第35回 夏季研修会論文集 2014/11/08

広島豪雨土石流災害の速報（土石流発生機構）（株）藤井基礎設計事務所 藤井俊逸
１

はじめに2014 年 8 月 20 日に広島県広島市で豪雨による大規模な土砂災害が発生した。特に広島市北部の安佐北区や安佐南区の住宅街を中心に多くの箇所で大規模な土石流が発生し、死傷者が多く出た。
降雨状況であるが、図-１のように、午前 2 時頃から午前 4 時頃まで、10 分雨量で 15 ㎜程度が連続した。累積雨量では 3 時間で 217.5 ㎜となっている（広島市安佐北区三入の雨量）。
当社は、アジア航測の協力会社として、土石流センサー設置業務に携わった。その際、現地確認をした状況から、土石流の発生機構についてコメントした。

２

土石流被害を大きくした要素①降雨量
平成 19 年の隠岐豪雨災害、平成 25 年の島根県西部（津和野他）災害など、降雨強度が強い場合は、土石流が多く発生している。今回も 10 分雨量で 15 ㎜程度が 2 時間継続しているので、土石流が発生しやすい状況であった。
イメージとしては底面がざらざらの雨どいを傾斜させておいて、その上に砕石を載せる。雨どいの上流部からジョウロで水をかけると、ジョウロからの水が少ない時は、砕石の隙間を通って水が下流に流れ、雨どいの上の砕石は動かない。ところが、ジョウロの水を沢山流すと、どこかで砕石が動き出す。一度動くと、雨どいの上の砕石は、一気に流れていってしまう。こんなイメージに近い。
②土石流発生部の傾斜
20 度〜30 度位の傾斜となっている。扇状地形の出口付近で若干緩くなっているが、かなり急な角度であるため、土石流速度が速かったものと想定される。速度が大きいとエネルギーも大きくなり、被害拡大に繋がる。
③土石流岩塊が大きいこと
現地の花崗岩は亀裂間隔が大きいため、岩塊も大きくなる。流下している最大礫径は約 5m となっており、かなり大きい。下流域でも大きな石が見られることから、流速 V が早かったものと思われる。
土石流は、先端に大きな石が集中すると言われているので、その中に５ｍクラスの石が数個あれば、全体重量 V は、かなり大きくなる。エネルギーは 1/2*,M*V2 なので、傾斜がきつく速度が早いことを考えると、相当大きなエネルギーであったことが想像される。

３

土石流センサーの設置状況
写真-１は、八木地区・緑井地区の航空写真である。図中の P1 と表示されている 3 カ所が、当社で土石流センサーを設置した箇所である。K1・K2 は、警報装置が設置してある箇所である。

４

土石流の堆積区間の状況と家屋の破壊機構
写真-１の実線で囲ってある範囲は、土石流により形成された扇状地であると想定している。ただし、詳細に調査しているわけではないので、境界部分の精度は低い（詳細調査が望まれる）。渓床名 299、303、1006 の 3 つの渓流が、主にこれらの扇状地を形成した渓流となる。扇状地が発達しているということは、過去から土石流で運ばれた土砂量が多かったことを示す。従って過去から、今回のような土石流を繰り返してきていることが想定される。
今回、この範囲に流下した石の大きさに着目してみる。渓流の出口付近では、５ｍクラスの花崗岩が見られる。下流に行くに従い、最大粒径は小さくなっている。扇状地の末端部は細粒の土が堆積している。末端部は流速が小さくなるためである。写真-２で、その様子がわかる。
特に渓流出口では、①流速が大きく、②石の大きさが大きく、②土石流岩塊が一体になっていたため、相当大きなエネルギーを持っていたことが予想される。
写真-２の他で、石の大きさに関連した写真は、以下である。
写真-３

渓床名 303 の扇状地内

県営住宅付近

この写真の中央付近の石で５ｍ程度である。
写真-８

渓床名 1006 の扇状地内

渓流出口付近

この写真の右側に見える石で５ｍ程度である。左側の家屋の半分を破壊して、土石流が流下している、
写真-９

渓床名 1006 の扇状地内

渓流出口付近（写真-８の下側）

この写真の中央に見える石で４ｍ程度である。この付近まで家屋が大きく破壊されているおり、土石流のエネルギーが大きかったことが想定される。
５

土石流の発生源の状況
写真-４〜写真-６は、渓床名 303 の P1 付近の様子である。
写真-４
奥側は比較的硬い岩盤がみられ、滝のようになっている。その側方の斜面は崖錐または過去の土石流堆積物と想定される。この側方斜面は不安定となっており、降雨時に崩壊する可能性がある。
写真-５
写真-４の滝のようになっているところに近づいて撮影した写真である。渓床には最大５ｍ位の岩が見られる。土石流発生時は一度全て流下したものと考えられるので、その後、上流から流れてきたものか、または側方の斜面崩壊により堆積したものであろう。
また、この側方斜面が、崖錐なのか、過去の土石流堆積物なのかも、詳細に調べなければ判断がつかない。
写真-６
写真-４の側方斜面の様子である。土石流が流下することで末端部が急峻になり、側方斜面が不安定化している。この斜面は風化地山ではなく、崖錐か過去の土石流堆積物である。この位置ではそれほど大きな石は見られない。
写真-１０〜写真-１２は、渓床名 1006 の P1 付近の様子である。
写真-１０
この写真の一番奥側が、P1 の位置となる。手前の位置から土石流の堆砂区間となる。
この付近は土砂化した状態で、斜面側方に大きな石は見られない。
写真-１１
渓床の中央に見える石は、側方から落下したものだと聞いている。この位置に土石流センサー
P1 を設置した。手前左は不安定土塊で崩壊の可能性が高い。
写真-１２
P1 位置から下流を見たものである。渓床の左側は風化岩となっている。これが過去の土石流で削られたものであれば、右側は土石流堆積物の可能性がある。崖錐か過去の土石流堆積物か判断がしにくいが、両方が混ざっている可能性もある。いずれにしても風化岩ではない。

６

土石流の発生機構
図-２に土石流発生機構を図示した。これは渓流部の土砂供給のメカニズムである。これに加えて、源頭部の崩壊拡大による土砂供給も考えられる。
側方斜面の不安定化が顕著な印象を受けた。これが崖錐なのか、過去の土石流堆積物なのかは、調査してみないとわからないが、風化地山ではないことは事実である。また、渓床をどの程度削ったのかも不明である。亀裂が開口しているところでは、渓床を削る可能性も高い。

７

おわりに５ｍの石がどこにあったのかは、本地の土石流の発生機構を知る上で重要である。山の斜面中には大きな転石もあり、落石の形態で発生してきたものと考えられる。崖錐堆積物の層厚は不明であるが斜面中には、少なくとも２ｍは堆積してると予想される。
被害を大きくした原因を究明し、現在全国で設定されている、土砂災害警戒区域・土砂災害特別警戒区域の設定を見直しすることも必要となる。また、土地の売買などに関してもハザードをきちんと反映させる必要性がある。

写真-１（上）八木地区・緑井地区
航空写真（国際航業）

写真-２（左）渓床名303下流から上流を望む

写真-３

写真-５

写真-７

県営団地の付近の状況

渓床名303のP1付近（河床）渓床名303の渓流出口付近

写真-４

写真-６

渓床名303のP1付近（全景）

渓床名303のP1付近（側方斜面）

写真-８

渓床名1006の渓流出口付近

写真-９

渓床名1006（写真-８の下流）

写真-１１

渓床名1006のP1付近

図-１

写真-１０

写真-１２

渓床名1006の渓流出口

渓床名1006のP1から下流を望む

被災時の10分間雨量（広島市安佐北区三入の雨量）

１

２地層1地層1地層2地層2

３

４

谷発達

側壁崩壊

谷発達

地層1

地層1地層2地層2

５

６
崩土堆積

崩土流下

地層1地層1地層2地層2

図-２

渓流部の土石流発生機構

地層１：崖錐又は過去の土石流堆積物
地層２：岩盤（ 主として花崗岩 ）