資料
令和 2 年度第 5 回国土技術政策総合研究所研究評価委員会
分科会（第一部会） 議事次第・会議資料－133－

令和 2 年度第 5 回国土技術政策総合研究所研究評価委員会分科会（第一部会）

議 事 次 第―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
日時：令和 2 年 11 月 10 日（火）場所：WEB 開催
1．開会
2．国総研所長挨拶
3．分科会主査挨拶
4．評価方法・評価結果の扱いについて
5．評価＜令和元年度終了の事項立て研究課題の終了時評価＞
・水防活動支援技術に関する研究
・地震と洪水の複合災害リスクマップの作成・提供
・高潮と豪雨による複合型浸水発生時の減災対策のための浸水予測システム開発
・危機管理型波浪うちあげ高観測技術の開発に関する研究
・地下水位のリアルタイム観測手法に関する検討
・液状化等により被災した管路に関する情報収集および傾向分析
6. 国総研所長挨拶
7．閉会

会 議 資 料―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――頁
資料 1

国土技術政策総合研究所研究評価委員会分科会（第一部会）委員一覧

資料 2 評価方法・評価結果の扱いについて

135
136

資料 3 研究課題資料
3-1 水防活動支援技術に関する研究

137

3-2

地震と洪水の複合災害リスクマップの作成・提供

146

3-3

高潮と豪雨による複合型浸水発生時の減災対策のための浸水予測システム開発

154

3-4

危機管理型波浪うちあげ高観測技術の開発に関する研究

163

3-5

地下水位のリアルタイム観測手法に関する検討

171

3-6

液状化等により被災した管路に関する情報収集および傾向分析180

資料 4 評価対象課題に対する事前意見

189注）資料 3 及び資料 4 については、研究評価委員会分科会当日時点のものである。
注）資料 3 の一部の図表等について、著作権等の関係により非掲載としております。

－134－

第 5 回（第一部会）
資料 1

国土技術政策総合研究所研究評価委員会 分科会（第一部会）委員一覧

第一部会
主査
古米 弘明

東京大学大学院工学系研究科
附属水環境工学研究センター 教授

委員
岡本

直久

鼎

信次郎

古関

潤一

東京大学大学院工学系研究科社会基盤学専攻 教授

執印

康裕

宇都宮大学農学部森林科学科 教授

菅原正道（一社）建設コンサルタンツ協会 技術委員会委員長
パシフィックコンサルタンツ株式会社取締役 戦略企画統括部長

関本義秀

東京大学生産技術研究所
人間・社会系部門 准教授

高野伸栄

北海道大学公共政策大学院
公共政策学連携研究部 教授

田村圭子

新潟大学危機管理本部危機管理室 教授

西村修

東北大学大学院工学研究科 教授

筑波大学システム情報系 教授

東京工業大学環境・社会理工学院
土木・環境工学系 教授※五十音順、敬称略－135－

第 5 回（第三部会）
資料 2

評価方法・評価結果の扱いについて（第一部会）

１

評価の対象
令和元年度に終了した事項立て研究課題の終了時評価

２

評価の目的
「国の研究開発評価に関する大綱的指針」、「国土交通省研究開発評価指針」に基
づき、外部の専門家による客観性と正当性を確保した研究評価を行い、評価結果を今後の研究の目的、計画等へ反映することを目的とする。

３

評価の視点
必要性、効率性、有効性の観点を踏まえ、「研究の実施方法と体制の妥当性」「目標の達成度」について終了時評価を行う。
【必要性】科学的・技術的意義、社会的・経済的意義、目的の妥当性等【効率性】計画・実施体制の妥当性等【有効性】目標の達成度、新しい知の創出への貢献、社会・経済への貢献、人材の育成等評価にあたっては、研究開発課題の目的や内容に応じ、研究課題毎に初期、中期、後期の段階に振り分け、それぞれの段階に応じて、以下の留意すべき点を踏まえた評価を行う。
初期段階：先進的あるいは挑戦的な取組
中期段階：実用化に向けた取組
後期段階：普及あるいは発展に向けた取組

４

進行方法（１）評価対象課題に参画等している委員の確認
評価対象課題に参画等している委員がいる場合、対象の委員は当該研究課
題の評価には参加できない。（該当なし）（２）研究課題の説明（１０分）（３）研究課題についての評価（１３分）① 主査及び各委員により研究課題について議論を行う。
② 審議内容、評価用紙等をもとに、主査が総括を行う。

５

評価結果のとりまとめ及び公表
評価結果は審議内容、評価用紙等をもとに、後日、主査名で評価結果としてとりま
とめ、議事録とともに公表する。
なお、議事録における発言者名については個人名を記載せず、「主査」、「委員」、「事務局」、「国総研」等として表記する。

６

評価結果の国土技術政策総合研究所研究評価委員会への報告
本日の評価結果について、今年度開催される国土技術政策総合研究所研究評価委員会に分科会から報告を行う。
－136－

資料３－１
終了時評価

水防活動支援技術に関する研究

研究代表者

：

河川研究部長

佐々木

課題発表者

：

水害研究室長

板垣

関係研究部

：

河川研究部

研究期間

：

平成２９年度～令和元年度

研究費総額

：

約４６百万円技術研究開発の段階 ：

隆
修

初期段階

National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, JAPAN

１．研究開発の背景・課題
背景

この研究で「水防活動」とは、水害被害を防止・軽減するために市町村、消防機関、水防団等が実施する活動（巡視、水防工法、避難誘導等）全般をいう。

○近年、雨の降り方が激甚化○治水施設能力を上回る洪水の発生

今後も、施設能力を上回る洪水の発生頻度の高まりが予想

関東地方整備局撮影
水防活動の様子（茨城県筑西市消防団）
出典：国土交通省「水防の基礎知識」○社会全体の意識変革の必要性（「大規模氾濫に対する減災のための治水対策のあり方について（答申）」、社整審、平成27年12月）【従来の意識】
水害は施設整備によって発生を防止するもの【これからの意識】施設の能力には限界があり、防ぎきれない大洪水は必ず発生するもの

課題

施設能力を上回る洪水時の水害被害防止・軽減対策（水防活動等）について、効果的で持続的な仕組みを作り、社会に根づかせていくための具体的方法の確立。（ICT技術等を最大限活用した水防活動支援技術の研究開発）
－137－

2

２．研究開発の目的・目標
目的・目標

水防区間ごとに必要となる水防活動量評価の具体化による、活動の最適化を行うとともに、水防活動のより一層の効率化を図り、実質的な水防活動量を増大させる。
→より効果的な水防活動を実現
必要性◆雨の降り方の激甚化、治水施設能力を上回る洪水の頻発◆治水対策と併せて、水防活動による減災対策の重要性がますます増大◆減災対策のうち、水防活動の中心となる水防団の団員数の減少、兼任化等
により、地域防災力の低下が懸念→効果的な水防活動を支援する仕組みの構築が必要■水防団員数の減少
・全国で87万人（H28.4時点）※※消防団員を含む

・S35からほぼ半減、S46の7割■ほとんど消防団員（兼任水防団）
・専任水防団員はわずか1.6％⇒水防活動の専門家不在■サラリーマン団員の増加
・S40：26.5% ⇒ H28：73%⇒計画通りの参集困難の可能性■若手団員の減少
・30才未満の割合：39%(S46) ⇒14%(H28)・60歳以上の割合：0.6%(S46) ⇒5.9%(H28)3３．研究開発の概要
地域特性が色濃い水防活動に関して、これまで適用してこなかった工学的手法を活用し支援技術を開発。

①地形・河道特性を踏まえた効果的なリスク低減のための水防活動メニューの提案
・水防活動メニュー検討

課題出し②水防活動効率の向上及び活動の最適化技術の開発
・水防活動の実態把握

支援技術抽出・地方部 河川中流域、都市部 河川下流域の水防団へのヒアリングにより活動実態を把握し、地域特性別に時間的に整理した「水防活動実施過程の時系列整理図」（8～9頁参照）を作成

・リスク低減における位置づけの整理
・活動実態を踏まえて、本川の堤防防御だけでなく、支川、内水対応等も含めて、リスク低減における水防活動の位置づけ
を整理（10頁参照）

・効率化方策・優先箇所検討
・活動最適化方策と支援策メニュー検討（11頁参照）
・避難誘導の優先箇所明確化による活動効率化を目指す「人的被害の起こりやすさに着目したリスク
情報図」作成手法を開発（12頁参照）③水防活動支援技術の総合化

効果の定量化・地域特性に応じた水防活動支援技術による効果の評価手法を提示（13～14頁参照）※ヒアリング等により新たに得られた情報に基づき研究方針・内容を見直しつつ研究を実施した。
－138－

4

４．研究のスケジュール
実施年度

区分（目標、テーマ、分野等）

Ｈ２９

Ｈ３０

R１

研究費配分

17

14

15

総額46

水防活動
メニュー検討

リスク低減に向けた考え方
整理

水防活動の
実態把握

効率化方策・
優先箇所
検討（研究費［百万円］）①

地形・河道特性を踏まえた効果的なリスク低減のための水防活動メニューの提案

水防活動効率の向上及び活動の最適化
②
技術の開発

総研究費

約10
［百万円］

約21
［百万円］

支援技術導
入効果評価
手法の検討

③ 水防活動支援技術の総合化

約15
［百万円］

5

５．研究の実施体制

本省

水管理・国土保全局

情報交換，課題の共有化

国総研
水循環研究室（水位予測）

河川研究部

水害研究室

河川研究室
・堤防被災データ
・海外動向の調査

気候変動適応研究本部

地方整備局、事務所
各種調査データ提供
効率性

ノウハウ及びデータを持つ部署の協力を得て、既存の技術や既往研究、各
種調査データの利活用を行うことにより、研究を効率的に推進した。
6－139－

６．研究成果：① 地形・河道特性を踏まえた効果的なリスク低減のための水防活動メニューの提案 ～水防活動メニュー検討、活動実態把握～••

近年、出水時の活動実績がある水防団を中心に１０団体ヒアリングを実施し、活動実態を把握
上記に際して、実績活動時の河川水位・内水浸水状況、水防活動箇所・内容等を重ねた大判平面図を作成・活用。水防団から今後の避難誘導における優先箇所や避難経路の判断に有用と好評（大判平面図は希望のあった宮城県大崎市、埼玉県三郷市、岐阜県岐阜市の水防団へ提供）
ヒアリングで整理された地形・河道特性別の水防活動の特徴
地方部 河川中流域

都市部 河川下流域（秋田県由利本荘市、宮城県大崎市、岐阜県岐阜市、兵庫県豊岡市等）（埼玉県三郷市、愛知県西尾市、徳島
県阿南市等）

実施する活
動の実質的
な判断

水防団が自律的に判断

自治体・消防本部からの指示に水防団が従う（指示命令系
統が明確）

地形・河道
特性による
活動時間の
制約

内水、支川氾濫が短時間にほぼ同時に発生
本川の水位上昇速度が早
いため、活動できる時間が短い

内水→支川→本川対応が時間を追って発生
本川の水位上昇速度が遅い
ので、活動時間は相対的に余
裕がある

活動内容

本支川、内水対応以外に、
土砂災害、住民からの要請
対応等、多様本支川、内水対応に集中

避難誘導

各戸を個別訪問

広報車からの呼び掛け

救助活動

内水・支川氾濫の孤立者を救助（消防署の補助）

本川氾濫までは救助が必要とならない

ヒアリングの様子

背景地図の出典：国土地理院地図

活動時の浸水状況、水防活動箇所・内容、
経過時間ごとの水位分布等を重ね合わせた大判平面図7６．研究成果：① 地形・河道特性を踏まえた効果的なリスク低減のための水防活動メニューの提案 ～水防活動メニュー検討、活動実態把握～•

ヒアリングを踏まえて、水防活動の活動実態を活動地域、活動主体別に時系列で整理した「水防活動実施過程の時系列整理図」を作成することにより、水防活動メニューを整理した。

地方部 河川中流域

都市部 河川下流域

【凡例】

内水・
支川対応

内水・
支川対応
本川対応

本川対応

時間経過（
本川の水位上昇）

市役所職員、
消防署員等
も水防活動
に従事

8
－140－

６．研究成果：① 地形・河道特性を踏まえた効果的なリスク低減のための水防活動メニューの提案 ～水防活動メニュー検討、活動実態把握～

水防活動実施過程の時系列整理図

拡大（抜粋）
9

６．研究成果：① 地形・河道特性を踏まえた効果的なリスク低減のための水防活動メニューの提案～リスク低減に向けた考え方整理～・ ヒアリングの結果、実際の水防活動は多岐に渡っており、リスク低減に向けては内水・支川への対処を効率化することにより本川の対応時間を確保することが重要であることを明確化

水害リスク低減に向けた水防活動の位置づけ整理
河道内
水位①～③を実現するためには、
0 も合わせて考えていくことが重要

数10cm程度③あふれても被害を最⼩化・地域（氾濫ブロック）スケールの減災対策（避難誘導等）実施②しのげるよう最⼤限努⼒〜堤防機能を⼀時的に向上〜

・浸透に起因する決壊、⽐較的⼩さな⽔深での越流を⾷い⽌める

設計上安全とされる高さ（HWL等）～～①防ぎ切る〜決壊に⾄り得る事象を抑え込む〜～～・堤防の経年変化、設計上考慮しきれなかった条件への対応
・浸透が中⼼防災

０ 先んじて⽣じる要求/他の災害への対処

・内⽔（⽀川からの氾濫）への対処
・内⽔浸⽔域での避難誘導、救助・家財の移動、住宅浸⽔対策
・浸⽔道路に関する注意喚起
・他の災害対応（⼟砂崩れ等） 等

減災

－141－

10

６．研究成果：② 水防活動効率の向上及び活動の最適化技術の開発～効率化方策・優先箇所検討～•

ヒアリングから抽出された課題を踏まえ水防活動の最適化に資する支援策を整理

課題

水防活動支援案※

想定する効果※■避難誘導に時間がかかる（A）人的被害の起こりやすさに着目したリスク情報図の提供高リスク地区を優先的に避難誘導することで、時間の短縮、人的被害の減少が期待できる。

●全住民への個別訪問や避難誘導に時間を要し、それ以外の活動に手が回らない可能性がある。

→12頁参照■支川の危険箇所がわからない

今回技術開発（B）支川の水位情報の提供（水位計）●経験的な危険箇所を集中的に巡視●支川の土のう積みは想定していない、または重要水防箇所等に限定→想定箇所以外からの氾濫が把握できない（C)支川の縦断水位予測情報の提供（1時間後）■支川氾濫や内水氾濫による浸水 （D)支川・内水を含めた浸水予箇所の情報がない
測情報の提供（1時間後）

リアルタイム水位や予測情報に基づき、早期に土のう積みや避難誘導が可能になる
浸水が予測される家屋から先に避難誘導が開始できる●●支川や内水氾濫による浸水が、避難や水防活動の妨げになる■本川対応の時間がない●●支川・内水対応等、水防活動が多岐に渡るため、本川の活動にまで手が回らない■活動状況の情報伝達が煩雑（E)本川の縦断水位予測情報の提供

越流箇所や規模が予測できれば、予め土のうを積む、避既存情報の活用・組合せ 難呼びかけ等の対応が可能

水防活動情報共有支援システ
ム（仮称）の開発
ICT技術の更なる活用●地方部 河川中流域●都市部 河川下流域

水防関連情報の水防団・自治体・河川管理者間の迅速・円滑な共有、被害防止促進※水防団への支援策提供による効果を次頁以降で述べるが、住民等への直接提供による効果も期待できる。

11

６．研究成果：② 水防活動効率の向上及び活動の最適化技術の開発～効率化方策・優先箇所検討～••

本川の氾濫に先立ち、内水や支川氾濫が生じているのが一般的であり、避難誘導にあたって経路が浸水していることで避難の呼びかけや避難行動に支障をきたす場合がある。
内水浸水域と本川浸水域を重ね合わせた「人的被害の起こりやすさに着目したリスク情報図」の作成手法を開発し、人的被害の発生しやすい高リスク地区（優先箇所）を先行して声掛けし効率化。

内水・支川氾濫情報を加味

・内水浸水・支川氾濫の浸水深が大→避難できない
・本川氾濫の浸水深が大→人的被害のおそれ背景地図の出典：ArcGIS データコレク
ション 詳細地図 2015

通常の洪水浸水想定区域図（本川が氾濫した場合の最大浸水深分布）

高リスク地区（人的被害が発生する可能性が高い）
人的被害の起こりやすさに着目したリスク情報図

12
－142－

６．研究成果：③ 水防活動支援技術の総合化••「人的被害の起こりやすさに着目したリスク情報図」を活用することにより、高リスク地区（優先箇所）の人的被害リスクを低減するとともに、水防団の効率化できた時間を本川の対応等、他の活動に充てられることが期待される。
「避難誘導時間」、「避難成功世帯数」を指標として、支援策の効果の評価手法を開発。

高リスク地区から優先的に避難誘導した場合、高リスク地区の避難誘導は32分短縮可能

水防活動支援効果評価手法

今回技術開発■水防団員をエージェントとしたモデル（13頁）

重点配置に伴い、全体としては最短経路とならないことによる影響

道路上の移動・「避難誘導時間」 ※を指標として評価。

道路~住宅間の移動※道路上の移動時間＋道路～住宅間の移動時間＋対話時間（モデル地区水防団へのアンケート平均より11分）
・道路上の移動は、浸水すると移動速度低下（車両20km/h→徒歩4km/h）
・道路～住宅間の移動は、道路と住宅の直線距離から算出。浸水すると移動速度低下（徒歩4km/h→ボート2km/h）■水防団員等及び避難者をエージェントとしたモデル
（14頁）

均等配置

・「避難成功世帯数」を指標として評価
・水防団員等は設定ルートを移動。浸水箇所は移動速度低下（車両20km/h→ボート2km/h）
・避難者は浸水箇所を除く最短経路を個々に選択（地方部：車両20km/h →浸水後徒歩4km/h 、都市部：常に徒歩4km/h）

高リスク地区を優先的に避難誘導した場合（重点配置）の誘導時間の変化
水防団員等の動き

避難者の動き13

６．研究成果：③ 水防活動支援技術の総合化
・ （A)～（E）の支援策を組み合せて導入することによる効果の評価手法（13頁）を提示※図は計算領域の一部のみ拡大

地方部 河川中流域
支援策なし
本川

支援策(A)～(E)凡例
避難しない世帯
避難途上で被災しうる
世帯
車両で巡視
車両で避難呼びかけ

支川

ボートで避難呼びかけ
通行不能箇所

被災世帯が減少
・巡視、予測水位により本支川で土のう積み実施
・避難勧告30分前から個別訪問開始
・リスク情報図の優先箇所から先に訪問

・土のう積みなし・避難勧告時点から個別訪問開始
・詰所近傍より順番に訪問■避難世帯数の変化

背景地図の出典：国土地理院地図

計40世帯

被災世帯

避難成功世帯3割増・内水浸水で避難できない世帯があるので、内水

避難しない
世帯4割減

■避難成功世帯■避難しない世帯※■避難途上で被災しうる世帯※※※水防団員が訪問した世帯は避難開始と仮定※※避難経路の浸水深が30cm以上の世帯は避難途上で被災と仮定

浸水予測情報により30分早く避難誘導を開始する効果が高い。
・支川土のう積みも、支川からの氾濫量を減らし避難を促進。
・本川堤防の土のう積みは越水時間を遅らせる一方、今回の試算では、避難誘導の人員がその分
減少
14

－143－

７．成果の普及等••

令和２年度より、本研究の成果を踏まえた「水防活動支援情報共有システム」を構築
リアルタイムの水防活動状況の共有と、水防活動の現場で必要な情報提供を支援する機能を搭載。
水防団と自治体・河川管理者等が、洪水時に情報共有。

水防団
団長・現場の団員

市町村職員
・消防団員

河川事務所
実況情報

水防活動関連情報〇河川水位（大河川、支川・中小河川）、雨量〇浸水の有無（浸水センサー等）〇河川管理施設の変状〇ホットライン伝達内容〇巡視・通報等による地域の状況〇水防活動の現状
・今、どこで、誰が、何をやっているか
・活動指示を出した箇所、活動内容
・各活動の進捗状況（終了/活動中/未着手）〇水防団の受持ち範囲

市町村（災害対策本部）
避難関連情報水防活動支援情報
共有システム（地図・タイムライン表示）〇地区ごとの避難情報発令状況〇避難情報発令範囲〇避難所位置（発表論文）

既往実績等〇重要水防箇所〇洪水ハザードマップ〇過去の浸水実績（範囲）

プロトタイプシステム構築（R2～）■石川県能美市（手取川、梯川）■埼玉県三郷市・吉川市（江戸川、中川）

1)武内慶了・小林正和・板垣修「水防活動実態の把握及び避難誘導に着目した水防活動支援技術の提案」河川技術論文集、第25巻、2019年6月
2)国総研資料とりまとめ中15

８．事前評価時の指摘事項と対応
事前評価時の指摘事項

対応

指標づくりの有効性は認めるが、水防活動を時間的あるいは、空間的（活動主体・活動エリア等）にブレークダウンし、それぞれの切り口から整理することが期待される。

社会・地形特性別に2地域に区分し、それぞれの地域の特徴ごとに実施する水防活動（活動主体別）を時系列で整理した。

水防量とリスク低減量の関係を意識することも有意義であると考える。

洪水氾濫時に大浸水深が予想される地区の事前避難のための声掛けに要する時間と避難誘導済み世帯数
により水防活動量とリスク低減量との関係を分析した。

効果の検証（有効性の観点）が大事だと考える。
社会への実装を意識し、水防団の活動に活かせるような分かりやすい指標の作成、水防活動におけるモチベーションの向上やタイムラインに留意して進められたい。

本研究の成果を踏まえて今後、時系列で活動状況の共有や河川水位・浸水等の実況情報の提供ができる「水防活動支援情報共有システム」を構築する。

リアルタイム予測をするのであれば、昼と夜の水防活動のしやすさの違いも含めて水防活動量を評価する必要がある。

昼夜の活動の差については、ヒアリングの結果、夜間は活動しない、投光器の準備がある等、水防団によって多様だったため、次の課題とした。

内的な水防活動量の増加の議論も必要であるが、とりまく環境の整備、危険な場所には住まわせない方略等との整合性も議論すべきである。

今回の手法により効率的な水防活動によっても避難が困難な地域を明確化できることから、今後はさらに土地利用のあり方もふくめて議論を深めていきたい。

既存治水計画に水防関連を組み入れた研究はなく、是非見える形の成果を期待する。

洪水氾濫時に大浸水深が予想される区域の安全な避難を確保するために必要な水防活動量が明確化されたことにより、河川整備と水防活動を組み合わせた検討が可能になった。

16－144－

９．まとめ
研究開発の
目的

研究開発の目標

研究成果

研究成果の
活用方法

水防活動の
最適化・効
率化による
活動量の増
大

地形・河道特性を踏まえた効果的なリスク低減のための水防活動メ
ニューの提案・水防活動メニュー検討
・リスク低減に向けた考
え方整理・地方部 河川中流域、都市部 河川下流域の水防団へのヒアリングにより活動実態を把握・地域特性別に「水防活動実施過程の時系
列整理図」を作成し、より効果的な避難誘導
等の水防活動メニューを抽出・本川からの氾濫防止だけでなく、活動実態を踏まえ、支川、内水対応等を含めたリスク低減の考え方を整理
・避難誘導の優先箇所の明確化によって避難誘導の効果を高める「人的被害の起こりやすさに着目したリスク情報図」の作成手法
を提示
・避難誘導等の効率化に必要な支川水位情報、堤内地の浸水予測情報等を抽出・整理・水防活動支援情
報共有システム構
築に活用。R1年度
は三郷市・吉川市、能美市の3市で試行。
・ヒアリングを通じて、地域の洪水リ
スク情報や他地域活動事例等を自治体、水防団に情報提供。今後の水防活動へ反映（施策への反映・効果等）

水防活動効率の向上及び活動の最適化技術の開発
・水防活動の実態把握・効率化方策、優先箇
所検討

水防活動支援技術の総合化＜目標の達成度＞

有効性

・水防団員及び避難者のエージェントモデル
を用い、支援策を組み合せて導入することによる効果の評価手法を提示

目標の
達成度

◎

◎

〇

◎：目標を達成することに加え、目標以外の成果も出すことができた。 ○：目標を達成できた。
△：あまり目標を達成できなかった。
×：ほとんど目標を達成できなかった。

多くの水防団へのヒアリングを通じて地域によって多様性のある水防活動の実態を整理し、水防活動の最適化のための支援技術及び同技術導入によるリスク低減効果の評価手法を提示し、水防活動支援情報共有システムの研究開発につなげた。

－145－

17

資料３－２終了時評価

地震と洪水の複合災害リスクマップの作成・提供～地震と洪水の複合災害回避のための復旧支援計算プログラムの開発～

研究代表者

：

河川研究部長

佐々木

課題発表者

：

水害研究室長

板垣

研究期間

：

平成３０年度～令和元年度

研究費総額

：

約１５０百万円

技術研究開発の段階 ：

隆
修

中期段階

National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, JAPAN

１．研究開発の背景・課題
背景•

これまでに経験したことのないような豪雨・洪水災害が各地で頻発している一方、南海トラフ地震や首都直下地
震といった大規模地震の近い将来の発生の切迫性が指摘されている。

•

平成30年9月5日に台風21号が北海道を通過しその翌日未明に北海道胆振東部地震が発生した事例や、新潟県中越地震（2004年）のように地震発生前後１ヶ月以内に豪雨が発生した事例が少なからず存在する。

•

地震発生後に洪水が発生する「複合災害」では、通常では氾濫が発生しない規模の降雨でも氾濫被害が発生する恐れがあることに加え、リスクの分布が変化する。

（過去１１０年の間に、地震と洪水が１ヶ月以内の間隔で発生した回数は２２回）

地震により被災した堤防

地震により被災した構造物（抜け上がり）

１） 国土交通省国土技術政策総合研究所，（独）土木研究所：平成23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震土木施設災害調査速報，国総研資料第646 号，土木研究所資料第4220 号，2011
２） 国土交通省国土技術政策総合研究所，（独）土木研究所：平成28年（2016年）熊本地震土木施設被害調査報告 ，国総研資料第967 号，土木研究所資料第4359 号，2017３） 国土交通省関東地方整備局：平成23年（2011年）関東地方河川堤防復旧技術等検討会，第1回資料-5，2011

課題• 現行の防災対策は災害種類ごとに設定しているが、災害への緊急対応が一段落するのを待たずに次の災害が発生することを想定した複合災害への対策が重要となる•

大規模地震により、複数の河川において広範囲で甚大な河川管理施設の被災があった場合、復旧の優先順位を早期に判断する必要があるが、優先順位検討に必要な水害リスク情報の作成・提供手法が未確立

2
－146－

２．研究開発の目的・目標
必要性

大規模地震により広範囲・多数の堤防等が被災した場合の緊急復旧の優先順位検討にあたっては、
堤防被災状況等に基づき、緊急復旧箇所ごとの水害リスク低減効果を考慮することが重要。

洪水単独災害と地震と洪水の複合災害の氾濫シミュレーション比較

また、複合災害（連続災害）対策の必要性について報道がなされた（2018年9月13日NHK持論公論）。
目的・目標

【目的】
・地震からの復旧期間中の洪水発生を念頭に、地震発生による河川管理施設等の被災状況に基づく水害リスク分布の迅速な把握・上記水害リスク分布に基づく河川管理施設の復旧優先順位の提示
・復旧期間中の避難所の検討等に必要なリスク情報の関係機関での共有・復旧用備蓄資機材の配置計画検討時に参考となる水害リスク分布の提示【目標】
・地震と洪水の複合災害回避のための政策判断を支援する「地震と洪水の複合災害回避のための復旧支援計算プログラム」の開発（地震発生時の危機管理担当者、平常時の復旧用備蓄資機材配置計
画担当者等による利用を想定）

3

３．研究開発の概要
研究開発の概要

地震発生時に堤防等の河川管理施設等並びに堤内地の家屋が被災した状況下において、①洪水が発生した場合の被害想定（氾濫シミュレーション）②被災した堤防の緊急復旧による水害リスク低減量の評価を行う。
⇒地震によって被災した河川管理施設の緊急復旧箇所の優先順位検討の支援計算プログラムの開発○支援計算プログラムの概要※国総研プロジェクト研究「超過外力と複合的自然災害に対する危機管理に関する研究」（平成24～26年度）の複合災害に対する危機管理に関する研究成果並びに既存ツール・デジタルデータを組合せ○想定地震の推定震度分布入力により、地震によって変化する水害リスク分布の事前把握が可能→防災担当職員の研修教材、復旧用備蓄資機材の配置計画検討等に活用可能○実際の地震発生時に、水害リスク分布変化をいち早く把握し、復旧優先順位の提示が可能

－147－

4

４．研究のフロー図① 堤内地における地震
被災特性の整理② 河川管理施設の被災特性の整理③ 氾濫流量・水量と洪水被害の関係の整理④ 地震と洪水の複合災害時の洪水被害の試算⑤ 復旧支援計算プログラム作成
効率性

国総研道路地震防災研究室による橋梁地震被害情報の統合分析アルゴリズム等を先行研究事例として参考にしつつ、効率的に研究開発を進めた。
5

５．研究の実施体制

本省

水管理・国土保全局（行政上のニーズに基づく助言）
意見交換・助言

国総研

河川研究部

データ提供

地方整備局
意見交換

効率性

現場の災害復旧に資するアウトプットを目指すため、地方整備局の河川部門と情報共有・意見交換を行った。
6－148－

６．研究成果：① 堤内地における地震被災特性の整理

研究成果①

地震による人的被害について、中央防災会議による南海トラフ巨大地震被害想定の手法を用いて、250mメッシュごとの建物被害想定結果（木造、非木造建築物の全壊棟数）から、死者数及び要救助者数を算出。
→洪水時の人的被害算定で考慮
なお、被害最大となる夜間（全滞留者が屋内に留まっている）を想定している。

250mメッシュ屋内滞留人口の日変化の設定（木造）

パーソントリップ調査結果を活用

建築物の全壊棟数の算出（木造の場合）

↑

1.0

↑

1.0（被害最大を想定）↑ 0.117（中央防災会議と同値）

自力脱出困難者数（要救助者数）の算出フロー（※）

死者数の算出フロー（※）※出典）中央防災会議「南海トラフの巨大地震による津波高・浸水域等（第二次報告）及び被害想定（第一次報告）について」（平成24年8月29日）

６．研究成果：② 河川管理施設の被災特性の整理

7

研究成果②

堤防耐震性能照査結果等に基づき、震度に対する堤防沈下高を推定。
また、樋門・樋管等については、耐震対策状況を反映。

柱状図があるメッシュから沈下量を推定する

産総研・道路地震防災研等から入手した、
推計地震動分布の計測震度データ

地震による堤防沈下状況表示例（背景出典：国土地理院 地理院地図）○ 堤防耐震照査における三次点検で評価された沈下量を基本とする。
○ 三次点検が実施されていない箇所では、「液状化による堤防の沈下量簡
易推定プログラム」を用いて、堤防の形状や震度に応じた沈下量を算出

堤防の位置を対応させたメッシュ格子

8
－149－

６．研究成果：③ 氾濫流量・水量と洪水被害の関係の整理

研究成果③

地震による堤防沈下後の洪水被害の大きさの推定を迅速に行うため、あらかじめ氾濫ブロック（※）ごとに５規模の洪水氾濫シミュレーションを行うことにより氾濫ブロック内の非貯留型（流下域）氾濫域メッシュの合計被害とピーク氾濫流
量、貯留型（湛水域）氾濫域メッシュの合計被害と氾濫水量との間の関数式を導出→任意の震度分布・堤防沈下状況における各氾濫ブロックの洪水規模別洪水被害の大きさを同関数式に基づき推定※氾濫ブロック・・・一連の浸水想定区域のうち、地形や構造物等により区分されるひとまとまりの浸水想定区域（背景出典：国土地理院 地理院地図）

事前の洪水氾濫シミュレーションの例

ピーク氾濫流量・氾濫水量と被害の関係例

破堤点は氾濫ブロック内の被害が最大となる地点とした。
メッシュ別最大浸水深に基づく直接経済被害額・死者数の推定は、既存手法（治水経済調査マニュアル（案）（H17)、水害指標検討の手引き(H25版））によった。

9

６．研究成果：④ 地震と洪水の複合災害時の洪水被害の試算

研究成果④

地震による沈下後の堤防高さに基づき、氾濫ブロックごとの最小流下能力地点を抽出し、当該地点の破堤敷高等に基づき洪水規模別ピーク氾濫流量及び氾濫水量を算定し、これらの値と前述の関数式より氾濫ブロックごとの洪水規模別被害の大きさを推定することとした。
最小流下能力地点における氾濫水量・ピーク
氾濫流量を越流公式より算定

流下能力（m3/s）

10,000

6,000

2,000

0k

10k

20k

30k

40k

距離標

地震による堤防沈下を考慮した流下能力縦断分布例

ピーク氾濫流量・氾濫水量から被害の大きさを推定※ピンク色：沈下前流下能力、水色:沈下後流下能力※M9.0クラスの地震で試算した場合
直接被害額

直接被害額

⼈的被害

⼈的被害

（地震なし）（地震後）（地震なし）

（地震後）

１／５０

12.85兆円

24.46兆円

4,160⼈

8,095⼈１／１００

23.68兆円

33.24兆円

7,374⼈

11,449⼈

１／１５０

29.75兆円

37.02兆円

9,711⼈

11,918⼈

地震有無ごとの洪水被害試算例（モデル河川合計）
地震後の洪水規模別直接経済被害額(氾濫ブロックごと）試算例

－150－

10

６．研究成果：⑤ 復旧支援プログラム作成

研究成果⑤

緊急復旧による水害リスク低減量を推定・可視化し、モデル５河川（延長約250km）において、各種復旧シナリオに基づいた復旧優先順位を提示する機能を開発。
（復旧シナリオ例：人的被害低減効果の高い順、直接経済被害額低減効果の高い順に復旧）（１）氾濫ブロック緊急復旧優先順位の検討（２）氾濫ブロック・地先ごとの緊急復旧（HWLまで）に必要な土量・被害低減効果を算出

堤防沈下後の洪水規模別直接経済被害額、死者数の多い順等に氾濫ブロックを並べて表示（下表は直接経済被害額の降順表示例）

１日当たり供給可能土砂量等に基づく緊急復旧に要する日数を比較

氾濫ブロック名氾濫ブロックの復旧
優先順位の検討支援
11

６．研究成果：⑤ 復旧支援プログラム作成

研究成果⑤

復旧支援プログラムの活用例
想定地震後の復旧シナリオ別被害低減効果を比較したところ、流下能力の小さい箇所から復旧するシナリオは、被害低減効果の高い箇所から復旧するシナリオに比べて緊急復旧期間中の被害低減効果が一部小さくなるようなケースも見受けられた。
→本計算プログラムにより緊急復旧の優先順位付けを行うことが水害リスク低減に有効な場合が具体的に示された。

洪⽔被害額低減効果（直接被害額の場合）と復旧⼟量の関係

直接被害額軽減効果（億円）

1,200

※

1,000

シナリオ間の被害低減量の違い

800

600

400
直接経済被害額低減効果の⼤きい河川区間から緊急復旧を⾏うシナリオ

200

流下能⼒の⼩さい河川区間から緊急復旧を⾏うシナリオ
0

0

5

10

15

20

25

30

復旧⼟量（万ｍ３）※直接被害額軽減効果：地震後堤防高での被害想定額と、緊急復旧（HWLまで）の段階ごとの被害想定額との差

－151－

12

７．成果の普及等•••

成果の活用に向けて地方整備局河川部と情報共有・意見交換を実施した。
堤防沈下量等の推定精度の検証に必要な連絡・調整体制を地方整備局河川部との間で構築した。
震度分布に基づきモデル河川の被災状況等を推定するための試験運用体制を水害研究室内に構築した。

○運用手順（案）※時間・期間は仮のイメージ***＜即時、明け方＞＜３０分以内＞＜１時間以内＞＜3日間程度＞＜現地調査後、随時＞***＜2週間以内＞実河川での運用に向け、現場との意見交換を引き続き実施していく予定。

13

７．成果の普及等関係部局へのリスク情報提供イメージ（背景出典：国土地理院 地理院地図）

参考
当該氾濫ブロックの
洪水浸水想定区域図（地震前、想定最大）※氾濫ブロックは、⼀連の浸⽔想定区域のうち、地形や構造物等により区分されるひとまとまりの浸⽔想定区域と定義する。
※ 本情報は震度分布に基づき試算したものであり実際の状況とは異なる場合がある。今後、現地情報によって補正する必要がある。

14
－152－

８．残された課題
１．本システムの提供情報の利用しやすさの確認・改良（国総研）
本システムが提供する水害リスク情報の河川管理者、自治体の防災担当者等による活用しやすさについて引き続き聞き取り調査などにより確認するとともに、必要に応じて改良が必要である。
２．推定震度に応じた堤防沈下高の推定手法の精度向上（土研等）
引き続き地震時の堤防沈下高のデータを収集・分析するなどして、本システムによる堤防沈下高の推定手法の精度向上を図っていく必要がある。
３．地震発生時の行政現場の活動への本システムの組み込み（行政）現在、本システムは国総研内で試験運用しているが、大規模地震時に行政・国総研間の通信回線が途絶する可能性等を踏まえ、行政現場における本システムの活
用体制の確立について引き続き意見交換・調整を行っていく必要がある。

15

９．まとめ
研究開発の
目的

地震と洪水
の複合災害
防止のため
の政策判断
支援

研究開発の目標

研究成果

地震と洪水の複合災害回避のための復旧支援計
算プログラムの開発

地震発生時に入手する震度分布データに基づき国土交通大臣直轄管理5河川を対象として下記を行う「地震と洪水の複合
災害回避のための復旧支援計算プログラ
ム」を開発した・建物全半壊棟数、被災人口等の推定・堤防沈下高及び樋門・樋管の被災状況の推定
・地震被災後の堤防等の緊急復旧状況に応じた洪水ハザード情報の作成
・洪水規模別の直接被害額・人的被害の推定
・箇所別の緊急復旧による水害リスク低減量を推定・可視化し、各種復旧シナリオに基づく復旧優先順位を提示＜目標の達成度＞

研究成果の活用方法（施策への反映・効果等）

開発された「地震と洪水の複合災害回避のための復旧支援計算プログラム」を
国総研河川研究部水害研究室において試験運用することにより、大地震発生時に関係部局・機関に左記5河川における地震・洪水の複合災害防止に必要なリス
ク情報の提供を行う。

目標の
達成度

備考

◎

また、新任の河川事務所職員等が担当
河川のリスク特性を把握する際の研修材料としての利活用について検討する予定。

◎：目標を達成することに加え、目標以外の成果も出すことができた。 ○：目標を達成できた。
△：あまり目標を達成できなかった。
×：ほとんど目標を達成できなかった。

当初目標に加え、大規模地震発生時に国土交通大臣直轄管理5河川における地震・洪水の複合災害防止、避難所の検討等に必要なリスク情報を関係部局・機関に提供するために必要である、開発したプログラムの試験運用体制を国
総研河川研究部水害研究室内に構築した。今後、当該地方整備局河川部から震度5弱以上の地震における堤防被災状況データを提供いただくなどして、堤防沈下量推定手法の検証等を行っていく予定。
有効性
大地震発生後の国土交通大臣直轄管理5河川の被災河川管理施設の緊急復旧期間における水害リスクを迅速に把握し被災堤防等の緊急復旧の優先順位づけの検討等を支援する「地震と洪水の複合災害回避のための復旧支援計
算プログラム」を開発するとともに同プログラムの試験運用体制を構築し、地震・洪水の複合災害防止対策を推進。

16
－153－

資料３－３終了時評価

高潮と豪雨による複合型浸水発生時の減災対策のための浸水予測システム開発
研究代表者： 河川研究部長 佐々木 隆

課題発表者： 水害研究室長 板垣 修

関係研究部

： 河川研究部

研究期間： 平成３０年度～令和元年度

研究費総額： 約３００百万円

技術研究開発の段階 ： 中期段階

National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, JAPAN

１．研究開発の背景・課題①■要旨
高潮による人的被害の防止・低減には事前避難の確実な実施が必要であるが、高潮の原因となる台風や低気圧の接近に伴い局所的豪雨が発生し、道路の冠水等により高潮からの避難行動等に支障をきたすおそれがある。このような高潮切迫下の豪雨による浸水の予測システムを開発し、大都市沿岸部の高潮リスク地区からの緊急的な避難行動等を支援する。

■背景、現状の課題
・沿岸部大都市の低地部は高潮リスクが高く、高潮切迫時の避難対象者数及び浸水発
生時の潜在的被害者数が多数に上る。
・事前避難の確保にあたって、局所的豪雨により発生したアンダーパスの冠水等が支障となることが懸念される。
・現行の防災対策は災害種類（例：高潮、河川氾濫、内水氾濫）ごとに検討されており、高潮と豪雨が複合した災害に対する防災対策は未整備。

※局所的豪雨によるアンダーパスの冠水の様子沿岸部大都市低地部の高潮浸水想定区域図（例：東京都、赤色が浸水深１０ｍ以上）

高潮の影響による浸水被害（平成３０年９月４日（兵庫県芦屋市））
出典：国土交通省近畿地方整備局「大阪湾港湾等における高潮対策検討委員会」資料より

－154－

2

１．研究開発の背景・課題②■研究・開発を行っている既存の浸水予測システム
・降雨や河川水位などのデータを受信してから１０分以内に１時間先までの浸水予測情報を配信できるシステムの研究をH26年度より行っている。
・H28年度より東京都内神田川流域で社会実験として試験運用を開始。
・自治体防災担当者、要配慮者利用施設管理者、地域防災会等の約８０名が社会実験参加者として浸水予測システムを利用している。

既存の浸水予測システム対象区域

3

背景図：東京都下水道局資料（令和元年）

既存浸水予測システムの概要
予測・観測データを取込み、10分間隔で浸水予測情報を配信

統⼀河川情報（XRAIN、河川⽔位等）

気象業務⽀援センター（⾼解像度降⽔ﾅｳｷｬｽﾄ）

現況・1時間先の25mメッシュ浸水深分布を2画面表示

現時刻

下⽔道マンホール内
実測⽔位

1時間先

予測、観測データ取得

1時間先

現時刻

登録している「監視地点」をクローズアップ
し降雨量、浸水深予
測等を確認
降雨分布
浸水による被害・交通渋滞・混乱を防止
住⺠等

⾃治体、地下施設
管理者等

4※背景図として地理院地図を使用

－155－

4

２．研究開発の目的・目標
目的・目標

今まで経験したことのないような集中豪雨や台風に伴う高潮などにより、都市圏において浸水被害が多発し甚大な被害が生じている。そのため、高潮災害切迫時に豪雨による浸水箇所を避けた円滑な避難を確保することなどを目的に、高潮リスク区域内に地下街を有する大都市沿岸部を対象として、局所的豪雨に伴う浸水予測情報をリア
ルタイムで提供できる浸水予測システムの開発を行ったものである。
■成果（アウトプット）
・高潮浸水リスク区域内に地下街を有する大都市6区域（計約1,000km2）での浸水予測情報の提供■社会に与える効果（アウトカム）
・高潮等災害切迫時の緊急的な避難行動等の支援による人的被害等防止
必要性

局所的豪雨など、今までに経験したことのないような水害の頻発を踏まえ、都市域
における内水及び高潮の複合災害の防止・軽減を目的とした、リアルタイム浸水予測システムの開発は社会的に必要性が高い。
5

３．技術的課題と研究内容■既存の浸水予測システムを大都市沿岸部の高潮浸水リスクの高い大都市へ拡大するうえでの技術的課題と研究内容①潮位上昇時の下水道管等の排水機能低下のモデル化
過去の主要洪水時の時系列の潮位、河川水位を分析し、実測潮位・河川水位に基づき
1時間先までの河川水位を設定する手法を開発し、下水道管等の排水機能低下をモデル化。
※本システムでは高潮自体による浸水予測は行わない。

②防潮水門等の開閉状況の浸水予測計算への反映
防潮水門等の管理者から聞き取り調査を行い、開閉情報のリアルタイム共有について検討。

③異なる地形・降雨特性の地域での浸水予測
これまでの社会実験区域である東京都内以外の大都市（5都市）をモデル化対象区域とし、
予測降雨データ等に基づく浸水予測精度について分析。

④高潮切迫時の事前避難における浸水予測情報の活用方法の検討
自治体の防災担当者と意見交換を行い現場ニーズを把握し、浸水予測システムの機能を活用することで作成可能な浸水順序マップ（仮称）作成手法を開発。

6
－156－

４．研究のフロー①浸水予測情報提供区域（浸水予測計算プログラム作成区域）の選定②基礎資料（河川断面データ・下水道施設台帳等）収集・整理③浸水予測計算プログラム作成及び精度確認④浸水予測システム（既存）への導入⑤浸水予測情報の事前避難への具体的活用方法の検討■研究計画のポイント
・浸水被害防止・軽減対策の現場ニーズに合致した浸水予測情報の提供、浸水予測情報の具体的活用方法の検討には、同対策担当者等との意見交換や現地の地形特性等の把握が重要であるが、モデル化対象区域が遠方の大都市を含む６区域計1,000km2と広大であることから、効率的な関係
自治体訪問と、既存リモートデータに基づく現地地形特性等の推定、必要情報の抽出を計画。
7

５．研究の実施体制

本省

水管理・国土保全局、同下水道部（行政上のニーズに基づく助言）
意見交換・助言

大学、
学会等

国総研
意見交換

河川研究部

データ提供

各地方整備局（関東,中部,近畿,
中国,九州）

意見交換

都府県
市区

（下水道研究室と情報共有・意見交換）

効率性

関係部局と意見交換を行い、高潮リスクの高い大都市の浸水被害防止・軽減のための浸水予測情報提供が特に優先される区域の選定を行うとともに、既存システムを最大限活用し効率的に研究開発を実施した。
8－157－

６．研究成果： ① 浸水予測情報提供区域の選定■国土交通省水管理・国土保全局、同下水道部、地方整備局、自治体、学識者等と意見交換を行い、高潮浸水想定区域の中に地下街が位置する大都市を優先して選定。
■下水道排水区、中小河川流域、高潮浸水想定区域、内水浸水実績図等を重ね合わせることにより、
浸水予測情報提供対象区域として6区域約1,000km2を選定。

平成11年6月福岡水害（国土交通省九州地方整備局提供）※地下構内の
雨漏りの様子

高潮浸水想定区域図の例（玄界灘）※地下への洪水流入防止
対策事例

出典：福岡県高潮浸水想定区域図より

9６．研究成果： ② 基礎資料（河川断面データ・下水道施設台帳等）収集・整理
浸水予測計算プログラム作成に必要な、LP地形、5mDEM、土地利用、建物・道路等、河道・河川管理施設、下水道施設の位置や形状等の資料・データを収集整理し、GIS上で表示できる形式でデータベース化を行った。
25mメッシュ地盤高図

土地利用図

流出係数図

基盤地図情報（数値地形モデル）5mメッシュ（標高）から、25ｍメッシュ平均地盤高データを作成した。
河道データ収集対象河川

国土数値情報（土地利用細分メッシュ、平成28年～）を用いて、流出計算に使用する流出係数を算定した。

対象区域内に含まれる河川について、河道データを収集・整理した。

※背景図として地理院地図を使用

－158－

10

６．研究成果： ② 基礎資料（河川断面データ・下水道施設台帳等）収集・整理
下水道管等の連続性の確認においては、対象とする下水道排水区に対して1mm/hの降雨を6時間与え人孔からの溢水を確認。順次降雨規模を3mm/h, 5mm/h, 10mm/h…50mm/h（下水道雨水整備水
準程度）と段階的に増加させた浸水計算を行い、浸水発生箇所の管渠と人孔等の会合状況を確認する
ことで不連続箇所を網羅的に抽出する手法を確立した。
浸水計算による不具合箇所の網羅的抽出・修正

従来の目視による整合確認

11※背景図として地理院地図を使用

６．研究成果： ③ 浸水予測計算プログラム作成及び精度確認■河川水位設定手法の改良
・ 過去の主要洪水時の時系列の実測水位に基づき、潮位の影響が比較的大きい区間と、河川流量の影響が比較的大きい区間とに区分。
・潮位の影響が大きい区間については実測潮位から天文潮に基づき1時間先までの水位を設定。
・ 河川流量の影響が大きい区間については、上流の水位観測所の実測水位との相関式を作成し、同式に基づき1時間先までの水位を設定。

水位（T.P.)

水位（T.P.)

水位（T.P.)

時間

治水橋

笹 目

水位（T.P.)

西新井

河 口

時間

時間

時間

【荒川】観測値の比較（平成29年10月22～23日）

河口

荒川下流部における河川水位設定概念図

－159－

12

６．研究成果： ③ 浸水予測計算プログラム作成及び精度確認■平成26年6月29日局地的大雨による精度検証
・渋谷橋地点の現地写真及び実測水位と計算値の比較を行い、渋谷橋観測所の水位が概ね再現できていることを確認。
・SNS等で入手した浸水報告地点において計算上浸水が発生していることを確認。

平成２６年６月２９日降雨再現結果※当該地点の様子（当時）6月29日 16:00
レーダ画像（気象庁解析雨量 1km メッシュ）※渋谷川の様子（当時）
実績雨量による再現計算
平成26年6月29日_渋谷橋

観測水位(cm)

1,000

- 125

75

275

475

675

875

107 5

観測水位
氾濫発生水位
計算水位

900

1000
900

800

800

700

700

600

600

500

500

400

400

300

300

200

200

100
0

15:00

100
16:00

17:00

18:00

19:00

20:00

0

21:00

渋谷川 渋谷橋水位観測所※背景図として地理院地図を使用

13

６．研究成果： ④ 浸水予測システム（既存）への導入
高潮リスクの高い沿岸部大都市から選定した６区域の合計約１,０００km2に浸水予測システムを拡大。
現在は試験運用中であり社会実験参加者に限り、浸水予測システムの利用が可能。

従前のシステム対象範囲

沿岸部を拡大したシステム対象範囲（東京都の例）※背景図として地理院地図を使用

－160－

14

６．研究成果： ⑤ 浸水予測情報の事前避難への具体的活用方法の検討■浸水予測システムを活用して、想定した降雨における浸水状況をシミュレーションし、時系列に浸水しやすい箇所を表示する「浸水順序マップ（仮称）」作成手法を開発した。

10分雨量・雨量強度(mm/hr)■各自治体で最初に浸水しはじめる箇所等を把握することにより、高潮災害からの事前避難時等における避難ルート確保のための対策優先箇所が明確となり迅速な初動対応が可能となると考えられる。

降雨開始後経過時間(min)

地図上の着色は浸水開始
時間（右上図参照）に対応している（橙色が最初に浸水する箇所）

浸水順序マップ（仮称、例）※背景図として地理院地図を使用

15

７．成果の普及等
計算上の浸水事例 ： 令和2年7月14日 商業施設駐車場での浸水
背景出典：地理院地図（写真）

冠水していると思われる箇所（商業施設駐車場）

・商業施設駐車場で冠水が発生（SNSで確認）・発生時刻は不明
・局所的に地盤が低くなっており浸水常襲個所の可能性あり
・浸水発生場所（推定）から200mほど離れた個所で浸水を予測
・公共下水道以外の排水施設のモデル化が重要と考えられる目印となる建物※当該駐車場の様子（当時）※背景図として地理院地図を使用

－161－

16

８．残された課題
既存浸水予測システムを基に大都市沿岸部の地形・排水特性等を踏まえた浸水予測システムを開発し、現在、試験運用を行い精度検証を重ねているが、引き続き下記課
題について検討を行っていく必要がある。
①浸水予測精度向上に向けた課題
・防潮水門等の開閉状況の浸水予測計算への反映→ 防潮水門等開閉情報をリアルタイムで反映することによる浸水予測精度の向上について事例分析することなどにより反映効果を明確にし、関係機関との調整を引き続き進める。
・公共下水道が敷設されていないエリア（テーマパークなど）及び同周辺での浸水予測精度の向上→ 当該エリア内の排水施設データの入手可否等を踏まえ、精度向上方法について
引き続き検討する。
②システムの運用上の課題・システム運用主体が未確定。
→ 引き続き国土交通省水管理・国土保全局等と調整を進める。（洪水浸水想定区
域内の内外水統合の浸水予測情報提供に向けた研究開発に着手済み）

17

９．まとめ
研究開発
の目的

研究開発の目標

研究成果

研究成果の活用方法（施策への反映・効果等）

高潮と豪
雨による
複合型浸
水時の減
災対策の
ための浸
水予測シ
ステム開
発

既存の内陸部での浸水予測システムを基に大都市沿岸の地形・排水特性を踏まえた浸水予測システムを開発

大都市沿岸部の地形・排水特性並びに潮位、河川水位を反映した浸水予測システムを開発した。

浸水予測システムの浸水予測情報を活用※することにより、大都市沿岸部からの円滑な事前避難等が促進される。

浸水予測システムの拡
大高潮リスクの高い沿岸部大都市から選定した6区域合計約1,000km2に浸水予測システムを拡大した。

高潮切迫時の事前避難における浸水予測情報の活用方法の検討

浸水予測システムの機能を活用し、想定降雨における浸水状況を時系列でシミュレーションし、浸水しやすい箇所
を浸水順序とともに表示する「浸水順序マップ（仮称）」作成手法を開発した。

＜目標の達成度＞※気象業務法に関する調整未了のため、当面社会実験参加者に限定して提供。
自治体の防災担当者等が「浸水順序マップ（仮称）」を参考に浸水被害防止・軽減対策実施者の初動配置の検討、避難誘導ルートの選定等を行うことにより、浸水被害防止・軽減が促進
される。

目標の
達成度

備考

◎

○

○

◎：目標を達成することに加え、目標以外の成果も出すことができた。 ○：目標を達成できた。
△：あまり目標を達成できなかった。
×：ほとんど目標を達成できなかった。

浸水予測システムを開発するにあたり、浸水予測精度に影響する下水道管等の連続性の確認において、従来の目視による整合確認から、浸水計算により不自然な箇所を網羅的に抽出し修正を行うことにより、効率的に信頼性の高い浸水予測システムを開発する手法を確立した。
有効性
既存浸水予測システムの機能を拡充し大都市沿岸部の約1,000km2において地形・排水特性並びに潮位・河川水位を反映した浸水予測情報を新たに提供することにより迅速な避難を支援するとともに、浸水順序マップ（仮称）作成手法を開発し、高潮・集中豪雨等による浸水から人命・資産を守る防災・減災対策を推進した。

18
－162－

資料３－４
終了時評価

危機管理型波浪うちあげ高観測技術の開発に関する研究
研究代表者：

河川研究部長

佐々木隆

課題発表者

：

海岸研究室長

加藤史訓

関係研究部

：

河川研究部

研究期間

：

平成３０年度～令和元年度

研究費総額

：

約３０百万円技術研究開発の段階 ：中期段階

National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, JAPAN

１．研究開発の背景・課題
背景

近年、勢力の強い台風の接近・上陸によって高潮・高波災害が頻発している。
このため、高潮だけでなく高波に関しても観測し、当該情報を防災機関や住民に周知することが考えられるが、現状では沖合の波浪の予測値・観測値しかない。住民が実感できるような海岸での波の高さ（波浪うちあげ高）の観測の費用が高いこと等から、海岸管理者が観測・周知できない状況である。
一方、河川においては、危機管理型水位計（洪水時の水位観測に特化した低コストの水位計）の観測基準・仕様が公表され、各地に導入されている。
従来（沖波や地形等から計算によって間接的に推定）
波浪うちあげ高沖波波高・周期波のうちあがり状況の事例
東播海岸（2014年8月10日午前11時頃）
課題

陸上での波浪うちあげ高の直接観測は安価な観測機器の活用が期待されるが、河川とは異なり不規則な波を観測するため、観測機器の設置位置や観測時間の間隔、危機管理型水位計の適用性の検討が必要
2－163－

２．研究開発の目的・目標
目的・目標

海岸における高潮・高波時の警戒避難体制に資するため、比較的安価な危機管理型水位計を用いた
海岸沿いの波浪うちあげ高観測の方法及び精度を明らかにし、観測機器の基準・仕様を明確化し、高潮・高波時に特化したうちあげ高観測を各地でできるようにすることを目的とする。
高潮警報、波浪警報

高潮等による被害発生の恐れ
うちあげ高が堤防・護岸を超える予測

うちあげ高の予測

・住民避難・海岸水防（水門閉鎖、浸水拡大防止策の実施等）

堤防・護岸を超えそうな
うちあげ高

危機管理型水位計
によるうちあげ高の観測（堤防等の被災や高潮・高波災
害の発生が逼迫した状況である
ことを示す最後のアラート）

海岸水防への活用（水防団の待避等）
逃げ遅れた住民等への周知（垂直避難など命を守る対応
など）

必要性

近年、勢力の強い台風の接近・上陸によって高潮・高波災害が頻発しており、2018年台風21号では堤防・護岸の設計高潮位よりも低い潮位にも関わらず高波によって背後地に浸水被害が生じた。現状では沖合の波高の予測値・観測値しかないことから、住民が実感できるような海岸沿いの波浪うちあげ高を観測するための観測機器の基準・仕様を明確化する必要がある。

3

３．研究開発の概要
研究開発の概要

危機管理型波浪うちあげ高観測技術の開発に必要な基準・仕様案検討のため、下記の調査を行うものである。
１）危機管理型水位計を用いた波浪うちあげ高の観測方法の検討
２）観測値や算定値との比較による観測精度の確認
１．観測方法の検討
危機管理型水位計の一つである超音波式水位計による海岸でのうちあげ高観測のため、観測箇所の選定、超音波式水位計の設置方法の検討等を実施
２．観測作業
現地海岸に超音波式水位計を設置し、うちあげ高観測を実施
３．観測データ解析
現地観測で得られたデータを解析（ノイズ処理等）し、うちあげ高が観測できたか確認
４．検証・うちあげ高計算値との比較
従来式の容量式波高計の観測値や従来手法による算定値との比較等
５．「波浪うちあげ高観測の基準・仕様（案）」作成
超音波式水位計を用いたうちあげ高観測の基準案を作成
4－164－

４．研究のフロー

１．観測方法の検討
２．観測作業
３．観測データ解析

４．検証・うちあげ高計算値との比較

５．「波浪うちあげ高観測の基準・仕様（案）」作成

効率性

・台風期での観測が可能となるようなスケジュールを計画
・観測期間中にデータの回収を行い、観測と解析を並行作業で実施し研究期間を短縮
5５．研究の実施体制

本省

水管理・国土保全局海岸室

研究成果報告等

波浪うちあげ高観測の基準・仕様（案）の作成

国総研

行政の立場からの意見

河川研究部

データ提供・現場協力

観測基準・仕様（案）の提供

地方整備局（中部、四国）

海岸管理者

効率性

現地観測では海岸に観測機器を一定期間設置し続ける必要があることから、対象海岸の状況を把握している地方整備局から情報提供等の協力を得た。また、観測機器の基準明確化に向けて、本省の関係課との意見交換を実施した。
6－165－

６．研究成果：① 観測方法の検討
観測地域の検討

台風の襲来可能性が高い”太平洋側”の直轄区間を対象として、下記のデータを整理・施設形状（堤防形状）
・波浪の越波履歴・過去10年間の沖合観測所データを用いた波浪特性（有義波高、有義波周期、波向、高潮発生時期等）⇒「静岡県駿河海岸」「高知県高知海岸」を候補として選定

現地踏査
観測箇所の決定

上記地域を対象に現地踏査を行うとともに、所管事務所職員からのヒアリン
グ、越波履歴が確認されている詳細な区間、沖合施設（離岸堤等）の有無、
電力供給源の確保、足場設置等の観点から具体的な観測箇所を検討⇒「駿河海岸田尻地区」「高知海岸長浜地区」を観測箇所として選定

具体的な観測機器の選定・設置
方法の検討

危機管理型水位計の一つとして超音波式水位計を選定。海岸堤防の海側に固定し、サンプリング間隔を0.3秒に設定して、 3か月間連続観測。
検証のため、従来式の容量式波高計、遠赤外線カメラも合わせて設置。
各観測範囲（沿岸方向10m）に3測線を設定し、各観測機器を設置（具体的な設置位置は次ページに掲載）

7

６．研究成果：② 観測作業（例：駿河海岸）
超音波式波高計は上方から
鉛直下向きに超音波を照査

超⾳波式⽔位計
容量式波⾼計
電波式⽔位計
遠⾚外線カメラ

容量式波高計は砂浜表面から鉛直方向に設置

容量式波高計（ T . P.6 .9 -1 0 .7 m )
水位計B
水位計A
0 . 5 m ( d e ad z o n e ) ( T . P. 9 .1 9 m ) ( T . P. 9 .2 1 m )仮設電源・沿岸方向10mの範囲に3測線設置（中央側線を基準として左右5m離して岸沖方向に測線を設置）
・同一測線に2種類の計器を設置
超音波式水位計（鉛直下方に向かって超音波を照査して水面を検出）
容量式波高計（水への接触を検出するワイヤの電気容量の変化により水深を計測）
・ 3測線のうち、中央の測線は岸沖方向に複数の超音波式水位計を設置

2 .6 m

2 .8 m

波返し 工天端（ T . P.7 .9 m )・ 右測線から遠赤外線カメラで常時監視
2 .2 5m

3 .5 0m

観測期間：2019年9月11日～12月11日

中央の測線における計器の配置

8
－166－

６．研究成果：③-1 観測データ解析

研究成果

2019年台風19号接近時のデータを用いて解析
9 .5

水位（m）（T.P.）

9

ノイズ多数

・超音波式水位計（左図：水位計A、B）は断続的なノイズを含んでいることが確認された

水位計A

8 .5
8
7 .5
7
6 .5

水位（m）（T.P.）

9

ノイズ多数

水位計B

8 .5
8
7 .5
7
6 .5

ノイズ除去

6
9 .5

・ノイズの発生に規則性は確認できず、日によって発生時間帯が異なっており、ノイズが発生しない日も確認された

6
9 .5

水位（m）（T.P.）

98 .5

容量式波高計

水位計A

遠赤外線カ メ ラ によ る う ち あげ確認時点

8
7 .5
7
6 .5

・降雨量が多い時間帯、風速が大きい時間帯はノイズの発生頻度が高い傾向が確認された

610月12日17時33～37分の水位

ノイズを除去できれば、うちあげ高のみが検出される可能性
9６．研究成果：③-2 観測データ解析

研究成果

ノイズ除去方法の検討
CW(1) 観測機器の取得可能範囲を用いたノイズ除去
UW 水位計Ｂ 水位計Ａ

超音波式水位計は超音波発
出高から一定の範囲は取得不可（本観測で用いた機器は0.5mの範囲が取得不可）であるが、その範囲の観測値が得られた
場合はノイズと判断し、除去

2.6 m

2.8 m

3.0 m

3.8 m

T.P.+9.0m
0.5m (dead zone)

T.P.+6.9m(2) 波の遡上特性を用いたノイズ除去
波は沖から岸に向かって遡上するので、陸側の超音波式水位計（水位計Ａ）
で反応したものの、海側の超音波式水位計（水位計Ｂ）で反応していない値はノイズと判断し、除去

10
－167－

６．研究成果：④ 検証（容量式波高計観測値との比較）

研究成果

・ノイズ除去後の観測値は従来式の容量式波高計の観測値とはほぼ一致

9計測可能範囲観測値（超音波式）（T.P. m）

10

8
7
6
5

計測可能範囲

4
4

5

6

7

8

9

10

観測値（容量式）（T.P. m）
超音波式波水位計の観測値（ノイズ除去後）と容量式波高計の観測値との比較
11

６．研究成果：④ 検証（うちあげ高計算値との比較）

研究成果

・観測地点近傍で観測された潮位（焼津港）及び波浪（駿河海洋観測所の最大波高とその周期）を入力条件として改良仮想勾配法により求めたうちあげ高の計算値と比較したところ、観測値の方が高めであった→局所的な地形が波に影響することから地先毎の観測が必要
10

観測値（T.P. m）

焼津港
（潮位）

計測可能範囲

9
8
7

観測地点

6
5

駿河海洋
観 測 所
（波浪）

4
4

5

6

7

8

9

10

1km

計算値（T.P. m）

超音波式水位計の観測値（ノイズ除去後）と従来方法による計算値との比較
－168－

大井川
12

６．研究成果：⑤ 観測機器の基準・仕様案の作成
超音波式水位計を用いたうちあげ高観測の基準・仕様の素案を整理した
区分
観測方式
機器の価格

危機管理型水位計によるうちあげ高観測（参考）
超音波式水位計
容量式波高計50,000円/台
500,000円/台
・本観測ではセンサー部から3m程度
・本観測では6m程度
検知距離※ただし、機器が対応する電圧や計測間隔に依存 ※5m以上の検知は特殊な技術が組み込まれた機器するが必要となる
配置方法
・岸沖方向に２点以上配置（干渉しない離隔）・堤防等の前面に１点配置
・0.3秒以下の計測間隔であること
観測時間間隔（計測間隔が長いとうちあげ高、うちあげの検出に支障が出る可能性あり）
適用条件（共・台風時に波や風で機器が移動しないよう固定するための足場を設置できること通）
・砂浜海岸（礫浜海岸は不可）適用条件（個 ・天端から上面にせり出した足場を設置可能なこ
・ごみのうちあげが少ないこと別）と・砂面の侵食が見込まれないこと
・超音波式水位計は多種販売されており、汎用性は高い
・製品化されている商品が少なく、汎用性は低い
汎用性・照射距離と計測間隔の関係で機器の大型化が懸念される
・ゴミ等の衝突による機器故障リスクが低い
・超音波式に比べてノイズが少なく安定した観測メリット・うちあげによる砂面変化にも対応可能であり、が可能
小規模波浪も観測可能
・ノイズが多い（ただし、ノイズ処理によって検・ゴミが付着した場合、観測結果の信頼性が著し
知可能）・メーカー公称値よりも計測範囲が短くなる可能 く低下・礫等が衝突による容量線破断のリスクが高い
デメリット 性あり
・侵食により砂面が低下した場合は小規模波浪の・ノイズの除去のため、複数台の機器が必須
機器間の干渉を避けるため、機器間の間隔を確保 観測不可
できること

13

７．成果の普及等• 超音波式水位計によるうちあげ高の観測方法に関する研究成果を論文としてとりまとめた。
うちあげ高観測に対する超音波式水位計の現地適用性の検証，土木学会論文集B3（海洋開発），Vol.76，No.2，I_678-I_683，2020.
• 今後、観測機器が満たすべき仕様をまとめた基準を公表するとともに、「河川砂防技
術基準調査編」や「海岸保全施設の技術上の基準・同解説」等の技術基準にも反映を図る。
• 高波対策に関する地方整備局や都道府県からの技術相談に際し、波浪うちあげ高の観測方法について技術指導を行い、成果の普及を図る。
• リアルタイムのノイズ処理や、観測したうちあげ高を住民避難に活用する上での課題については、引き続き検討していく。

14
－169－

８．まとめ
研究開発の目的
高潮・高波時に特化したうちあげ高観測
の実現

研究開発の
目標

研究成果

研究成果の活用方法（施策への反映・効果等）

観測地点を定めるとともに、超音波式
水位計の配置や計測間隔等を設定した。

検討結果に基づき、うちあげ高観測を実施した。

駿河海岸において台風18号接近時に超音波式水位計による観測を実施できた

得られたデータを解析に活用した。

観測データ解析

ノイズ処理等を行うことで、うちあげ高を得ることができた。

観測基準・仕様（案）に反映する。

検証・うちあげ高計
算値との比較

超音波式水位計と容量式波高計のう
ちあげ高観測値がほぼ一致することを確認した。

観測基準・仕様（案）に反映する。

「波浪うちあげ高観測の基準・仕様（案）」作成超音波式水位計を用いたうちあげ高観測基準・仕様をとりまとめて公表す
観測の基準・仕様案の骨子を整理した。 るとともに、河川砂防技術基準調査編にも反映する。

観測方法の検討

観測作業＜目標の達成度＞

目標
の達
成度

備
考

○
○
○
○
○

◎：目標を達成することに加え、目標以外の成果も出すことができた。 ○：目標を達成できた。
△：あまり目標を達成できなかった。
×：ほとんど目標を達成できなかった。

有効性
危機管理型水位計を用いて波浪うちあげ高を観測できることを明らかにし、その観測機器の基準・仕様を明確化することができた。これにより、高波への警戒に必要となる波浪うちあげ高の現地観測が各地でできるようになり、高潮・高波時の警戒避難への活用を通じて国民の安心・安全に資する。

15

－170－

資料３－５終了時評価

地下水位のリアルタイム観測手法に関する検討～潮位・降雨の観測値を用いた地下水位のリアルタイム推定手法～
研究代表者

：

河川研究部長

佐々木隆

課題発表者

：

海岸研究室長

加藤史訓

関係研究部

：

河川研究部

研究期間

：

平成３０年度～令和元年度

研究費総額

：

約２０百万円技術研究開発の段階 ：初期段階

National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, JAPAN

１．研究開発の背景・課題
背景

海岸堤防は、地震後に来襲する設計対象の津波に対して、構造の安全を確保するとともに、その浸水防止機能を損なわないものとされている。
2018年9月4〜5日、台風21号が北海道の西岸を通過し、北海道に風雨をもたらしたが、翌6日には胆振地方で震度７の地震が発生し、液状化等の被害が発生した。強い地震動が局所的であったため、海岸・河川の盛土堤防に大きな被害は無かったものの、洪水等と地震が間を置かず発生する複合災
害のリスクが再確認された。
既往研究では、地下水位の上昇で、液状化
層厚が増大する可能性があると指摘されてい
地下水位
液状化層厚
る。
（地表 0 m）
液状化に影響すると考えられる地下水位の0m
18.5 m※地下水位と液状下層圧の(2.0 m 上昇）地 (11.5 m増)
継続的な観測には多額の費用を要するため、
下関係-0.9 m12.5 m継続的に観測している海岸はほとんどない。
水(1.1m 上昇）位 (5.5 m増)
また、地下水位の継続的な観測を行わずに
上
昇-2.0 m7m
地下水位を把握する手法も確立していない。
(初期水位)(初期値)

課題・複合災害（洪水等、地震）時の地下水位上昇がもたらす被災リスクが未解明
・地下水位を継続的に把握できる手法等が未整理
2－171－

２．研究開発の目的・目標
目的・目標

高潮等により地下水位が上昇した状態において地震が発生して盛土形式の海岸堤防の地盤の液状化が生じる複合災害に対して被災リスクが高い箇所の抽出のため、地下水位変化に対する液状化リス
ク及び盛土形式の海岸堤防の沈下量の感度の把握、地下水位のリアルタイム推定手法の開発を行う。

降雨量、潮位地下水位の推定

被災リスクが高い箇所の抽出
地下水位上昇後の地震発生により大きな沈下が予想される箇所の推定考えられる対応
重点的な巡視（変状の兆候の把握）
必要に応じた地震前対策（住民等への危険性の周知、
地震発生時の早期避難徹底）

堤防沈下量の推定

必要性

高潮・降雨と地震が間を置かず発生する場合、高潮や降雨による地下水位の上昇で液状化層厚も増大し、盛土形式の海岸堤防の耐震性能が低下することが懸念されるため、その照査に必要な地下水位をリアルタイムで把握できる実用的な方法の開発が必要である。
3

３．研究開発の概要
研究開発の概要

複合災害（高潮・降雨等に伴う地下水位上昇後の地震発生）による盛土形式の海岸堤防の地盤の液状化リスク評価のため、短期間の地下水位観測に加え、地下水位の観測データと潮位・雨量の観測
データとの相関式を作成することによって、地下水位を長期間観測しなくとも地下水位を推定できる技術を検討するものである。

１．各種観測データ及び地盤情報の収集対象とする海岸及びその周辺における観測データや地盤情報を収集し、液状化リスクの感度分析や地下水位推定式の作成に必要なデータを整理

２．液状化リスクの感度分析
地下水位が変化した場合の液状化抵抗率の感度分析を実施（地下水位の上昇が液状化に対してどの程度寄与するか把握）

３．地下水位推定方法の検討
短期間の地下水位観測データと周辺の観測データ（潮位、降雨量等）から対象地盤の地下水位を推定する方法を検討

４．地下水位変化に応じた堤防地盤の液状化リスクの試算
潮位・雨量シナリオを設定した上で、地震が発生した場合の「推定沈下量」の時系列を試算５．複合災害に対応した地下水位推定ガイドライン（案）の作成
地下水位を各地で継続的に観測するのは難しいことから、短期間の地下水位観測の結果を用いて潮位及び降雨量から地下水位を推定する手順を整理

4
－172－

４．研究のフロー

１．各種観測データ及び地盤情報の収集
２．液状化リスクの感度分析
３．地下水位推定方法の検討

４．地下水位変化に応じた堤防地盤の液状化リスクの試算

５．複合災害に対応した地下水位推定ガイドライン（案）の作成

効率性

観測データや地盤情報の収集が完了した箇所から順次、次の段階の検討へ移行することで研究期間を短縮した
5

５．研究の実施体制

本省

水管理・国土保全局海岸室

研究成果報告等
複合災害に対応した
地下水位推定ガイド
ライン（案）の作成

情報共有

土木研究所
土質・振動チーム

行政の立場からの意見

国総研
河川研究部

データ提供

地方整備局
（中部）

地下水位推定ガイドライン（案）の提供海岸管理者

効率性

地下水位の観測を行っている地方整備局からデータを提供していただいた。地盤の液状化に精通している土木研究所土質・振動チームと情報共有を行った。また、地下水位推定手法の基準化に向けて、本省の関係課との意見交換を実施した。
6－173－

６．研究成果：① 各種観測データ及び地盤情報の収集
静岡県の駿河海岸、三重県の長島海岸を対象に、観測データ及び地盤情報を収集した。
観測データ：2008～2017年における地下水位（1時間毎の瞬間値），潮位（1時間毎の瞬間値），
波浪（波高，周期，波向）（毎正時前後10分間の統計値），雨量（1時間累積値）
地盤情報：土質柱状図，地質断面図，室内土質試験，既往耐震点検票

検討に用い
た地下水位
観測所

検討に用い
た地下水位
観測所

駿河海岸

長島海岸

7

６．研究成果：① 参考：地下水位、潮位、降雨量の波形例（駿河海岸）

地下水位

黒破線：
地下水位が上昇
した期間

潮位偏差

潮位

降雨量

8
－174－

６．研究成果：② 液状化リスクの感度分析
駿河海岸８地盤、長島海岸９地盤を対象に、ＦＬ法*により地下水位を変えて液状化抵抗率FLを計算→地下水位変化量(ΔWL) 1m当たりの液状化抵抗率の変化量ΔFLの平均値は0.１程度であった。
1

各地震動について、対象地盤の各深度におけるFL値を、地下水位を変えて計算
対象深度：GL -20m以内
地下水位：GL -10m以内

0.9
0.8

レベル1地震動（水平震度0.15）

0.7

ΔFL/ΔWL

各対象地盤でΔFL /ΔWL
を平均

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1

2

深度1.3m1.9

深度3.3m1.8
1.7

0

深度 1.3 m

1

深度 2.3 m

深度6.3m0.9

深度 3.3 m

1.5
1.3

深度 6.3 m

1.2

深度 7.3 m

1.1

深度 8.3 m

1
0.8
0.7

深度9.3m

0.4

60

2

3

4

5
6
地下水位(GL-m)

78

レベル2-1地震動（水平震度0.54）

0.5
0.4

0.1

0.9
0.8

10

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

レベル2-2地震動（水平震度0.70）

0.7

15

0
1

7

0.6

1

0.1
0

6

0

深度7.3m

0.2

5

0.2

深度8.3m

0.3

40

5

0.6
0.5

4

0.3

深度 9.3 m

液状化しやすいと考えられるFL値

20

ΔFL/ΔWL

深度2.3m

0.9

3

0.7

0

深度（m）

FL値

0

深度 5.3 m

1.4

2

0.8

地盤のN値

深度 4.3 m

ΔFL/ΔWL

1.6

1

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2

10

0.1

田尻（駿河海岸）におけるFL変化図（レベル2-1地震動）

0
1

20

2

3
各地点の平均値*地盤のN値と粒度試験の結果を用いて液状化の危険度判定を行う方法

4

5

6

7

8

全地点の平均値

駿河海岸におけるΔFL /ΔWL

６．研究成果：③ 地下水位推定方法の検討

9

研究成果

・重回帰分析及び非線形回帰分析を介して各観測データの変動特性を分析するとともに，各因子が地下水位に与える影響（感度）を分析した．
→推定式において考慮すべき項目として，潮位偏差，天文潮位，降雨量を設定
0.8

影響の最大値ー最小値(m)

0.7
0.60
0.6
0.5

0.43

0.4
0.31

0.3
0.2

0.06

0.1
0
潮位偏差

推算潮位

降雨

波浪

地蔵森（駿河海岸地点1）における影響因子分析結果例※潮位＝潮位偏差（高潮等による平常潮位からの変化量）＋天文潮位※影響：地下水位の回帰式における各因子の項の値

－175－

10

６．研究成果：③ 地下水位推定方法の検討

研究成果

・被圧地下水位の推定に用いられた松本ら（1993）の多変量回帰及び自己回帰モデルによる時系
列解析（MR-AR解析）により，2013～2017年の観測データを用いて地下水位の推定式（12ページ）
を作成し， 2007～2012年を対象に地下水位を推定した．
推定値（非線形項未考慮）

推定値（非線形項考慮）

地下水位(GL. m)

実測値

潮位偏差(m)

推算潮位(T.P. m)

推算潮位（天文潮）

降雨量(mm/h)

潮位偏差

例：2012年駿河海岸地蔵森

11６．研究成果：③ 参考：地下水位推定式（MR-AR解析）

研究成果

𝑦𝑦� � 𝑇𝑇� � 𝑅𝑅� � � � ��

yn：観測した地下水位，Tn：潮位の影響，Rn：降雨の影響，C：定数，εn：誤差項，n：1時間毎のデータの通し番号
潮位の影響を天文潮位と潮位偏差の和とすると，回帰モデルが得られる
��

��

���

���

𝑇𝑇� � � �� 𝑧𝑧��� � � �� 𝜁𝜁���

zn：天文潮位，ζ n：潮位偏差， M1～2：天文潮位及び潮位偏差の次数，ai～bi：係数
降雨の影響を自己相関モデルで表現する
��

��

��

𝑅𝑅� � � �� 𝑅𝑅��� � � �� 𝑟𝑟��� � � �� 𝑓𝑓�𝑟𝑟��� �
��

���

��

���

��

���

𝑌𝑌� � � �� 𝑅𝑅��� � � �� 𝑟𝑟��� � � �� 𝑓𝑓�𝑟𝑟��� � � �����

rn：降雨量， M3：降雨量の次数，ci～ei：係数

���

���

非線形項

上記の式から推定地下水位wnを求める式が導かれる
��

��

��

��

��

���

���

���

���

���

𝑤𝑤� � � �� 𝑧𝑧��� � � �� 𝜁𝜁��� � � �� 𝑅𝑅��� � � �� 𝑟𝑟��� � � �� 𝑓𝑓�𝑟𝑟��� � � �
－176－

12

６．研究成果：③ 地下水位推定方法の検討

研究成果

・2007～2012年を対象に、地下水位の観測値と推定値を比較→推定式の精度は，平均平方二乗誤差(RMSE)が0.15m以下であり，液状化リスクに対する感度に対して十分な精度を有していることが確認された．

3000

1.0

2500

0.8
0.6

地下水位の推定誤差（全地点）

2000

地点名
地蔵森
（駿河海岸）
田尻（駿河海岸）
三ヶ名（駿河海岸）
城南第一（長島海岸）

1500

0.0

出現数

0.2

1000

-0.2
-0.4

-0.8

非線形項
考慮
未考慮
考慮
未考慮
考慮
未考慮
考慮
未考慮

推定式の精度RMSE:0.05 m、最大誤差:0.58 m
RMSE:0.05 m、最大誤差:0.61 m
RMSE:0.12 m、最大誤差:0.53 m
RMSE:0.11 m、最大誤差:0.48 m
RMSE:0.15 m、最大誤差:0.74 m
RMSE:0.13 m、最大誤差:0.80 m
RMSE:0.13 m、最大誤差:0.42 m
RMSE:0.12 m、最大誤差:0.53 m※推定式：2013～2017年の観測値を用いて作成※精度検証：2008～2012年を対象に検証

-0.6
500

-1.0
-3.0 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2.0 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1.0
地下水位の観測値(G.L. m)

地下水位の推定誤差（地蔵森、非線形項考慮）

13

６．研究成果：④ 地下水位変化に応じた堤防地盤の液状化リスク
の試算

研究成果

基本高水の洪水波形を計画降雨量（551mm/2日）に引き延ばした波形

２

累積値が計画降雨量になるよう
10mm/hで一定とした波形※潮位偏差は計画偏差（0.98m）をピークとする
波形○地下水位の時系列の推定○沈下量の時系列の推定※レベル2-1及び2-2の各地震動に対し、土木研究所の「液状化による堤防の沈下量簡易推定
法」を適用

推算潮位

潮位偏差

潮位偏差(m)１

推定沈下量(m)降雨量

推算潮位(T.P. m)

シナリオ

降雨量(mm/h)

潮位・河川水位・雨量シナリオを設定した上で、地震が発生した場合の「推定沈下量」を試算

地下水位(GL. m)

推定誤差(m)0.4

シナリオ１の地下水位及び沈下量の推定例

－177－

14

６．研究成果：④ 参考：液状化による堤防の沈下量簡易推定法

研究成果

土木研究所の「液状化による堤防の沈下量簡易推定法」
各種パラメータ（①堤防高さ、②のり勾配、③表層非液状化層厚、④液状化層厚、⑤液状化層の繰返し三軸強度比、⑥水平震度）を入力することにより、液状化による盛土の沈下量を簡易に推定するプログラムhttps://www.pwri.go.jp/team/smd/topics-chinkaryo.html
本研究では、地下水位上昇による以下の変化を考慮して、沈下量を推定した③表層非液状化層厚（堤防下端から液状化層上端までの厚さ）④液状化層厚（液状化抵抗率FLが1.0未満となる深度の累積値）⑤液状化層の繰返し三軸強度比※FLは、「河川構造物の耐震性能照査指針・解説－Ⅱ．堤防編－（平成28年3月）」に定められている方法（ＦＬ法）により算出。
15

６．研究成果：⑤ 複合災害に対応した地下水位推定ガイドライン（案）の作成研究成果

地下水位を各地で継続的に観測するのは難しいことから、短期間の地下水位観測の結果を用いて、潮位及び降雨量から地下水位を推定する手順の骨子をまとめた。

１．短期間の地下水位の観測
短期間（高潮や豪雨を含む期間）を対象に、対象堤防近傍で地下水位の観測を行う

３．土質情報の整理
既往調査結果（必要に応じて新規調査）により、対象地盤の土質構成やN値等を把握する

２．地下水位推定式の作成
地下水位観測期間における対象地盤周辺の潮位、降雨量の観測データを収集
研究成果③で示したMR-AR解析により、地下水
位推定式を作成する

４．地下水位上昇と堤防沈下との関係整理
地下水位を変化させて堤防沈下量を推定することにより、堤防が危険となりうると考えられる地下水位を推定する（設計対象の津波に対して所要の高さを確保できるかどうか照査）

５．地下水位のリアルタイム推定
作成した地下水位推定式と対象地盤周辺の潮位、降雨量の観測データを用いて、地下水位をリアルタイムで推定し、堤防が危険となりうると考えられる地下水位に達していないか確認する

16
－178－

７．成果の普及等• 地下水位の推定手法に関する研究成果を論文としてとりまとめた。
降雨及び潮位観測値を用いた海岸堤防下の地下水位推定手法の提案，土木学会論文集B2(海岸工学)，Vol.76，No.2，pp.I_889-I_894.
• 今後、地下水位の推定手法をまとめたガイドラインを作成するとともに、「河川砂防技
術基準調査編」や「海岸保全施設の技術上の基準・同解説」等の技術基準にも反映を図る。
• 海岸堤防等の耐震対策に関する地方整備局や都道府県からの技術相談に際し、地下水位の推定手法について技術指導を行い、成果の普及を図る。
• 被災リスクが高い箇所における対応の体制や方法などについては、行政機関とも意見交換をしながら、引き続き検討を進める。

17

８．まとめ
研究開発
の目的

研究開発の目標

研究成果

研究成果の活用方法（施策への反映・効果等）

目標の
達成度

盛土堤防
地盤の地
下水位の
リアルタイ
ム推定手
法の開発

各種観測データ及び地盤情報の収集駿河海岸及び長島海岸の潮位・波浪・雨量・地下水の観測データ及び対象海岸の地盤情報を収集・整理した。

検討対象の堤防地盤の選定や地下水位推定式の作成に活用した。

○

液状化リスクの感度分
析

地下水位に対する液状化リスクの感度を把握した。

地下水位の推定式の精度検証に活用した。

地下水位推定方法の検討

地下水位の推定式を提案し、液状化リ
スクを評価するのに必要な精度で地下水位を推定できることを明らかにした。

地下水位推定ガイドライン（案）の骨子に反映した。

○

地下水位変化に応じた堤防地盤の液状化リス
クの試算

地下水位変化に応じた沈下量の時系列を推定できた。

地下水位推定ガイドライン（案）の骨子に反映した。

○

複合災害に対応した地下水位推定ガイドライン（案）の作成地下水位の長期観測が難しいことをふまえ、地下水位の推定手順の骨子をまとめた

河川砂防技術基準調査編等の技術基準に反映し、海岸保全施設等の管理に活用する。

＜目標の達成度＞

備考○○◎：目標を達成することに加え、目標以外の成果も出すことができた。 ○：目標を達成できた。
△：あまり目標を達成できなかった。
×：ほとんど目標を達成できなかった。

有効性

短期間の地下水位観測を行うことで潮位や雨量から地下水位を推定できることを明らかにし、地下水位の推定手順を整理した。これにより、高潮・降雨等に伴う地下水位上昇後の地震発生による盛土形式の海岸堤防の大きな沈下が予想される箇所の推定が可能になった。
18
－179－

資料３－６終了時評価

液状化等により被災した管路に関する情報収集及び傾向分析

研究代表者

：

下水道研究部長

岡本誠一郎

課題発表者

：

下水道研究室長

岡安祐司

研究期間

：

平成３０年度～令和元年度

研究予算

：

約１９百万円技術研究開発の段階 ：中期段階

National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, JAPAN

１．研究開発の背景・課題
背景・

北海道胆振東部地震により多数の下水管路施設が被災した。生活排水の排除に加えて、道路交通を長期間阻害するなど、住民生活への影響が大きい。

・

国総研では下水管路施設の概算被災量を把握する「下水道地震被害即時推定システム」
を開発している。被災地方公共団体の支援に際し、発災直後の概算被災量の推定により迅速な支援体制構築に寄与する。

・

国総研では過去の被災情報「下水道管路地震被害データベース」を公開しており、これを地方公共団体が有効活用することで耐震化対策の効率化が期待される。

課題

・ 下水道地震被害即時推定システム
試行段階であり、被災時の支援想定団体に実装するためには、精度向上を図るとともに、支援体制構築に寄与するか検証していく必要がある。
・ 下水道管路地震被害データベース
近年の地震における被災情報の蓄積する必要がある。また、被害データベースを踏まえ、地方公共団体が容易に耐震化計画に反映する形式になっていない。
2－180－

下水道地震被害即時推定システム
目的：被災時の迅速な支援体制構築のために、発災後直ぐに概略被災量を推定する。

地震発生

概算被災延長等を算出

必要調査人員

計測震度入力下水道地震被害即時推定システム
対象管路延長現行では平成9年以前の管路が被災すると仮定。

液状化危険度

各地方公共団体における代表的な微地形区分より液状化危険度A〜Dに読み換えて、地方公共団体ごとに代表値を設定。

必要編成人数

調査必要人数等を算出するため、班編成人数を設定。

3

２．研究開発の目的・目標
目的・目標①下水道管路地震被害データベースの更新
H30北海道胆振東部地震やH30大阪北部地震における被害情報を各地方公共団体に災害査定資料等を提供していただき、情報を整理するとともに、下水道管路施設における被害傾向分析を行う。
②下水道地震被害即時推定システムの精度向上
近年の地震を参考に諸元値やアンケート調査により調査日進量の見直しを行い、下水道地震
被害推定システムの精度向上の検討及び検証を行い、実装に向けたシステムの精度向上を図る。

必要性①下水道管路地震被害データベースの更新 【耐震化の支援】
限られた時間、予算の中、被災しやすい下水道管路施設から優先的に耐震化を図る必要がある。
②下水道地震被害即時推定システムの精度向上 【発災後における体制構築の支援】発生が予想される南海トラフ地震等の広範囲で大規模な被災が想定され、支援体制構築のために被害推定が必要となる。
4－181－

３．研究開発の概要とフロー研究開発の概要（１） 下水道管路地震被害データベースの更新（２） 下水道地震被害即時推定システムの精度向上
北海道胆振東部地震により多数の下水管路施設が被災した。生活排水の排除に加えて、道路交通に長期間阻害するなど、住民生活への影響が大きい。

住民生活の影響を最小限に留めるため

下水道管路の被災を減らすため

地方公共団体の被災推定を行い、迅速に支援体制の構築する。

地方公共団体の耐震化計画に活用して、被災しやすい下水道管路から優先的に耐震化する。

（２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上
・入力可能な計測震度データの追加
・対象管路の再検討
・最新データを踏まえた被災率
・微地形区分による液状化危険度設定（１）下水道管路地震被害データベース更新
・H30北海道胆振東部地震やH30大阪北部
地震のデータ追加
・被害傾向分析

後継研究
下水道管路の属性情報毎の被災率を整理支援団体に実装するレベルまで精度を引き上げる。

5

４．研究体制

地方公共団体
被災データ提供の協力依頼

地方公共団体下水道研究部（１） 下水道管路地震被害
データベースの更新（２） 下水道地震被害即時推定システムの精度向上

地方公共団体

被災データ提供

被災した下水道管路施設の調査、災害査定資料作成等

効率性
地方公共団体と協力し、北海道胆振東部地震の被災データを効率的に収集した。

6
－182－

５．研究成果：（１）下水道管路地震被害データベースの更新

研究成果

被災情報収集及び下水道管路地震被害データベースの整理
基本情報・管路諸元データ・地震関連デー
タ・管路被災データ、非公開データに大別し、各スパン毎に情報の整理している。
2007～2016年約7300スパン(能登半島地震・新潟県中越沖地震・長野県北部地震・東北地方太平洋沖地震・熊本地震)①DBの充実を目的に情報収集・整理②収集データを活用し、傾向分析

下水道管路地震被害データベースのイメージ
下水道管路地震被害データベース(Excelで表形式に整理)
基本情報

管路被害データ

管路諸元データ

管きょ被害データ

地震名

地震
発生年月日

市町名
（地区名）

上流 下流
ID 人孔 人孔
番号 番号

管径
管種 形状
(mm)

延長
(m)

上流管 下流管
上流 下流 上流人 下流人路きょ きょ土人孔 人孔 孔深 孔深破損
土被り 被り種類 種類 (m)
(m)
(m)
(m)

能登半島地震2007年3月25日

輪島市（輪島地区）

1200 塩ビ管

77.00

1号

K-1

K-2

-

1号

2.84

2.52

2.63

2.30

1

地震関連データ

⼈孔被害量

人孔 人孔
取付
滞水 滞水
たるみ
管突
継手 クラッ 浸入
深
深
変形
・
出・接
ずれ
ク
水
(上流 (下流
蛇行
合不
側）
側）
良
（ｃｍ） （ｃｍ）

-

-

36

42

上流 下流
人孔 人孔 微地
浮上 浮上 形分量
量類(ｃm) (ｃm)

-

-

⾕底
平野

計測
震度

SI

6.0

75

7

５．研究成果： （１）下水道管路地震被害データベースの整理

研究成果

震度別被災率の整理と下水道地震被害推定システムにおいて対象とする震度の検討

本地震及び過去発生した地震の最大震度別の被災率

被 災 率 (%)

震度

北海道胆振東部地震

過 去 の 地 震 (震 度 6弱 以 上 )

7

20.1

6.4

6強

7.8

2.3

6弱

0.1

0.3

5強

0.2

0.1

備考

H30年北海道胆振東部地震単独( 5自治体)の被災率

阪神淡路大震災以降で最大震度6弱以上を記録した地震(過去)の平均被災率※ 阪神・淡路大震災(1995)及び東日本大震災(2011)は除く。

8
－183－

５．研究成果： （２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上

研究成果

下水道地震被害即時推定システムの各検討項目
検討項⽬① 計測震度別の被災率② 布設年度別被災延⻑と被災率

検討事項
被災データベースの被災率に基づき、計測震度別の被災率を検討する。
北海道胆振東部地震の被災状況に基づき、被災対象とする下⽔道管路の布設年度を検討する。

③ 微地形区分別の被災延⻑

微地形区分別の液状化ランクを検討する。

④ 必要編成⼈数

アンケート調査により、調査⽇進量を検討する。

⑤ 使⽤する地震データ

気象庁発表震度でも計算可能となるようにシステムを変更する。

9

５．研究成果： （２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上

研究成果① 計測震度別の被災率(被災が想定される震度の決定)
諸元値の変更点①
震度5強での被災率は限りなくゼロに近いことが判明したため、今回のシステ
ム改良における対象震度は震度6弱以上に変更。
異なる管種における液状化危険度別の計測震度別の被災率

出典 ： 「大規模地震による被害想定手法及び想定結果の活用方法に関するマニュアル」（平成17年、大規模地震による下水道被害想定検討委員会）

10
－184－

５．研究成果： （２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上

研究成果② 布設年度別被災延長と被災率
諸元値の変更点②
被災対象とする下水道管路について、阪神淡路大震災を機に改定された耐震指針(H9)以前から
新潟県中越地震を機に緊急提言された対策工法(H16)以前に布設されたものに変更
H9改定(1997)

H9以前から整備を行っていた地方公共団体では独自基準(締固め度90%以上)で施工緊急提言(2004)
埋戻しの液状化対策緊急提言①2段階地震動の考慮②側方流動対策③応答変位法の採用
液状化緊急提言
耐震指針改定H30北海道胆振東部地震の下水道管路の施工年度別の被災延長及び被災率（4地方公共団体のデータ）

11

５．研究成果： （２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上

研究成果③微地形区分別の被災延長
諸元値の変更点③

谷底低地、ローム台地、火山山麓池の液状化ランクの変更を検討→

被災率の観点から引続き傾向分析行い、システムへの反映を引続き検討予定
微地形区分別被災延長(本地震及び熊本地震)

Cランクの谷底低地、ローム台地、Dランクの火山山
麓地での被災が目立つ

微地形区分別の液状化ランク(変更)

微地形区分別の液状化ランク(旧システム)
N o.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

液状化
微地形区分
危険度
A
埋立地
A
旧河道・旧池沼
A
自然堤防
A
後背湿地
A
砂州・砂丘間低地
B
干拓地
B
三角州・海岸低地
B
砂丘
B
砂州・砂礫州
B
河原
B
河道・水路
B
扇状地

No .
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

微地形区分
谷底低地
ローム台地
丘陵
山地
山麓地
火山地
火山山麓地
火山性丘陵
岩石台地
砂礫質台地
磯・岩礁
湖沼

液状化
危険度
C
C
C
D
D
D
D
D
D
D
D
D

液状化
危険度
1 埋立地
A
2 旧河道・旧池沼
A
3 自然堤防A
4 後背湿地A
5 砂州・砂丘間低地
A
6 干拓地
B
7 三角州・海岸低地
B
8 砂丘
B
9 砂州・砂礫州
B
10 河原
B
11 河道・水路
B
12 扇状地
B

No.

－185－

微地形区分

No.
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

微地形区分
谷底低地
ローム台地
丘陵
山地
山麓地
火山地
火山山麓地
火山性丘陵
岩石台地
砂礫質台地
磯・岩礁
湖沼

液状化
危険度
A
A
C
D
D
D
A
D
D
D
D
D

12

５．研究成果： （２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上④

研究成果

必要編成人数

諸元値の変更点④
1次調査の平均日進量は地方公共団体主体で調査した場合の平均から5kmとした。2次調査日進量は、平均
日進量0.4kmとすることとした。

1次調査日進量アンケート結果

13

５．研究成果： （２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上

研究成果⑤使用する地震データの検討
諸元値の変更点⑤
現状の被害推定システムでの地震情報は、防災科学技術研究所（防災科研）HP上の強震観測網（K-NET、KiK-net）の公開データより取得しているが、カバーしていない地方公共団体もあるため気象庁発表震度でも被災率算出が可能となるように使用を変更した。
気象庁及び防災科研の震度の相違(熊本地震及び北海道胆振東部地震)
地震
発生日

被災団体

厚真町
安平町
H30.9.6 北海道
むかわ町
日高町
札幌市
益城町
熊本市
宇土市
宇城市
H28.4.16 熊本県
嘉島町
八代北部流域
阿蘇市
御船町

気象庁
発表震度
7
6強
6弱
5強
7
6強

6弱

設置機関別震度観測点(参考)

防災科研
計測震度
－
6強（6.50）
6弱（5.97）
5強（5.50）
5弱（5.00）
6強（6.50）
6弱（6.00）
6弱（6.20）－
6弱（6.00）
5強（5.45）－
6強（6.25）

震度観測点の数

北海道

気象庁

地方公共団体

88

80

防災科学
技術研究所
16 9

総数
33 7

出典：気象庁（https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/intens-st/）

14
－186－

５．研究成果： （２）下水道地震被害即時推定システムの精度向上

研究成果

新旧システムによる計算値と実績値の比較検証 （液状化危険度-下水道整備区域に限定）

町名

地方公共団体①

被災率

旧システム

震度

6強

液状化危険度
コンクリート管

塩ビ管・陶管

新システム

C

A

管 路 延 長 ( km)

(A)

0.87

9. 5 7

被 災 率 ( %)

(B)

4.5

6 .5

管 路 延 長 ( km)

(C)

3.09

24.50

被 災 率 ( %)

(D)

11.3

11 . 3(A)×(B)+(C)×(D)

0.39

3. 3 9新 ｼ ｽﾃﾑ被 災 延 長 (km)
実 地 震 被 災 延 長 (k m)

6. 84

システムの精度(％,計算値/実績値×100)は、地方公共団体①において旧システムで約6％、新システムで約46%であった。

15

５．研究成果： （２）下水道地震被害推定システムの精度向上

計算値と実績値の比較検証（地方公共団体①震度階級見直し）
町名

地方公共団体①

計測震度

6.7

6.4

⾯積(ha)

227.5

288.7

震度

7

6強

液状化危険度
コンクリート管
塩ビ管・陶管A
9.57

管路延⻑(km)
被災率(%)

14.5

6.5
24.5

管路延⻑(km)
被災率(%)

防災科研の検証により震度を再度分析した結果の震度情報をもとに、地方公共団体①の震度階級を見直し、推定被災延長の算出行った。

24.8

11.3

新ｼｽﾃﾑ被災延⻑(km)5.19

実地震被災延⻑(km)6.84

推定震度分布より、地方公共団体①において処理区ごとに震度を設定し、計算を行った結果、システムの精度は約76%であり、その精度は向上した。

16
－187－

６．成果の普及等
成果や今後の取組みについて項目

実施済みの取組み

今後の取組み平成30年に発生した北海道胆振東部地震
及び大阪北部地震までの地震情報及び被災状況の整理まで完了
地方公共団体が下水道管路施設の耐震
下水道管路地震被害データベースの更新【被災率の整理】
布設年度別・計測震度別化計画を活用しやすくするために、各項目(微地形区分、管種管径、土被り別等)における被災率等で被災傾向を整理【被災総延長の整理】
微地形区分別・管種管径別・土被り別等

下水道地震被害推定システムの精度向上【諸元値見直し】対象とする管路の布設年度・対象震度調査日進量及び編成人数・液状化危険度 実装化に向けた被害推定システムの精度向上【システム改良】
気象庁発表震度でも被災率算出が可能

投稿論文①論文名：下水道管路施設の地震被害傾向分析(第57回 下水道研究発表会講演集)
著 者： (国総研下水道研究室)山路昂央・平出亮輔・岡安祐司②論文名：平成30年北海道胆振東部地震における下水道管路施設の被害傾向分析(土木技術資料
著 者： (国総研下水道研究室)山路昂央・平出亮輔・濵田知幸・岡安祐司

10月号)

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７．まとめ

研究開発の
目的

研究開発の目標

研究成果

研究成果の活用方法（施策への反映・効果等）

平成30年に発生した北海道胆振地方公共団体における耐震化計
下水道管路地震被災デー 東部地震及び大阪北部地震まで画や研究機関における地震関連の地震情報及び被災状況の整理
タベースの更新の研究に活用。
を行った。情報は公開予定。
下水道管路施設における耐震化計画の支援方法や地震 下水道地震被害推定シス 気象庁発表震度でも被災率算出
発災時の初動体制 テムの精度向上
が可能
地震発生後における情報の空白
構築のシステム開期においても、地方公共団体に発に関する検討
対する迅速な体制構築の支援
被害傾向分析により対象とする ツールとして活用が期待され管路の布設年度・対象震度・調 る。

目標の
達成度

〇

〇

査日進量及び編成人数・液状化
危険度の見直し＜目標の達成度＞◎：目標を達成することに加え、目標以外の成果も出すことができた。 ○：目標を達成できた。
△：あまり目標を達成できなかった。
×：ほとんど目標を達成できなかった。

有効性
下水管路の耐震化計画、被災時の支援体制構築に資す成果が得られた。
下水道施設を管理する地方公共団体を支援する資料、ツールとして有効と考えられる。

18
－188－

第 5 回（第一部会）
資料 4

評価対象課題に対する事前意見

研 究 名

水防活動支援技術に関する研究

欠席の委員からのご意見○ 地域の水防活動を支える水防団の実態を把握し、課題を整理、水防活動の最適化のための技術を開発した成果は、必要性、効率性、有効性の観点から高く評価できる。実態活動時の河川水位・内水浸水状況、水防活動箇所・内容等を重ねた大判平面図の作成・活用については、今後とも継続して展開すべきと思う。

－189－

第 5 回（第一部会）
資料 4

評価対象課題に対する事前意見

研 究 名

地震と洪水の複合災害リスクマップの作成・提供

欠席の委員からのご意見○ 地震と洪水の複合災害からの被害軽減を目指した本研究の必要性は高く評価できる。本研究で開発されたシステムを実際にどのように役立てていくかは課題として残されているよ
うに感じる。この点について研究を継続する必要があるのではないか。

－190－

第 5 回（第一部会）

評価対象課題に対する事前意見

研 究 名

資料 4

高潮と洪水による複合型浸水発生時の減災対策のための浸水予測シ
ステム開発

欠席の委員からのご意見○ 高潮と豪雨による複合型浸水災害からの被害低減を目指した本研究の必要性は昨今の状況に鑑み論を待たない。本浸水予測システムを社会実装するための研究を強力に推進することが望まれる。

－191－

第 5 回（第一部会）
資料 4

評価対象課題に対する事前意見

研 究 名

危機管理型波浪うちあげ高観測技術の開発に関する研究

欠席の委員からのご意見○ 当初の目的は十分に達成しているが、波浪うちあげ高の観測から高潮・高波時の警戒避難への活用へとつなげていくためには、さらに様々な検討が必要と思われる。そのような課
題整理も必要ではないか。

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第 5 回（第一部会）
資料 4

評価対象課題に対する事前意見

研 究 名

地下水位のリアルタイム観測手法に関する検討

欠席の委員からのご意見○ 地下水位を長期間観測しなくても地下水位を推定できる技術を確立したことは高く評価できる。作成した地下水位推定ガイドライン（案）が活用されるよう体制や方法等のシステ
ム整備について継続した検討が必要であり、具体的な良い事例が生まれていくことを期待
する。

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第 5 回（第一部会）
資料 4

評価対象課題に対する事前意見

研 究 名

液状化等により被災した管路に関する情報収集および傾向分析

欠席の委員からのご意見○ 下水管路の被災は、衛生面や安全面から影響が大きいため、迅速な復旧が必要であるとともに、被害が発生しないよう耐震化対策を効率化することが大切である。今後の管路更新計画等に活用されるよう、さらには管路の長寿命化に貢献できるよう研究を展開することが可能ではないか。

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