令和6年度砂防学会研究発表会概要集

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美和ダム流域における流木発生箇所および発生量の推定
株式会社ジッソク ◯小松 快甫
信州大学農学部 福山 泰治郎・堤 大三・小野 裕
1. はじめに
令和元年東日本台風では,信濃川水系等で甚大な浸水被害が発生するとともに,長野県内において 43 件の土砂災害が発生した。長野県伊那市に位置する
美和ダム流域では,2019/10/11 15 時頃から 2019/10/12 23 時頃までの間にまとまった雨が降り,ダム湖への最大流入量は過去 3 番目に大きい約 887 m3/sを記録した。この台風に伴う出水によって発生した流木量は,平年値の約 100倍にあたる約 30,000 m3 と推定されており,土砂バイパストンネル吞口の流木
ハネの損傷が発生した。流木を伴う出水は災害による被害を助長するため,流域治水による効果的な防災技術が求められているが,対策の基礎資料となる発生流木量や流木発生箇所などは広大な流域では全容の把握が困難である。
そこで本研究では,将来的な流域管理に資するための基礎資料とすることを目的として,大量の流木が発生した令和元年東日本台風による出水に着目し,既存の航空レーザ測量成果を用いた流木発生箇所の特定と発生流木量の算定に取り組んだ。

美和ダム流域

2. 調査対象地（図 1）
調査対象地は,令和元年東日本台風で流木が大量に発生した美和ダム流域(流域面積 311.1 km2)とした（図 1）。美和ダム流域を構成する三峰川や戸台川は,中央構造線の影響を受けて南北性の流路をもつ河川であり,また,上流域
は南アルプスの西斜面であり山岳地は急峻で,深く刻まれた峡谷が形成される。流域内は中央構造線に代表される複雑な地質構造を有し,土砂生産量が多い。

図 1 流域図

3. 流木発生箇所の抽出と発生流木量の推定手法（図 2）
流木発生箇所の特定は,航空レーザ測量成果を用いて実施した。流木発生前（2009 年 1),一部は 2013 年 2)）と発生後（2020年 3)）の航空レーザ測量成果から樹幹高データ(DCHM)を作成し,それらの差分を作成し,立木喪失箇所を抽出した。さらに,現地調査結果やオルソ画像を用いて樹木以外の箇所を削除し流木発生箇所とした。また,本研究では,流木発生形態に着目し,「山腹崩壊型」
・「渓岸侵食型」
・「渓床侵食型」に分類した。河道・渓岸からの発生は,オルソ画像を判読し,河床内で立木が喪失した箇所を河道区域とし,渓岸区域は地形および流心からの距離に基づき設定した。流木発生箇所と樹幹高データを用いて空間体積量を求め,
空間体積量と立木材積量の関係式 4)を用いて立木材積量を算定する手法（総堆積法）で流域ごとの発生流木量を算出した。

R2年航空レーザ計測データ(DSM,DEM,オルソ画像)

H20年,H24年航空レーザ計測データ(DSM,DEM,オルソ画像)

樹冠表層高ﾒｯｼｭﾃﾞｰﾀ(DSM)
地盤高ﾒｯｼｭﾃﾞｰﾀ(DEM)

樹冠表層高ﾒｯｼｭﾃﾞｰﾀ(DSM)
地盤高ﾒｯｼｭﾃﾞｰﾀ(DEM)

R2年航空レーザ計測データ

R2年航空レーザ計測データ

空間体積量,流木発生箇所データ(メッシュ評価：1.0m四方)(H20年,H24年DCHMデータ － R2年DCHMデータ)

発生箇所に分類(河道、渓岸、斜面)
オルソ画像判読で谷次数ごとの河道幅、渓岸幅を設定

4. 発生流木量と発生形態別の内訳（表 1）2009 年から 2020 年までの約 11 年で発生した流木量は 230,344
m となった。このうち,「山腹崩壊型」が 224,061 m3（97.3 ％）を占めた。他の発生形態は,「渓床侵食型」が 555 m3（0.2 ％）,「渓岸侵食型」が 5,728 m3（2.5 ％）である。

流木発生箇所別の空間体積量

崩壊箇所のポリゴン抽出

発生流木量の算出

流木発生形態の特徴を把握

3

5. 発生流木量と美和ダム流木回収量および流木流入量との比較
美和ダムにおける 2009 年から 2021 年までの流木回収量
は,13,359 m3 である。
（表 1）これは,本研究で推計した発生流木量の約 5.8 ％に相当し,「渓床侵食型」と「渓岸侵食型」の合計値である 6,283 m3 より多い結果となった。
ダム管理者へのヒアリング結果によると,「大規模な流木流入があった際には,回収に 1～6 カ月程度を要する場合が多く,1～3
割程度の流木が沈降している印象である」との回答が得られている。令和元年東日本台風の出水によって美和ダムに流入した流木
量は,平年値の 100 倍以上に相当する約 30,000 m3 と推定されている。これらを踏まえると,ダム湖に到達した流木量は,実際に回収した流木量より多いと推定される。

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図 2 流木発生箇所と発生流木量算出フロー
表 1 発生流木量算出表

渓床侵食型発生流木量:555 m3

渓岸侵食型発生流木量:5,728 m3

戸台川流域
77,843 m3(34.7 %)

戸台川流域
777 m3(13.6 %)三峰川 8 流域
142 m3 (25.6 %)図 3 渓床侵食型(河道)の発生流木量

山腹崩壊型発生流木量:224,061 m3

図 4 渓岸侵食型(渓岸)の発生流木量

6. ダムに到達した流木発生源の推定

図 5 山腹崩壊型(斜面)の発生流木量
戸台川流域「渓床侵食型」と「渓岸侵食型」の発生形態は中下流域で多く発生
し,発生流木量のうち約 2.7 %程度となったが,「渓床侵食型」と「渓岸侵食型」の合計値(6,283 m3)は,美和ダムでの流木回収量（13,359 m3）
より少ない結果となった。下流域は,流木捕捉施設がほとんど整備されていないこと,流路上に流木の堆積がほとんど確認されなかったこと,
河道幅が広く直線的な流路を形成していることから,ダム湖まで到達した流木は主に河道・渓岸由来で,一部が斜面崩壊由来と推測された。
令和元年度東日本台風の雨量分布（図 6）をみると,累加雨量は流域
東部の南アルプス稜線で多く,最東端の仙丈ケ岳山頂付近で最大であった。各流域の単位面積当たりの発生流木量に着目すると,「渓岸侵食型」「山腹崩壊型」ともに最大となった戸台川流域のほか,東部に位置
図 6 令和元年東日本台風雨量分布図と発生流木量する流域で大きな値を示し,南部においても流木発生が著しい流域が確（単位面積当たり）認される。一方,西部の流域は発生流木量が少ない。降雨が著しい位置と発生流木量の顕著な流域の位置がほぼ一致することから,流木発生は降雨の影響が非常に大きいといえる。
7. 流木発生形態の特徴
7.1, 0 次谷からの流木発生（図 7）
1 次谷から源頭部にあたる 0 次谷で流木の発生が抽出された。現地調査でも谷地形上部斜面に崩壊が確認された。0 次谷の崩壊により,渓岸侵食・斜面崩
壊由来の流木生産につながる。
7.2, 水衝部の下流側斜面（図 7）
河道屈曲部の水衝部の下流側で渓岸侵食による流木発生箇所が抽出された。一部では斜面脚部だけで
既往崩壊地
0 次谷
なく,斜面上部まで含む長大な斜面崩壊がみられた。
7.3, 河川と地質境界の交点付近（図 8）
流木発生箇所と地質との関係に着目した結果,河川と地質境界の交点付近において,崩壊の起点が抽出された。美和ダム流域の地質は,河川や山稜と同じく南北性の地質分布であり,美和ダムの近傍に中央構造線
水衝部等が縦断しているため,大規模崩壊や地すべりが多く発生する要因となっている。地質境界付近における斜面崩壊の多発については,既往の研究でも報告され
図 7 流木発生箇所と地質図
図 8 流木発生箇所と地質図ている 5)。抽出された箇所は谷地形に沿っており,斜面崩壊や渓岸崩壊が発生している。
引用文献 1) 平成 20 年度天竜川上流管内他地形測量成果品，2)平成 24 年度予防治山事業第 27 号工事成果品，3)令和 2 年度
天竜川水系三峰川流域航空レーザ測量業務成果品，4)令和 3 年度天竜川水系発生流木量解析検討業務成果品，5) 西山賢一，
千木良雅弘：1972 年天草豪雨で発生した斜面崩壊の地質的特徴，京都大学防災研究所年報，Vol. 46, pp. 149-158, 2003.
謝辞 中部地方整備局 天竜川上流河川事務所，天竜川ダム統合管理事務所，中部森林管理局 南信森林管理署，長野県林務部,伊那市に調査許可や資料提供を頂きました。記して感謝いたします。

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