鉛-210年代測定法を適⽤した
揖斐川⽔系津屋川の堆積速度の推定
田代

喬*・陀安⼀郎***名古屋大学減災連携研究センター**総合地球環境学研究所研究基盤国際センター※本研究は，公益財団法⼈河川財団の河川基⾦助成事業を受けて総合地球環境学研究所・同位体環境学共同研究事業により実施した．

背景・目的
伊勢湾

木曽川
羽島

⻑良川

海津

揖斐川

津屋川

養⽼⼭地の東斜⾯に小規模扇状地が多数形成
津屋川は扇状地末端部を縫うように流下
濃尾平野ほぼ全景︓岐⾩県⻄濃地域（本巣市）から伊勢湾を望む
2016.11.25 名古屋-熊本便から撮影

210Pbによる年代決定法

半減期22.3年

堆積環境の推定手法。

 「鉛-210」は、空気中を循環しているが、一部は塵や降⽔に取り込まれて⽔中に移動し、。
 底泥となった後は、⼤気からの新たな供給が無く、放射壊変によって一定の速さで減少（）。

底泥中各層の「鉛-210」濃度に対し、底質や水中の「ラジウム-226」から生成される「鉛-210」※を差し引いた「鉛-210ex」（過剰「鉛-210」）の（積算重量）深度に対する変化から堆積速度を推定できる。
※「鉛-214」と同値として扱う

底泥中の鉛-210ex濃度C(t)はC(t) = C(0) e-λt

ただし，λ:壊変定数（0.03114/yr）

 堆積深度が深くなるにつれ「鉛210」は少なくなるため、まで。
、。

出典︓富山県生活環境文化部環境政策課（2011）．第１回富岩運河等ダイオキシン類対策小委員会．

137Csによる年代決定法（半減期30年） 堆積環境の推定手法
⻩砂による大気経由輸送〜Fujiwara（2010）

侵食や撹乱が起きていない前提に⽴てば，いくつかの年代をタイムマーカー（ベンチマーク）として使用できる
富山県生活環境文化部環境政策課（2011）に加筆
Fujiwara（2010）Atmospheric deposition of radioactive cesium (137Cs) associated with dust
events in East Asia, Bull. Natl. Inst. Agro-Environ. Sci., 85-115.

近世からの⽔域減少
過去と現在の地図の対比

過去100年以上，存続する水域を抽出

引⽤・出典︓今昔マップ on the web http://ktgis.net/kjmapw/index.html

超⾳波流向流速計SonTek
RiverSurveyor M9（Xylem）による⽔深分布（2019年7月9日時点）とコア採取地点

材料と⽅法
調査地
“ワンド池”

佐竹式コア―サンプラー（離合社）により50cm深さで底泥コア
サンプリング
背景︓ＧＥＯＳＰＡＣＥ航空写真２５００（２０１１年4月撮影）

γ線検出器

100年以上残存し、本川に接続する（後背湿地状の）止⽔域を対象に・・・
50cm深さの底泥コアサンプリングを実施

100m

津屋川

マルチチャンネルアナライザ MCA7700（セイコー・イージーアンドジー株式会社）

揖斐川⽔系津屋川に接続する過去100年以上存続してきた（半閉鎖性）止⽔域において，採取した底泥コアを（鉛直層厚14mmに）分取して，γ線検出にて含有放射性同位体を測定

CIC（Constant Initial Concentration）モデルの適⽤
泥質堆積物の供給量，堆積速度は不変と仮定〜Goldberg (1963)，Robbins (1978)

重量堆積速度r [g/cm2/yr]が⼀定とすると
 堆積年代t ［yr］は積算重量深度m [g/cm2/yr]に比例する
 積算重量深度mにおける過剰210Pbの比放射能C [Bq/g]は，指数的に減少する

St. 1の例

t = m / r, C = C(0) e-λt
ただし，λ:壊変定数（0.03114/yr）

C(m)C(m) = C(0) e(-λ/r)m

C(m) = 0.085 e-0.124m

底泥コア（柱状試料）を分取した各層の① 過剰210Pbの比放射能Cを求める．
210Pb－214Pb② 積算重量深度mを求める．
重量深度＝層厚（1.4 [cm]）×乾燥かさ密度[g/cm3]② 積算重量深度mに対する過剰210Pbの比放射能Cを求める．
減少率（⽚対数グラフの傾き）から，重量堆積速度r（=0.2514 [g/cm2/yr] ）を得る

CRS（Constant Rate of Supply）モデルの適⽤〜Appleby and Oldfield (1978)
⼤気由来の210Pbの⽔底への供給量が一定
すなわち，単位面積当たりの過剰210Pbの全鉛直現存量A(0)は常に一定を仮定
 積算重量深度mにおける過剰210Pbの鉛直現存量A [Bq/cm2]は，指数的に減少する
過剰210Pb比放射能
t年間で堆過剰210Pb比放射能 0A(0)
積した底泥C (m)𝐴 0 =𝐶 𝑚 𝑑𝑚 = 𝑐𝑜𝑛𝑡.
mi0
t年前の⽔底AA(0)𝐴=𝐴 0 𝑒dm m
A(0)が減少しAになるt年前

m:積算重量深度
C(m):積算重量深度mにおける過剰210Pb比放射能

現在

実計算では，各層中の過剰210Pb現存量を区分求積し，試料最深部（N）以深の鉛直現存量Abを加えて積算して鉛直現存量を推定（右式参照）=

𝐶(𝑚) 𝑑𝑚

深度miの堆積年代

1𝐴(0)∴ 𝑡 = ln
𝜆
𝐴

𝐴 0 =

Δ 𝐴𝑛 + 𝐴𝑏 𝐴𝑏 =

1𝑟𝑏𝐶𝑁
𝜆

検出限界以下となった深度においては，重量堆積速度rb [g/cm2/yr]一定とする

⽔害，改修履歴の抽出・整理材料として使⽤した主な参考文献• 養⽼町︓養⽼町の⼤⽔害，1962．
• 岐⾩県︓昭和34・35・36年 連年災害復興誌，1965．
• 木村・安江︓養⽼扇状地における砂防ダム配置の特徴，
岐⼤農研報43, 65-73，1981．
• 岐⾩県海津郡南濃町︓南濃町通史編，1983．
• 養⽼町教育委員会︓郷⼟の治⽔ー養⽼町ー，1991．
• 建設省中部地⽅整備局︓木曽三川治⽔百年のあゆみ，
1995．
• 岐⾩県︓木曽川⽔系津屋川圏域河川整備計画，2001．
• 国⼟交通省︓⽔害統計調査，1973-2019，https://www.mlit.go.jp/river/toukei_chousa/kasen/suiga
itoukei/index.htmlほか

結果と考察

鉛-210/214、セシウム-137の比放射能の分布

Pb-210は深度によって異なり，Pb-214はほぼ一様
Cs-137に複数回ピーク※があって， 深場に最大値※1963年︓原⽔爆実験，1986年︓チェルノブイリ，2002年︓⻩砂⾶来に対応︕︖

Cs-137比放射能ピークとCIC，CRS各モデル
によって推定した堆積年代との整合性

2002年
1986年

1963年

Cs-137法

1963年

1986年

2002年

CICモデル

1951年

1996年

2004年

CRSモデル

1963年

1988年

2002年

津屋川中流・右岸ワンド*の堆積速度（重量堆積速度）の変化*海津市南濃町津屋地先／今熊⾕流⼊部より下流，本川との接合部付近

1979〜86年に多量の⼟砂流⼊砂防整備が進んだ時期（次⾴）と対応か︖

明瞭なピーク（下線の年︓，，）は文献の⽔害記録に対応

文献︓南濃町（1982），建設省中部地⽅整備局（1995），田代・⽚貝（2021）

調査地上流における砂防⼯事の履歴（施⼯面積／集⽔面積を併記）• 小倉⾕（11.67／239.75ha）砂防整備
 明治16（1883）〜45（1912）年︓
 ⼤正元（1912）〜15（1926）年︓

堰堤⼯3カ所
堰堤⼯10カ所 昭和元（1926）〜10（1935）年︓堰堤⼯4カ所，床固⼯／帯⼯67カ所
 昭和11（1936）〜20（1945）年︓堰堤⼯2カ所，床固⼯／帯⼯53カ所
 昭和21（1946）〜30（1955）年︓床固⼯／帯⼯6カ所
 昭和31（1956）〜40（1965）年︓
堰堤⼯3カ所，床固⼯／帯⼯1カ所
 昭和41（1966）〜54（1979）年︓
堰堤⼯1カ所，床固⼯／帯⼯1カ所• 今熊⾕（5.61／136ha）砂防整備

 昭和4（1929）〜35（1960）年︓堰堤⼯14カ所，床固⼯／帯⼯28カ所

調査地
調査地上流域の⾕（⽀川）の配置（岐⾩県、1995）• 風呂⾕（2.71／90.94ha）砂防整備

堆積速度が大きかった1979-86年までにほぼ現況の整備状況に進展

 明治43（1910）〜昭和37（1962）年︓
堰堤⼯7カ所，床固⼯／帯⼯12カ所

出典︓木村・安江（1980）

調査地上流における⽔害被害の経年変化

データ出典︓建設省・国⼟交通省「⽔害統計調査」

まとめ• 津屋川の堆積速度はPb-210年代推定法によると、平均で0.49 g cm-2 yr-1と評価され，湖などで報告されている値よりも⼤きくなった．
• 堆積速度が極⼤値を示した年（1965，1974，2017年）は，過去に⽔害が生じた年とほぼ一致したが，それを上回った1979〜86年は，砂防施設が整備された直後に当たり，施設被害が⼤きい年代と対応した．
• 堆積速度の動態は細粒分の⼟砂流出を反映した．
• 上流域の養⽼山麓扇状地が砂防整備された後に生じた⼟砂災害とその後の復旧⼯事により発生した細粒⼟砂が，⽀川を通じて運搬され，本川に堆積したものと考えられる．

• 本研究により，河川の堆積環境分析へのPb-210測定法の適⽤性が確認された．

補遺︓調査地周辺地域の概要とモデル適合性の詳細

対象地域の概要
濃尾平野揖斐川右岸地域
＠岐⾩県養⽼郡養⽼町・
海津市南濃町〜傾動地塊運動に伴って生じた沈降盆地に、木曽、⻑良、揖斐の三川からの流出⼟砂が堆積することにより形成

津屋川とその周辺⽔域の歴史的変遷

参考文献︓地理院地図，南濃町史，岐⾩県治⽔史など

CICモデルとCRSモデルの適合性︓
堆積速度の推定状況
重量堆積速度rbの推定

重量堆積速度rの推定
CICモデルCRSモデル

堆積速度⼀様とする仮定（CICモデル）については、やや無理があることが窺われる