0～

結果 －令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果－

14▌シミュレーション結果
最大流速(m/s)

0～0.5

0.5～1.0◼ Case0 (水害防備林なし)

1.0～1.5

1.5～2.0

2.0～2.5

2.5～3.0

3.0～3.5

3.5～4.0

4.0～4.5◼ Case1 (現況の水害防備林)

4.5～5.0

5.0～

結果 －令和2年7月豪雨時の水害防備林による氾濫流の減勢効果－▌シミュレーション結果
最大流速差分 (Case1-Case0)

青：水害防備林によって流速が低減
赤：水害防備林によって流速が上昇➢ 河道湾曲部の外岸側で流速低減
水害防備林により河道内の流れの遠心力が小さくなるため➢ 水害防備林内で流速低減
土砂・流木を捕捉
背後地への流入抑制に寄与した可能性

防備林内の流木(2023.05.26撮影)

153) さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討

方法 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－▌複数のケースから川辺川における最適策を検討⇒ Case1 (現況) と比較し評価

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結果 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－
青：現況よりも最大流速が低減
赤：現況よりも最大流速が上昇▌Case2 : 上流伐採
最大流速差分(m/s)-1.2以下18-0.9～-1.2-0.6～-0.9-0.3～-0.6

0～-0.300～0.30.3～0.6

0.6～0.9

0.9～1.2

1.2以上

下流部の大部分で流速上昇
低減もみられたが、上流部の上昇量に比べると小さい結果 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－
青：現況よりも最大流速が低減
赤：現況よりも最大流速が上昇▌Case3 : 粗度係数増加
最大流速差分(m/s)-1.2以下-0.9～-1.2

19-0.6～-0.9-0.3～-0.6

0～-0.300～0.30.3～0.6

0.6～0.9

0.9～1.2

1.2以上

Case1 - Case0

現況の水害防備林が低減した箇所でさらに低減上昇した箇所でさらに上昇

粗度係数を増加することで，低減エリアは変化しないが，変化量はさらに増す

結果 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－

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青：現況よりも最大流速が低減
赤：現況よりも最大流速が上昇
最大流速差分(m/s)-1.2以下-0.9～-1.2-0.6～-0.9-0.3～-0.6▌Case4 : 切れ間に植林

0～-0.300～0.30.3～0.6

0.6～0.9

0.9～1.2

1.2以上▌Case5 : 幅増加

植林区間

変更区間

植林箇所においても水害防備林内での低減はみられたが、背後地と植林箇所より下流部で流速上昇

林内と変更箇所より下流で低減
林内 : 0.5～2.0m/s低減⇒ 下流 : 0.05～0.15m/s低減
変更箇所背後地で上昇⇒ 0.1～1.5m/s上昇

結果 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－
青：現況よりも最大流速が低減
赤：現況よりも最大流速が上昇▌Case6 : 堤内地に横断方向に配置
最大流速差分(m/s)-1.2以下-0.9～-1.2-0.6～-0.9

21-0.3～-0.6

0～-0.300～0.30.3～0.6

0.6～0.9

0.9～1.2

1.2以上

配置箇所周辺で低減⇒ 0.1～0.5m/s低減
雨宮地区 , 配置箇所より下流部でも低減
配置箇所の対岸では上昇⇒ 最大で0.3m/s,大部分は0.1m/s
集落が存在

結果 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－◼ Case5,6で低減がみられたが，上昇量を考慮し今回はCase6を最適策とした
Case5 水害防備林の幅を増加
Case6 堤内地に河道に対して横断方向に配置▌Case5 : 幅増加▌Case6 : 堤内地に横断方向に配置⇒ Case6における浸水深の変化も比較する

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結果 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－▌Case6 , Case1 最大浸水深比較◼ Case1◼ Case6◼ Case6 – Case123

結果 －さらなる氾濫流減勢対策として水害防備林の配置の検討－▌Case6 , Case1 最大浸水深比較◼ Case1◼ Case6◼ Case6 – Case1

上流側で0.01～0.10m上昇下流側で0.03～0.06m低減⇒横断方向水害防備林による浸水深への影響は小さい

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まとめと今後の課題✓川辺川水害防備林は水田・集落の防御を目的に植栽され，現在も多くが残存する✓

令和2年7月豪雨時には，河道湾曲部外岸側と水害防備林内で氾濫流の流速を低減した可能性✓

堤内地に河道に対して横断方向に配置することでさらなる流速低減効果が見込める✓今後は堤内地水害防備林，川沿い水害防備林の組み合わせによる配置検討をする必要がある✓地点ごとの水害防備林繁茂特性を反映させる

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