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異なる林相における斜面崩壊と発生・流出流木量の評価−平成 29 年九州北部豪雨の事例−○五味高志・浅野一将
東京農工大学農学研究院
1. はじめに平成 29 年 7 月，九州地方北部では，総雨量 586mm，最大時間雨量 130mm の降雨により，斜面崩壊を含めた。降雨に307 件の土砂災害とそれに伴う 21 万 m3 の流木が発生し，甚大な被害が発生した（国土交通省, 2017）
伴う斜面崩壊やその後の土砂や流木の移動では地質，地形，林相等が関わっている。例えば，花崗岩などの地質では崩壊が発生しやすく，20 度以上の急傾斜地で崩壊が発生することなどが報告されている。森林の状態
としては，植栽後 20 年前後までの林分で斜面崩壊が発生しやすいとされている。斜面崩壊後，花崗岩のマサ
土斜面は流動化しやすく，胸高直径の大きい林分では堆積しやすい傾向もある（林ら, 2012）。一方，崩壊による土砂生産や流木発生量評価に関する研究が進められてきたものの，下流域に流出する流木量の評価はな
く，土砂生産量⇒生産流木量⇒流出流木量を一貫して評価した事例はない。そこで，本研究は，平成 29 年 7月九州北部豪雨で発生した崩壊地を対象として，（1）斜面崩壊ごとの地質、勾配、樹種、林齢などの特徴の把握，（2）崩壊地における生産土砂量および発生・流出流木量の評価を目的とした。
2．調査地と方法

本研究は，福岡県朝倉市杷木地区の赤谷川上流（6.2km2）を対象とした。地質は花崗岩，泥質片岩，堆積岩類，火成岩で構成され，主な植生は 3～95 年生のスギ，5～95 年生のヒノキ，クヌギとケヤキを含む 6～115 年生広葉樹，竹林である。本研究は，GIS による崩壊地解析と現地調査により実施した。立体視による空中写真判読を行い，崩壊地を ArcGIS（Esri 社製）でポリゴン化し，崩壊箇所数，崩壊面積などを算出した。地形はLiDAR データから 5mDEM を作成し計測した。地質図と森林簿から各崩壊地の地質および林相情報を判別した。
抽出した崩壊地からスギ林 11 箇所，ヒノキ林 12 箇所，広葉樹林 3 箇所，竹林 1 箇所，伐採地 4 箇所の計31 か所を対象に，2018 年 9 月 24～25 日と 11 月 21～23 日に崩壊地調査と隣接林分での毎木調査を行った。
崩壊地では，崩壊斜面長，幅および勾配をレーザー測量計により測定し，崩壊斜面上部の滑落崖における 3 箇所の崩壊深度の計測から平均深度を算出後，生産土砂量を計算した。斜面崩壊による生産土砂のうち，崩壊斜面内や斜面脚部に残存しているものを残土とし，残土長と幅および深さから残土量を算出し，残土内に残存している流木本数を計測した。崩壊地隣接斜面では，10×10m 方形区画内の樹種および胸高直径，樹高を計測して，立木密度を算出し，胸高直径と樹高で推定した材積から，材積密度を算出した。以上のデータから，立木密度，材積密度，崩壊面積を用いて，発生流木本数，発生流木材積，流木流出率を算出した。
3．結果と考察3.1．崩壊地の特徴

514 箇所の崩壊地を確認し，崩壊密度は 0.83 箇所/ha，崩壊面積率は 6.2%であった。本研究対象地では、1968 年に岐阜県で発生した崩壊密度 0.2～0.3 箇所/ha（黒田, 1970）や 2010 年広島県庄原市で発生した崩壊
密度 0.13 箇所/ha（花岡ら, 2012）よりも崩壊発生規模が大きかった。面積別の崩壊発生数では、100〜200m2で最も多く，500m2 以下の崩壊地が全体の発生数の 54％を占めていた。すべての崩壊地は 30～40°での発生頻度が高く，地質や植生での明瞭な違いは確認できなかった。地質別の崩壊地数と崩壊発生面積では，泥質片岩が全体の 63％を占め，かつ崩壊面積率も 8.5％と花崗岩の 3.3％より高かった。泥質片岩などの片岩では，竹田（1992）が示すような，薄片状の剥離による風化が発生し，崩壊したと考えられた。

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3.2．林相と崩壊発生の特徴：泥質片岩地域の例

崩壊発生地の植生では，67％がスギ林、24％がヒノキ林，4％が広葉樹林，竹林とその他が 5％であった。林齢と崩壊面積率の関係では，スギ林とヒノキ林ともに，既往研究では植栽後 20 年生までで崩壊面積率が大きいと示されるが，本研究では 40～50 年でも崩壊面積率が高い傾向があった。樹種別に林齢クラス（1～25 年，26～50 年，51～75 年，76 年以上）の出現割合をみるとスギ林では 1〜25 年，26〜50 年，51〜75 年の林齢クラスが 30〜35%で，ほぼ一定であったが，ヒノキ林の崩壊では，＞500m2 の大面積の崩壊では，51～75 年生の出現割合は 42％となり，＜500m²の小面積崩壊の同年代の 24%と比べて高かった。ヒノキはスギより水平根が発達し，水平根の緊縛力が崩壊を拡大させるとの研究事例もあり，本研究でもヒノキ老齢林で面積の大きい崩壊が多くなったと考えられた。
3.3．流木発生と流出の評価

現地調査で得られた崩壊深は，0～21 年で平均 1.3m（±0.6），林齢が 26～68 年で平均 2.0m（±0.9）であった。生長し根が深くまで伸びた斜面では，浅い場所の根量が多く，より深い場所がすべり面となったと考えられた（阿部, 1997）。崩壊深と崩壊面積から生産土砂量を算出した結果，崩壊面積と生産土砂量はGuzzetti et al.（2009）の示す式と調和的な結果が得られた。これらの結果をもとに，生産土砂量と発生流木材積の関係を評価した結果，本調査地では，石川ら（1989）が示す傾向よりも発生流木材積が高い傾向

図−1．⽣産⼟砂量と発⽣流⽊材積。図中の点線は⽯川がみられた（図－1）。石川ら（1989）の調査から 20 年（1989）で⽰された発⽣流⽊材積の上限値。

以上経過した 2012 年には全国の人工林蓄積が 2 倍以上となり，蓄積量の増加により発生流木材積も増加したと考えられた。しかし，生産土砂量に対する流出率は，平均が 91%（±9）であり，生産土砂量が 600m3 以下では 65～99％とばらつきが大きかった。土砂生産から発生流木量，さらには流木流出までを一貫して把握することにより，林相の特徴と流木の発生と下流域への流出流木を評価することが，流木災害対策では重要となると思われた。
Key Words: 流木，斜面崩壊，林相，流木発生量，流木流出率
引用文献
国土交通省水管理国土保全局砂防部 (2017) 平成 29 年 7 月九州北部豪雨による土砂災害の概要〈速報版〉Vol.6.
土田孝・森脇武夫・熊本直樹・一井康二・加納誠二・中井真司(2016)2014 年広島豪雨災害において土石流が発生した渓流の状況と被害に関する調査 地盤工学ジャーナル 11(1) 33-52.
林拙郎・内田芳貴・櫻本智美・沼本晋也 (2012) 森林斜面における立木の崩壊土砂への影響 砂防学会誌 65(4) 24-31.
黒田和男(1970) 8.17 豪雨による岐阜県美濃加茂市周辺の山くずれ分布の 2, 3 の特徴について. 新砂防 23(2) 1-5.
花岡尚・川口将季・土田孝・中川翔太・加納誠二(2012) 2010 年 7 月に広島県庄原市で発生した土砂災害の調査と考察. 地盤工学ジャーナル 7(1) 295-309.
阿部和時(1997)樹木根系が持つ斜面崩壊防止機能の評価方法に関する研究 森林総合研究所研究報告 373 105-181.
Guzzetti F, Ardizzone F, Cardinali M, Rossi M, Valigi D.(2009)Landslide volumes and landslide mobilization rates
in Umbria, central Italy Earth and Planetary Science Letters 279(3-4)：222-229.
石川芳治・水山高久・福澤誠(1989)土石流に伴う流木の発生及び流下機構 砂防学会誌 42(3)：4-10.

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