河川基金助成事業
令和元年台風 19 号豪雨災害調査団報告書（関東地区）

助成番号：2019‐5112‐002
機関名：土木学会令和元年台風 19 号豪雨災害調査団
総団長

清水 義彦

関東地区団長田中規夫

２０１９年度目次
第１章

令和元年東日本台風による豪雨災害の概要 .............................................................1

1.1

はじめに ....................................................................................................................1

1.2

過去の風水害との比較にみる本台風の規模 .............................................................7

第２章

利根川水系の各河川における被災状況およびその分析 .........................................11

2.1 利根川上流域の流況とダムの効果 .............................................................................11
2.2 利根川水系の中小河川に見られる被災状況（栃木県）.............................................20
2.3 利根川水系の中小河川に見られる被災状況（群馬県）.............................................39
第３章

久慈川の被災状況およびその分析 ..........................................................................61

3.1 降雨量と流量について................................................................................................61
3.2 本川に沿う直轄区間付近における氾濫流の挙動と被害.............................................61
3.3 浸水範囲と微地形の関係 ............................................................................................67
3.4 氾濫流の挙動に関する考察 ........................................................................................68
3.5 浸水被害の要因と堤防整備，歴史的治水システムとの関係 .....................................71
3.6 連続堤防の整備及び堤内地の治水構造物が氾濫形態に及ぼす影響 ..........................73
3.7 まとめ .........................................................................................................................77
第４章

埼玉県内の各河川における被災状況及びその分析（荒川水系を中心として）.....78

4.1 荒川水系全体の氾濫状況とその分析 ..........................................................................78
4.2 荒川水系越辺川流域における破堤と氾濫 ..................................................................90
4.3 都幾川，新江川での越流地点における堤防天端形状と侵食との関係......................118
第５章

関東地方の被災状況を踏まえた今後の提言 .........................................................128

第６章

おわりに ................................................................................................................128

第１章

令和元年東日本台風による豪雨災害の概要

1.1 はじめに1.1.1 治水施設の効果と顕在化した弱点箇所
令和元年 10 月の台風第 19 号（令和元年東日本台風）は 10 月 7 日には中心気圧 915hPa の猛烈な勢力に発達し，12 日の 19 時ごろに伊豆半島に上陸した．台風進路は 1958 年の狩野川台風に類似していたが，関東地方を含む広域に豪雨災害をもたらした明治 43 年の台風，
昭和 22 年のカスリーン台風と同様に山地部に豪雨をもたらし，
広範囲の災害を発生させた．
明治 43 年や昭和 22 年の時は前線性降雨などの前期降雨の影響をうけたのちの巨大台風であったが，台風 19 号自体が北側に巨大な雨域を伴っていた．そのため，10/12 の台風上陸

M43年8月台風
S22年9月台風（カスリーン台風）

出典：利根川の洪水

2019年台風19号

出典：気象庁https://www.data.jma.go.jp/fcd/yoho/
typhoon/route_map/bstv2019.html

狩野川台風（1958年台風22号）

図 1.1.1

関東を中心とした東日本に被害をもたらした台風の経路 1),2)

1

12００

６００
5００

明治43年 8月1日-16日(16日間雨量）2００

昭和22年9月13日-15日(3日間雨量）

図 1.1.2

明治 43 年，昭和 22 年災害をもたらした降雨分布 3)前から関東地方を中心に豪雨をもたらし，15:30 には関東を中心とした 7 都県に特別警報が発表された．関東平野の山地・山脈にとって豪雨となりやすいコースであったが，関東だけ
ではなく三重県から岩手県にかけての広範囲な地域において，12 時間雨量で観測史上一位（気象庁）が 120 地点で記録された．
この豪雨で広範囲の河川において越水・破堤による氾濫が多発し，国管理では 7 河川 14
か所，県管理河川では 67 河川 128 か所が堤防決壊となった 4)．関東でも荒川水系入間川流域・市野川流域，那珂川水系，久慈川水系の国土交通省管理区間とその上流の県管理区間において越水ならびに破堤による被害が発生した．また，内水被害も多くの地点で発生した．
台風に伴う土砂災害の発生件数は，962 件で，東北地方，とくに宮城県，福島県，岩手県で多く発生したが，関東地方でも神奈川 93 件，群馬 63 件（11/8 時点国土交通省）が発生した．表 1.1.1 に関東地方の被害を抜粋して示す（令和 2 年 2 月 12 日現在，消防庁調べ）．
被害状況（人的・建物被害）(文献 5)から一部を抜粋）

表 1.1.1

人的被害
死者（うち
都道府県

死者

災害関連
死）

人

人

茨城県

2

栃木県

4

群馬県

4

埼玉県

4

千葉県

12

東京都

1

神奈川県

9

関東地方
合計
全国合計

住宅被害

行 方

負傷者

負傷者

不明者

重傷）

（軽傷）

人

人

人
1

4
1

全壊

半壊

棟

非住宅被害

一部

床上

床下

公共

破損

浸水

浸水

建物

棟

棟

棟

その他

棟

棟

20

146

1,601

1,501

27

523

棟

19

84

5,205

8,314

2

408

14
3

946
1,098

1

8

22

296

568

22

112

1

32

134

541

699

2,370

3,388

2

28

65

1,909

6,182

469

884

10

36

658

976

318

532

25

32

3

35

48

680

2,059

715

468

21

172

10,21018,240

3,208

5,847

42

2,280

29,63835,067

7,837

23,092

187

13,550

27

1

1

8

117

487

99

2

3

40

341

3,280

令和2年2月12日現在 消防庁資料から抜粋

2

76
105
23

関東でも多くの人的・建物被害が発生した．
表 1.1.2 に今回の台風に対し，ダムや遊水地の貯水量，排水機場の排水量と荒川の氾濫量を比較して示す．荒川水系における入間川流域，市野川流域の氾濫は貯留型であったため，氾濫量を算定しやすいが，那珂川・久慈川は拡散型と貯留型が混在し，かつ氾濫流が堤防決壊によって河川に戻るなどの現象があったため，表で比較をしていない．利根川においては，
利根川上流のダム群と渡良瀬遊水地が機能し，国交省管理区間においては堤防からの越水決壊を防いだことがわかる．しかし，利根川本川では上流のダム群が八斗島の水位を約 1m（国土交通省）下げたものの，栗橋地点では S22 の既往最高水位 21m にあと 0.3m にせまる
20.7m を記録し，ぎりぎりの状態であった．なお，利根川の国交省管理区間においても，河口付近の無堤区間における浸水は生じている．また，八ッ場ダムの場合は，本来であれば利水容量分も使用しての上流域の降雨を全量カットした効果であるため，今後も同様ではないことに注意が必要である．中川・綾瀬川流域においても江戸川への排水効果により被害軽減に貢献したが，降雨波形によっては江戸川の水位による制限がかかる場合もある．そのため，今回の豪雨は継続時間の点で台風南側の雨域がなかったのが幸いしたといえる．
表 1.1.2

貯水量，排水量，氾濫量の比較(文献 6)をもとに作成）
関連河川

貯水量・排水量：
概算値（万m3）

渡良瀬遊水地利根川

16000

菅⽣、稲⼾井、⽥中調節池

利根川

9000

利根川

3900

利根川

3100

利根川

7500

荒川

5370

荒川

3500

利根川上流ダム群（利根川本川流
域：：矢木沢、奈良俣、藤原、相俣、薗原ダム）
利根川上流ダム群（烏・神流川流
域：下久保ダム）
利根川上流ダム群（試験湛水中の
八ッ場ダム）
荒川上流ダム群（二瀬、浦山、滝沢、合角ダム）
荒川第一調節池
朝霞調節池

新河岸川・荒川50

新芝川排水機場

新芝川・荒川735

綾瀬川・荒川980

綾瀬排水機場（参考）越辺川・都幾川の氾濫量

荒川（入間川支川群、市
野川支川・新江川）

2000

庄和排水機場（首都圏外郭放水路）

中川・綾瀬川・江⼾川1151

三郷排水機場（三郷放水路）

中川・綾瀬川・江⼾川

3274

中川・綾瀬川・江⼾川

1019

宮ケ瀬ダム

相模川

4300

城山ダム

相模川

2900

鶴見川多目的遊水地

鶴見川

94

伝右川、八潮、松⼾、古ヶ崎、根本
排水機場（合計）3荒川本川流域も上流のダム群と荒川第一調節池で大量の貯水を行っており，荒川上流のダム群と荒川第一調節池が河川水位を低下し，荒川下流部の岩淵水門（上）観測所では S22のカスリーン台風の最高水位（A.P.8.60m）を下回る A.P.7.17m となった（出水速報第 3 報）．
しかし，氾濫の生じた荒川支川の入間川流域や市野川には流域に占める関東山地の豪雨域が多く，流域内に大きなダムや遊水地はなかった．那珂川・久慈川も同様であった．
災害の発生した 3 流域は下流に発展している都市が存在する河川中流域であり，かつては多くの霞堤群が存在し，河川事業における下流原則（下流の安全度が上がってから治水対策を行う）によって，少しずつ無堤部の解消や，逆流を防止する水門・樋門の建設などの対策を行ってきた地域でもある．現存する霞堤の一部は本洪水においても持てる範囲の機能を発揮したと考えられ，本報告書でもその機能を評価することになるが，霞堤そのもののか
らの越流決壊・欠損も生じる事態でもあり，霞堤が効果的に機能する洪水規模を上回るものであった．
本報告では，雨域の分布とも関連づけて，その効果を詳細に検証していく．
1.1.2 河川合流部のリスクの顕在化
表 1.1.2 に示したように，中川・綾瀬川流域においては放水路と排水機場により江戸川等への排水，芝川・綾瀬川流域においては荒川への排水が大きく機能し被害を軽減したと考えられる一方で，台風 19 号においては合流点付近の氾濫現象が各地（特に中流域）で頻発した．荒川の直轄区間において破堤した 3 か所のうち越辺川右岸 0.0k は入間川，小畔川，越辺川の三川合流部，都幾川右岸 0.4k は越辺川と都幾川の合流部にあたり，それぞれそこに内水河川である大谷川，九十九川が流れ込む低平地である．つまり実際には，それぞれ

台風19号の破堤点

平成19年9月台風9号
では逆流防止に貢献
平成11年熱帯低気圧による浸水

http://www.ktr.mlit.go.jp/arajo/arajo00165.htmlに追記

図 1.1.3

平成 11 年の浸水と入間川・越辺川等緊急対策事業 7)4

四川合流，三川合流に近い状態にある．その中で最も小規模な大谷川流域，九十九川流域では，S22 のカスリーン台風時においてもバックウォーターによる水位上昇，逆流浸水，破堤はん濫が生じた箇所で，過去において水害常襲地帯であった．入間川，小畔川，越辺川の三川合流部は背割堤の整備により被害は減少したが，平成 11 年にも浸水があったことから，
水門による合流点処理が行われた地域である．すなわち，平成 11 年の出水と同規模の洪水を安全に流下させるための緊急対策事業として，洪水の逆流を防止する水門等を整備してきた．しかし，計画を超える降雨によって，相対的に堤防高の低い箇所，すなわち潜在的弱点から越水し，破堤災害が生じた．九十九川は合流点に逆流防止水門を設け，越辺川の水位上昇に応じ閉鎖されたが，現時点においては自己流堤で排水機場は存在しない．そのため，九十九川では水門閉鎖後に堤防から越水し破堤した．葛川も水門閉鎖後に浸水した．なお，
将来排水機場が整備された場合でも今回のような HWL を超える洪水では運転調整が必要
なため，浸水する可能性のある地域となる．大谷川の排水区域でも同様である．すなわち，入間川支川群地域のリスク軽減には，同地域の堤防高を計画規模まで上げることだけではなく，河川水位を下げるための対策（浚渫や樹木伐採），合流点の上流域側で計画的に遊水，貯留させるような治水対策も必要である．本報告ではそうした際に知見を得るため，合流点の樹木影響も取り扱った．
合流点について，入間川の支川群を中心に説明したが，「水門閉鎖に伴って逆流を食い止めたものの，自己流が多かったことによる浸水」は各地で発生した（思川支川の豊穂川など）．
排水機場の燃料切れ（小山市の排水機場）は備蓄体制やアクセス路の確保という課題を提示
し，荒川支川鴨川の支川油面川では排水機の制御盤の水没など，全国の機場でも維持管理体
制や点検の必要性を示唆した事例もある．
1.1.3 水防林と堤防沿い偏流，氾濫流戻しの変化(文献 8)をもとに修正)
荒川水系の入間川支川群（越辺川・都幾川），那珂川，久慈川の氾濫では，結果的に堤防が相対的に低い箇所から越水し破堤に至ったが，水防林や河道内樹林が局所的な水位上昇や偏流に影響したと推定される個所も存在した．特に，樹林帯の上流側で大量に流木・流枝（荒川熊谷砂州ではハリエンジュやヤナギ，久慈川では竹など）をトラップし流れに対して壁のようになっている箇所や，久慈川においては植生パッチ状の切れ目が偏流に関連したのではと推測される個所が存在した．水防林自体は河岸沿いの流速を低減し，洪水時に澪筋を変動させづらくすることに貢献しており，また破堤した場合にも破堤ボリュームを減らしている可能性もある．しかし，特に久慈川の水防林（主に竹林）は河積の多くを占めていることから，適切な水防林の幅や位置に関して，今後の検討が必要と考えられた．これらの河川では歴史的に霞堤を閉めてきており，氾濫流の戻り方も変化していると考えられる．すなわち，昔は霞堤開口部から戻っていたと推定されるが，開口部をふさいだ箇所では旧霞堤を越水破堤し下流の茨城県管理河川・浅川右岸の堤防を決壊し浅川に流入した．浅川に戻っ
たこと自体は氾濫を増長させてはいないが，もし浅川左岸側の堤防を決壊させた場合には5

更なる被害につながる．同地点だけの話ではないが，霞堤を閉める場合には危機管理として氾濫した場合の氾濫水の挙動，河川への戻り方などの変化も，今後研究していく必要がある．
1.1.4 ソフト対策
東日本台風の接近に伴い，10 月 12 日に内閣総理大臣から関係省庁に対し，①国民に対する適時適切な情報提供，②地方自治体との連携による避難支援等の事前対策，③被害が発生した際の被害状況の迅速な把握など，人命第一で取り組むよう指示が出されたことから，多くの市町村において避難指示（緊急）及び避難勧告等が発令され，ピーク時における避難所への避難者数は 23 万 7,000 人超に達した 5)．近年，タイムラインの整備など情報伝達面での訓練が行われていることから，混乱は少なかったが，①自治体を超えての広域避難，②避
難途上での災難（車中死）などの課題は残った．特に広域避難では，茨城県境町の事例では
茨城，栃木，群馬，埼玉４県の５つの市町と利根川上流河川事務所で「広域避難協議会」を作り，体制を整えてきた結果，避難者 3300 人の 2200 人が町外に避難するという初めての試みを成功させている 9)．その一方で，東京東部の荒川流域の 5 区（江戸川区，江東区，足立区，葛飾区，墨田区）では，今回の台風で広域避難を検討したが計画運休もあり，見送ることとなった．判断のタイミングや避難所の確保という問題があらためて浮き彫りとなった 9)．都市部においては，避難所の確保，家屋倒壊危険ゾーンの周知徹底，水平垂直避難の判断能力を高める取り組みなど，様々な降雨シナリオに関してマイタイムラインの設定と試行が必要である．
（田中規夫）
参考文献
1)須賀尭三監修，利根川研究会編，利根川の洪水，山海堂，1995.
2)荒川 自然：荒川総合調査報告書１，埼玉県，1987.
3)気象庁，台風経路図, 2019. (https://www.data.jma.go.jp/fcd/yoho/typhoon /route_map/bstv201
9.html)4)国土交通省，令和元年台風第 19 号による被害状況等について：堤防決壊箇所一覧（令和2 年 4 月 10 日時点）
，2020. (https://www.mlit.go.jp/common/001313204.pdf)
5)消防庁防災課，応急対策室，広域応援室，地域防災室，「令和元年東日本台風等」における消防機関の対応，消防の動き ' 20 年 3 月号，pp.14-18, 2020.
6)国土交通省関東地方整備局，令和元年東日本台風（台風第１９号） 出水速報（第４報），
2020. (https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000773445.pdf)
7)荒川上流河川事務所，入間川・越辺川等緊急対策事業，2019.
(https://www.ktr.mlit.go.jp/arajo/arajo00584.html)
8)清水 義彦，田中 仁，田中 規夫，吉谷 純一，二瓶 泰雄，2019 年台風 19 号による豪雨
災害状況，土木学会誌 3 月号，2020.
9)松本浩司，台風１９号問われた『広域避難』（時論公論），2019.
6

1.2 過去の風水害との比較にみる本台風の規模
1.2.1 令和元年台風 19 号の被害数
2020 年 2 月 12 日時点で，令和元年台風 19 号による被害は，全国で死者 99 名，行方不明者 3 名，住家被害が 75,822 棟となっている
1)．その被害は，長野から関東，東北太平洋(人)側を中心として東日本全域にわたった（図1.2.1）．本節では，過去の風水害イベントとの比較を通して，台風 19 号での被害の特徴について報告する．
図 1.2.2 は消防庁の報告をもとに被害報告が開始されて以降の建物被害数（棟）の報
告数の推移を示している．
現時点で最新の消防庁による報告は 2020 年 2 月 12 日時点の(棟)ものとなっている．参考として平成 30 年 7月豪雨での推移を示す．いずれの水害でも発災直後より報告被害数が増加し，報告開始日から 30 日前後でその増加率が減少する傾向が見られる．台風 19 号の報告被害数は 120
日を経過した 2 月 12 日時点でも増加の傾向が見られるものの，今後も大きな数字の変動はないとみられるため，本節では 2020 年 2
月 12 日時点のデータを用いて分析を実施し

図 1.2.1

令和元年台風 19 号による被害の分布（2020 年 2 月 12 日時点）1)

た．
1.2.2 過去の風水害イベントと台風 19 号との被害の比較
図 1.2.3 は 1976 年以降の年度ごとの建物被害数の推移を示している（ただし，2019 年の被害数は台風 19 号のみ）
．全体の傾向としては，1976 年以降，建物被害数は減少傾向にあるものの，ここ数年は 2017 年７月九州り，建物被害数は年々増加している．

100000

50000

80000

40000
令和元年台風第19号

60000

30000

40000

20000

20000

10000

0

北部豪雨，2018 年 7 月豪雨，そして今回の台風 19 号といった大規模な水害が続いてお60000

2020年2月12日時点

平成30年7月豪雨

平成30年7月豪雨時の建物被害の報告数(棟)令和元年台風第19号時の建物被害の報告数(棟)120000

0
0

20

40

60

80

100

120

140

被害報告開始日からの日数(日)図 1.2.2 令和元年台風 19 号及び平成 30 年 7 月
豪雨における建物被害の報告数の推移 2) 3)
7

建物被害数(棟)
死者・行方不明者数(人)

図 1.2.4
平成16年台風第23号
平成23年台風第12号
昭和57年台風第10号

昭和56年台風第24号

平成12年台風第14・15・17号

昭和54年台風第16号

平成2年6月豪雨

平成2年6月豪雨

81976 年以降に発生した被害数上位 50 の風水害イベント
平成9年台風第19号
昭和52年台風第11号

平成8年台風第17号

昭和63年7月豪雨

昭和54年台風第16号

昭和63年8月豪雨
平成10年台風第10号

平成5年台風第4号

昭和52年台風第11号

平成元年台風第6号

平成2年台風第20号

平成12年台風第14・15・17号

平成11年8月低気圧

昭和63年8月豪雨

平成5年台風第13号

平成16年台風第16号

平成5年8月豪雨

平成16年台風第21号

平成15年台風第10号

平成10年8月豪雨

平成23年7月新潟・福島豪雨

平成10年台風第8・7号

平成9年台風第19号

平成8年台風第17号

平成元年9月豪雨
平成23年台風第15号

平成7年7月豪雨

平成9年台風第11号

8・5水害（昭和61年台風10…

平成20年8月末豪雨
平成16年7月豪雨（新潟・福…

平成27年台風第18号

平成11年6月豪雨

平成22年7月豪雨
平成10年台風第4号

平成17年台風第14号

昭和57年台風第10号

平成9年7月豪雨
平成15年7月豪雨

平成元年台風第11・12・13号

昭和55年8月豪雨
平成5年台風第4号

平成11年台風第16号

平成10年台風第8・7号

平成10年台風第10号

平成21年8月豪雨

平成5年台風第11号

平成24年8月雨豪雨

平成5年8月豪雨
昭和63年7月豪雨
平成16年台風第21号

平成23年台風第12号

昭和54年6月豪雨

平成17年台風第14号

昭和56年台風第5号

平成18年7月豪雨

昭和54年台風第20号

昭和56年台風第12号

平成元年台風第11・12・13号

平成元年9月豪雨

平成16年7月豪雨（新潟・福…

平成24年7月九州北部豪雨

平成30年7月豪雨

平成16年台風第16号

平成11年6月豪雨
昭和57年台風第18号

昭和60年台風第6号
平成21年7月中国・九州北部…

平成2年台風第19号
平成25年台風第26号

昭和54年6月豪雨

昭和58年7月豪雨

昭和58年台風第10号

平成2年台風第19号

昭和55年8月豪雨

平成5年台風第13号
平成16年台風第18号

昭和58年台風第10号

平成3年台風第17・18・19号

令和元年台風第19号

平成3年台風第17・18・19号

平成16年台風第23号

昭和54年台風第20号

令和元年台風第19号

昭和58年7月豪雨

平成30年7月豪雨
昭和51年台風第17号

昭和57年台風第18号

図 1.2.3

8・5水害（昭和61年台風10…

長崎豪雨（昭和57年7月豪雨）

45000040000035000030000025000020000015000010000050000
0昭和51年台風第17号

400
350
300
250
200
150
100
50
0

長崎豪雨（昭和57年7月豪雨）

1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019

建物被害数(棟)50000045000040000035000030000025000020000015000010000050000
01976 年以降の年度ごとの建物被害数の推移(2019 年の被害数は台風 19 号のみ)1) 4)

次に，風水害イベントごとの被害規模を比較するために，水害統計等において特定が可能であった 1976 年以降の主要な風水害イベントを抽出した 5)．抽出された水害は全 90 イベン

トである．図 1.2.4 に，抽出された風水害イベントのうち，死者・行方不明者数と建物被害数が大きい上位 50 イベントを示す．令和元年台風 19 号は死者・行方不明者数で全体の 6

位，建物被害数でと 5 位といずれも上位にランクインした．令和元年台風 19 号より上位に位置している風水害イベントは，死者・行方不明者数で第 2 位に入った平成 30 年 7 月豪雨

を除くと， 1970 年代から 80 年代に発生した水害であり，今回の台風 19 号による被害規模の大きさを示している．

死者・行方不明者数と建物被害数の関係を比較するために図 1.2.5 に両者の散布図を示す．今回の台風 19 号よりも死者・行方不明者数，建物被害数ともに大きい風水害イベント

は昭和 51 年台風第 17 号と昭和 57 年長崎豪雨の 2 イベントのみである．昭和 51 年 9 月に発生した台風 17 号では，前線の影響も相まって岐阜県を中心に記録的な豪雨となり，岐阜
県安八郡安八町大森地先において長良川が決壊する所謂「安八水害/9.12 水害」が発生した
6)．この台風での被害は岐阜県に限らず，周辺各県，そして東京でも被害が記録されている

7)．そして昭和 57 年長崎豪雨は，梅雨前線の影響により降り始めからの総雨量は 572mm（7月 23 日 14 時~24 日 19 時）に達し，特に長与町役場では我が国観測史上最大の 1 時間で187mm を記録した．この大雨で長崎市を中心に死者・行方不明 299 名の人的被害を含む甚大な災害が発生し，都市化がその被害を助長したことから都市型災害の始まりとも言われた 8)．この水害を契機に「記録的短時間大雨情報」が設定されたり，長崎防災都市構想が策定されたりするなど，その後のソフト対策の先駆けとなった 9) 10)．
今回の台風 19 号での被害は昭和 51 年台風第 17 号と昭和 57 年長崎豪雨といった歴史的水害に次ぐ規模であったことが分かった．今回の被害を受けて，被災した各河川では緊急治水対策事業が開始され，河道掘削，遊水地，堤防整備等のハード整備のほか，霞堤の活用や浸水リスクを考慮した立地適正化計画の作成といったソフト対策を組み合わせた総合的な治水対策が進められている 11)．人口減少や気候変動といった大きな変化が予想されている
現在，今回の水害を契機に新たな治水・防災の確立に向けた取り組みが一層加速することが期待される．

450000昭和51年台風第17号

建物被害数(棟)400000350000300000250000長崎豪雨（昭和57年7月豪雨）

200000

令和元年台風第19号

150000100000平成30年7月豪雨

50000
0

1

10

100

1000

死者・行方不明者数(人)
図 1.2.5

1976 年以降に発生した風水害イベントの人的被害と建物の関係（中村 晋一郎）
9

参考文献
1) 消防庁：令和元年10月12日 令和元年台風第19号及び前線による大雨による被害及び消防機関等の対応状況（第65報 R2.2.12更新）,
https://www.fdma.go.jp/disaster/info/items/taihuu19gou65.pdf （閲覧日：2020年5月20日）
2) 消防庁：令和元年10月12日 令和元年台風第19号及び前線による大雨による被害及び消防機関等の対応状況（第1報～65報）, https://www.fdma.go.jp/tags/893.html （閲覧日：2020
年5月20日）3) 内閣府：平成３０年７月豪雨による被害状況等について，
http://www.bousai.go.jp/updates/h30typhoon7/index.html（閲覧日：2020年5月20日）
4) 国土交通省：水害統計調査（1976年度～2019年度）
5) 東京大学総括プロジェクト機構「水の知」(サントリー)総括寄付講座編 ：水の日本地図
水が映す人と自然，朝日新聞出版，2012.
6) 中部災害アーカイブス：9.12豪雨災害（安八豪雨），http://www.cckchubusaigai.jp/kinnen_saigai/19760912.html（閲覧日：2020年5月20日）
7) 東京都：昭和51年水害概要，
https://www.kensetsu.metro.tokyo.lg.jp/suigai_kiroku/s51/s51gaiyou.htm（閲覧日：2020年5月20日）
8) 国土交通省 九州地方整備局：主な災害の概要［06］長崎大水害，
http://www.qsr.mlit.go.jp/bousai/index_c06.html（閲覧日：2020 年 5 月 20 日）
9) 気象庁：昭和57年7月豪雨（長崎大水害），https://www.jma-net.go.jp/nagasakic/gyomu/nagasakisuigai/nagasaki.html（閲覧日：2020年5月20日）
10)高橋和雄：1982長崎豪雨災害から30年，自然災害科学，31-3，2012.
11)国土交通省：台風第１９号で甚大な被害が発生した７水系において『緊急治水対策プロ
ジェクト』に着手します，https://www.mlit.go.jp/report/press/mizukokudo05_hh_000102.html（閲覧日：2020年5月20日）

10

第2章

利根川水系の各河川における被災状況およびその分析

2.1 利根川上流域の流況とダムの効果
2.1.1 降雨量について
台風 19 号は強い勢力をもって 10 月 12 日 19 時前に伊豆半島に上陸し（図 2.1.1），静岡
県や新潟県，関東甲信地方，東北地方を中心に広い範囲で記録的な大雨をもたらして 13 都
県に大雨特別警報を発表する事態となった．とくに，10 月 10 日から 10 月 13 日までの総降
雨量について，関東地方での記録的なものとして，神奈川県箱根で 1001.5mm，静岡県湯ヶ島で 760mm，埼玉県浦山で 687mm，東京都小沢で 649mm の豪雨となる 1)．
本節では，台風 19 号による出水の降雨規模を算定するため，関東地方とくに利根川流域にもたらした降雨量について，10 月 11 日
0 時～14 日 0 時の 3 日間の気象庁解析雨量から検討した．図 2.1.2 に関東地方における累積雨量分布を示す．同図には利根川流域（八斗島上流域，渡良瀬川流域を含む栗橋上流域，鬼怒川流域），荒川流域，那珂川流域，久慈川流域の流域界も入れてある．これより，荒川の上流域，利根川水系では烏川(404mm)，
神流川(448mm)に当たる流域，吾妻川上流域(322mm)，渡良瀬川流域(365mm)，鬼怒川上流
図2.1.1域(369mm)で累積雨量の多いことが分かる．

台風19号の進路と勢力1)

次に，利根川上流域に注目して検討した，八斗島地点の上流域(5,150km2)における累積降
雨分布図を図 2.1.3 に示す．これにより，流域の北側の奥利根流域では降雨量が小さく，南側に位置する烏川・神流川流域に降雨が集中していたことが見て取れる．流域平均雨量のハ
イエトグラフを図 2.1.4 に示す．八斗島上流域におけるピーク降雨量は 23.6mm，3 日間の累積降雨量は 310.42mm であった．利根川水系利根川・江戸川河川整備計画 2)によると，八斗島上流域における既往最大の洪水は 1947 年(昭和 22 年)9 月のカスリーン台風によるもの
で，その八斗島上流域平均 3 日雨量は 308.6mm である．すなわち，カスリーン台風における降雨の空間分布とは異なるものの，降雨規模で見ればほぼ同等であったことが示された．

11

図2.1.2 関東地方における累積雨量分布

図2.1.3 利根川上流域・八斗島地点における累積雨量分布122.1.2 モデルの概要
a) RRI モデルの構成
本検討において，洪水流量の推定には降雨流出氾濫モデル(RRI モデル)3)を用いた．RRI モ
デルは，国立研究開発法人土木研究所 ICHARM で開発された，山地・平地を問わず流域をグリッドセルに分割し，降雨流出から洪水氾濫まで流域スケールで一体的に解析することのできる分布型モデルである．RRI モデルでは，流域全体を二次元拡散波近似で解析を行う
ことで，低平地の降雨流出過程や氾濫原における浸水の状況を再現可能である．本研究での解析には，最新バージョンの Ver.1.4.2.3 に，近者ほか 4)によって開発されたダムモジュールを組み込んだ RRI モデルを用いた．
検討対象流域は，群馬県を水源とし，埼玉県，茨城県，千葉県を流れる一級河川利根川とした．利根川の流域面積は 16,840km2，幹川流路延長は 322km である．利根川は上流ダム群
として 7 つのダムを有しており，加えて，今次洪水では試験湛水中であった八ッ場ダムでも洪水貯留が実施された．RRI モデルは，利根川流域全域を対象として構築した．計算負荷を考慮して空間解像度は 28 秒(約 700m×850m)メッシュを採用し，総計算メッシュ数は 26,169
メッシュである．
地形情報のモデル化には山崎ら 5)の日本域表面流向マップ 6)を用いて，1 秒メッシュから
28 秒メッシュにスケールアップした．土地利用データは国土数値情報土地利用細分メッシ
ュを使用し，28 秒メッシュ内において支配的な分類カテゴリから，水田・畑地・山地・都市・水域の 5 分類を設定した．河道モデルは地点上流の流域面積に応じたレジューム則から矩形河道としてモデル化した．八ッ場ダムは貯留量の推定を行うために簡易的にモデル化
し，期間内の放流量を 0m3/s として設定した．実際の放流量は約 4m3/s であった 7)．水位-貯留量の関係は貯水池容量配分図 8)より線形で作成し，記者発表資料 7)より初期水位を 518.8m
として設定した．八ッ場ダム以外のダムは，国土交通省水文水質データベースより収集した
実績放流量を境界条件として入力した．
b) RRI モデルパラメータの同定構築した RRI モデルパラメータを同定するために，実洪水における河道流量の再現性について検証を行った．検証対象洪水は近年で最も大きな降雨であった平成 27 年関東・東北
豪雨(2015 年 9 月 9 日～9 月 11 日)とし，計算期間は初期値による影響を極力小さくするため，助走計算期間を含めた 2015 年 7 月 1 日～10 月 1 日とした．ここで，入力する降雨デー
タには気象庁解析雨量を用いた．気象庁解析雨量はアメダスや国土交通省水文水質データ
ベースの雨量観測値とは異なり，空間分布を持つため，雨量データに起因する誤差を極力排除し，より現実的な降雨を与えることが可能であると考えられる．本研究で対象とする八斗島水位観測所地点及びそれより上流にある利根川上流ダム群の流入量について検証を実施
した．
13

50

40

400

Cum

30

300

20

200

10

100

0
10/10

10/11

10/12

10/13

Cumulative rain[mm]Rainfall[mm/h]

表2.1.1関東・東北豪雨のNash係数一覧

500

hyeto

0
10/14

図2.1.4 利根川上流域・八斗島地点における流域平均雨量のハイエトグラフ

Discharge[m3/s]

5,000

Obs

4,000

Nash係数

八斗島

0.84

矢木沢ダム

0.79

奈良俣ダム

0.39

藤原ダム

0.21

相俣ダム

0.21

薗原ダム

0.82

草木ダム

0.90

下久保ダム

0.49

計算結果の例として，八斗島水位観

Calc

測所及び薗原ダムにおける観測値と3,000

計 算 値 の流 量 ハイ ド ログ ラフ を 図

2,000

2.1.5，図 2.1.6 に示す．更に，各地点における Nash-Sutcliff 係数(以下，1,000

Nash 係数)を算出した．Nash 係数は一0
2015年 9/9

図2.1.59/10

9/11

関東・東北豪雨の八斗島水位観測所流量

ハイドログラフ般的に 0.7 以上でモデルの妥当性が高いとされている．検証対象におけるNash 係数を表 2.1.1 に示す．各地点の観測流量は水文水質データベース

1,000
Discharge[m3/s]

観測地点

より入手したが，ダム地点における

Obs

800

流入量は執筆時現在では暫定値であCalc

る．この結果，八斗島水位観測所及び600

比較的流入量の大きかった薗原，草400

木ダムにおいて Nash 係数が 0.7 以上となった．以上より，流域全体として200

高水に対するおおよその再現性があ02015年 9/9

図2.1.6

9/10

9/11

るとして，パラメータを決定した．

関東・東北豪雨の薗原ダム流入量ハイド

ログラフ

2.1.3 令和元年台風 19 号による八斗島地点の洪水流量の推定a) ダム地点の再現性検証
14

Discharge[m3/s]

2,000

Obs
Calc

1,500

表2.1.2 令和元年台風19号再現
計算のNash係数一覧
観測地点

Nash係数

矢木沢ダム

0.84

奈良俣ダム

0.46

藤原ダム

0.67

10/14

相俣ダム

0.80

台風19号再現計算の下久保ダム流入量

薗原ダム

0.83

草木ダム

0.91

下久保ダム

0.91

1,000
500
0
10/11

図2.1.7

10/12

10/13

ハイドログラフ
Discharge[m3/s]

1,200

Obs
Calc

1,000

800

令和元年台風 19 号における八斗島地

600

点の洪水流量を見積もるため，前項で400構築した RRI モデルを用いて，利根川流域における河道流量の再現計算を実

200
0
10/11

図2.1.8

施した．ここで，計算期間はパラメータ10/14

同定時と同様，助走計算期間を含めた

台風19号再現計算の薗原ダム流入量ハ2019 年 9 月 1 日～11 月 1 日とし，雨量

10/12

10/13

データには気象庁解析雨量を用いた．

イドログラフ
ObsQ
CalcQ
CalcH

2,500

2,000

600

580

1,500

560

1,000

540

500

520

0
10/11

図2.1.910/12

利根川上流域ダム群の放流量は水文

620

10/13

水質データベースより入手した実績
Water Level[m]Discharge[m3/s]

3,000

500
10/14

台風19号再現計算の八ッ場ダム流入量と貯水位放流量を強制流量としてダム地点下流の河道に与えた．八斗島上流域における降雨規模の算定には気象庁解析
雨量より，10 月 11 日 0 時～14 日 0 時の 3 日間のデータを用いた（図 2.1.4）．
以上の計算条件により，利根川上流
ダム群における流入量を観測値と計算値で比較することにより本洪水における RRI モデルの再現性の検証を行った．計算結果の例として，下久保ダムおよび薗原ダムにおける流入量ハイドログラフを図 2.1.7，図 2.1.8 に示す．また，表2.1.2 にそれぞれのダム流入量の Nash 係数を示す．降雨規模の小さい奥利根流域にある奈
良俣ダムおよび藤原ダム以外の地点で 0.7 以上となっており，モデルの精度として良好と言えるため，本解析の妥当性が示された．また，試験湛水中であった八ッ場ダムについても，

15

国土交通省関東地方整備局の公表資料 9)にもとづきダム流入量を比較す
ると，Nash 係数は 0.97 となり，その再現性は高いことが示された (図2.1.9) ． 推 定 ピ ー ク 流 入 量 は2,385m3/s ， 実 績 ピ ー ク 流 入 量 は2,550m3/s である．
b) 八斗島地点における流量の推定
以上によりモデルの妥当性が示されたため，このモデルの計算結果に

図2.1.10 台風19号再現計算の流量ハイドログラフ

よる八斗島地点における河道流量の算定を実施した．なお，八斗島水位観測所における本出
水期間の観測流量は執筆時時点では公表されていない．計算流量のハイドログラフを 図
2.1.10 に示す．本解析における八斗島地点の推定ピーク流量は 13,925m3/s となり，その発生時刻は 10 月 12 日 22 時 50 分，実績によるピーク水位の発生時刻が同日 23 時 10)であり，その差異は小さい．
利根川水系利根川・江戸川河川整備計画 8) に示された八斗島地点における目標流量は17,000m3/s(年超過確率 1/70 程度)であり，そのうちの 14,000m3/s を河道で安全に流下させることを目標としている．これにより，本出水は河川整備計画における河道での目標流量とほぼ同等であったことが推定される．
次に，八斗島地点の洪水流量を構成する各河川からの寄与分を推定した．すなわち八斗島地点上流にある利根川本川の上福島水位観測所，烏川に合流する神流川の若泉水位観測所，
神流川合流点上流にある烏川の岩鼻水位観測所地点においてそれぞれの流量ハイドログラ
フを求め，これを図 2.1.11 に示す．これを見ると，八斗島地点のピーク流量 13,925m3/s に対し，利根川本川から 5,601m3/s，神流川から 1,140m3/s，烏川からが 6,278m3/s であり，単純な合算で一致するものではないが，烏川流域からの寄与が大きいことがわかる．神流川上流には下久保ダムがあり，本出水時には最大で 1,045m3/s の洪水調節が行われていた 11)が，一方で烏川には河川整備計画に調節池整備が位置づけられているものの，現時点においては未整備であり，貯留施設がないことは今次出水が利根川の治水に投げかけた課題だと言える．さらに，同じモデルを用いてダム及び氾濫がなかったと仮定した条件でも，本出水における八斗島地点の流量を試算した．この結果，八斗島地点における計算流量は 18,279m3/s となり，その推定値は整備計画目標流量(洪水調節施設無しの流量)を超える規模となった．

16c) 八斗島地点における八ッ場ダムの効果
今次出水における八ッ場ダムの効った場合を仮定して八斗島地点における流量ハイドログラフを推定した(図 2.1.11)．今次出水における本解
析での八斗島の推定ピーク流量は
3

13,925m /s であり，八ッ場ダムがない

20,000Discharge[m3/s]

果を見るために，八ッ場ダムがなか

15,00010,000

5,000
0
10/11

と仮定した場合の推定ピーク流量は16,867m3/s であった．これにより，八八ッ場ダムあり
八ッ場ダムなし

10/12

10/13

10/14

図2.1.11 八ッ場ダム有無での八斗島の流量ハイド

3

斗島地点において 2,942m /s の洪水調

ログラフ

節効果があったことが示された．すなわち，八斗島地点において八ッ場ダムは約 17%の洪水調節を行ったことになる．
2.1.4 八斗島下流における利根川本川の治水課題
利根川は，八斗島下流区間からの右岸堤防が決壊すると首都圏氾濫の危機が高まり，また左岸堤防の決壊では閉鎖型氾濫貯留による湛水深の増大から甚大な被害をもたらす．この区間の整備計画の河道目標流量は図 2.1.12 に示すように現況流下能力にほぼ等しい
14,000m3/s としている．しかしながら，川俣水位観測所において，本出水では計画高水位7.46m のところ，ピーク水位は 8.00m を記録しており，計画高水位を 0.54m 上回る洪水となった．川俣地点までには，広瀬川，早川，小山川，石田川の支川洪水流量が加算される．そこでこれらの支川合流流量も RRI モデルから検討したが，広瀬川を除いて計算ピーク流量と実積ピーク水位の発生時刻に大きな差が生じ(計算ピーク流量発生時間が実績ピーク水位
発生時間に比べて早い)，本川への支川合流の評価に課題があるものと判断した．これは空図2.1.12 HWLと実績ピーク水位の差と現況流下能力(利根川・江戸川河川整備計画に加筆)
17

間解像度の問題の他，八斗島地点下流からのセグメント 2 相当の沖積平野での流出過程，とくに支川，本川の不定流効果の取り込みに関する課題と考えている．
以上により，本出水における川俣地点の推定流量が河道目標流量(14,000m3/s)を上回ることが理解され，危機的な状況であったことが分かる．したがって，本区間の河道で計画高水位
以下に流下させるための河道目標流量を達成させるための洪水調節施設，本川下流区間の流下能力向上のための河川改修(河道掘削)が必要であることが示唆された．
2.1.5 まとめ
本検討で得られた知見を以下に示す．
1）気象庁解析雨量より，八斗島上流域における 3 日間の累積平均雨量は 310mm となり，1947 年のカスリーン台風による降雨規模(308.6mm)と同程度であることを示した．
2）利根川上流ダム群および八ッ場ダムにおける計算流入量を実績流入量と比較し，その良好な対応から本解析の妥当性を提示した．
3) 八斗島における推定流量は 13,925m3/s であり，これは利根川水系整備計画における河道
目標流量と同等の規模であることを示した．また，ダム・氾濫なしでの流量は 18,279m3/s と推定され，特に烏川水系からの洪水寄与分が大きいことを提示した．
4) 八斗島における推定実績流量 13,925m3/s に下流支川合流を考慮すると整備計画河道目標
流量を上回る．実績として川俣での痕跡水位が HWL を 0.54m 上回ることからも判断すると，推定流量は現況流下能力を超過する流量規模であることを提示した．
5) 今次出水において試験湛水中であった八ッ場ダムは八斗島水位観測所における洪水流量の約 17%の流量低減に寄与したことが推定された．
6) 本出水における推定流量は現況の流下能力を上回る流量規模であったことが推察され，危機的な状況であった．今次出水から，八斗島下流区間の河道目標流量を達成させるための洪水調節施設，流下能力向上が必要であることが示唆された．
（阿部紫織，清水義彦，浅沼順，佐山敬洋）

参考文献
1)内閣府防災：台風 19 号等の概要，令和元年台風 19 号等による災害からの避難の関するワーキンググループ（第 1 回）資料，令和元年 12 月 18 日
2)国土交通省関東地方整備局，利根川水系利根川・江戸川河川整備計画(令和 2 年 3 月)，
https://www.ktr.mlit.go.jp/river/shihon/river_shihon00000411.html
3)Takahiro Sayama, Go Ozawa, Takahiro Kawakami, Seishi Nabesaka, Kazuhiko Fukami: RainfallRunoff-Inundation Analysis of Pakistan Flood 2010 at the Kabul River Basin, Hydrological
Sciences Journal, 57(2), pp. 298-312, 2012.2.
4)近者敦彦，中村要介，阿部紫織，佐山敬洋，若月泰孝：平成 27 年 9 月関東・東北豪雨に
18

おける鬼怒川上流ダムによる洪水調節効果の分析，土木学会論文集 B1(水工学), Vol.74,
No.4, pp.I_1507-I_1512, 2018.
5)山崎大，冨樫冴佳，竹島滉，佐山敬洋：日本全域高解像度の表面流向データ整備，土木学
会論文集 B1(水工学), Vol.75, No.5, pp.I_163-I_168, 2018.
6)日本域表面流向マップ, http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/~yamadai/JapanDir/，2019/5/31 現在．
7)国土交通省関東地方整備局，記者発表資料 令和元年台風 19 号における八ッ場ダムの試験湛水状況について(令和元年 10 月 13 日発表)，
https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000757984.pdf
8) 国 土 交 通 省 関 東 地 方 整 備 局 八 ッ 場 ダ ム 工 事 事 務 所 ， 貯 水 容 量 配 分 図 ，
https://www.ktr.mlit.go.jp/yanba/yanba_index013.html
9)国土交通省関東地方整備局，台風 19 号における利根川上流ダム群の治水効果(速報) (令和元年 11 月)，https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000763056.pdf
10)国土交通省関東地方整備局利根川上流河川事務所，令和元年東日本台風による出水速報(第 2 報)，令和 2 年 3 月 16 日，https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000770371.pdf
11)独立行政法人水資源機構下久保ダム管理所，下久保ダム記者発表資料(2019 年 10 月 13 日発表) https://www.water.go.jp/kanto/simokubo/news/press/pdf/R1T19kisyahappyou.pdf

19

2.2 利根川水系の中小河川に見られる被災状況（栃木県）
2.2.1 利根川水系渡良瀬川支川秋山川における被災状況調査
令和元年東日本台風が 2019 年 10 月 11 日から 13 日にかけて東日本の広域に激甚な水害をもたらした．利根川水系渡良瀬川の支川である秋山川(本川全流域面積 87.9km2，本川延長
39.8km)においても県管理区間の 2 箇所で破堤し，破堤部周辺市街地である栃木県佐野市およびその下流域において激甚な被災をもたらした．
秋山川および破堤箇所の位置図を図 2.2.1 に，2 箇所の破堤箇所およびその周辺域の拡大
図を図 2.2.2 に，また同エリアの洪水時航空斜め写真を図 2.2.3 にそれぞれ示す．

図 2.2.1 秋山川および破堤箇所位置図20

図 2.2.2

秋山川破堤箇所周辺市街地の拡大図

図 2.2.3 秋山川の洪水時航空斜め写真(渡良瀬川河川事務所撮影)
21

秋山川は，ほぼ北から南(図 2.2.3 では上から下)方向へ佐野市内を流下し渡良瀬川左岸に合流する．各図中に示した 2 箇所の破堤部のうち，以下では上流側を大橋破堤部，下流側を赤坂破堤部と，それぞれ称することとする．両破堤共に，秋山川にかかる橋梁の上流側袂で発生した．大橋破堤部では大橋の，赤坂破堤部では海陸橋のそれぞれ右岸堤防が決壊し，内・
外水氾濫の複合的要因により，床上浸水 1,411 戸，床下浸水 636 戸，全壊家屋 5 戸，半壊家
屋 641 戸および田畑等浸水 899ha(いずれも国土交通省資料 1)より引用)という被災となった．
秋山川周辺域における水害の発生要因となった近隣の降雨概況を以下に示す．図 2.2.4 に，葛生，佐野，足利および栃木の計 4 地点の AMeDAS 観測地点における時間降水量を，また
図 2.2.5 にその累積降水量をそれぞれ示す．各 AMeDAS 観測地点の位置は図 2.2.1 中に示した．

図 2.2.4

AMeDAS 時間降水量(葛生，佐野，足利，栃木)

いずれの観測地点においても，10 月 12 日の 8 時から降水量が増大し，同日 15 時から 22時にかけての計 7 時間に亘り約 30mm/h の降水が断続的に発生していたことがわかる．特に，秋山川の上流部に位置する葛生においては，同日 19 時の時点で 47.5mm/h の時間降水量が観測されており，4 時間に亘って 40mm/h の降水が継続した結果，秋山川およびその支川である小曽戸川からの越水によって，床上浸水 27 戸，床下浸水 70 戸，全壊家屋 1 戸，半壊家屋 26 戸(いずれも国土交通省資料 1)より引用)という被災が発生している．
降水が終息傾向を示す同日 23 時までの累積降水量を図 2.2.5 で確認すると，葛生で22

416.5mm，栃木で 305.0mm，佐野で 266.5mm および足利で 256.9mm となっており，24 時間
降水量としての葛生(410mm)，佐野(261.5mm)および足利(253mm)は，統計開始以来の極値更新となっている．

図 2.2.5

AMeDAS 累積降水量(葛生，佐野，足利，栃木)

当該出水による河川水位の経時変化について以下に示す．図 2.2.6 に，秋山川の各水位観測所において観測された河川水位の経時変化を示す．上流から順に，葛生，大橋，大古屋橋
および伊保内新橋であり，大橋は上流側破堤部，大古屋橋は直轄区間との境界に位置する県管理区間の下流端，伊保内新橋は大古屋橋の更に下流域における直轄区間に位置している．
各水位観測所位置は図 2.2.2 に示す．大橋の水位が 10 月 12 日の 19 時の時点で途切れており，これは水位計設置高に河川水位が到達したため水位計が損壊したためと考えられ，当該破堤部における越流発生のおよその時刻を推定する情報となる．赤坂破堤部より更に下流側に位置する大古屋橋および伊保内新橋における水位上昇に注目すると，図 2.2.6 中に付記したように，大古屋橋においては 20 時，伊保内新橋においては 19 時からそれぞれ 1 時
間程度の期間，水位上昇速度が低下している．これらは越流および赤坂破堤部における破堤によって河道内流量の上昇速度が一時的に低下したことを示唆しているものと考えられる．
最高水位に着目すると，大古屋橋および伊保内新橋共に 10 月 13 日の 1 時から 2 時にかけて発生しており，伊保内新橋では，10 月 13 日の 1 時 50 分に，氾濫危険水位 7.90m を超
23

え，8.87m という，計画高水位である 9.00m まであと 13cm という事態に及んでいたことが後日の洪水痕跡から確認されている．

図 2.2.6

河川水位の経時変化(葛生，大橋，大古屋橋，伊保内新橋)

破堤メカニズムの考察を以下に示す．図 2.2.7 は，大橋破堤部周辺域の航空斜め写真である．橋梁直上流側右岸袂部において約 20m の堤防が流失した．橋梁の左右袂部に大量の流木等が堆積しており，橋梁による堰上げが左右袂部からの越流を引き起こし，右岸堤防が破堤した．また，大橋の 1.2km 下流位置の中橋は落橋している．
図 2.2.8 に，赤坂破堤部周辺域の航空斜め写真を示す．海陸橋の直上流側の右岸袂部で堤防が約 50m に亘って流失した．大橋破堤部同様，橋梁による堰上げにより越流が生じたものと考えられる．
図 2.2.9 に，秋山川の両破堤部を含む約 4km 区間を対象とした河幅を示す．比較的広い
河幅が確保されている 6.0km 付近から約 1km の間に，河幅が約 60m 減少しており，本検討
対象区間内の河幅最小区間である 5.2km 付近が大橋破堤部である．その後，下流に向けて河幅が一時的に増大し，再度河幅が急減する 3.7km 付近が赤坂破堤部であり，ここでは 200m
流下する間に 60m 程河幅が減少している．これらより，今次出水による秋山川の 2 箇所の破堤要因に河幅減少による流下能力の局所的な低下が一因となっていることが示唆される．

24

図 2.2.7

大橋破堤部航空斜め写真(渡良瀬川河川事務種提供)

図 2.2.8

大橋破堤部航空斜め写真(渡良瀬川河川事務所提供)
25

図 2.2.9 の下部に，痕跡調査によって，天端上に顕著な越流痕跡が確認された区間を左右岸別に両矢印で示した．両矢印の長さが越流痕跡確認区間であり，図 2.2.9 の横軸と対応させて示してある．前述した，6km から 5km への河幅急縮区間において，ほぼ左右岸同様の越流区間となっているのに対し，赤坂破堤部上流域の急縮区間では，顕著な越流痕跡は右岸のみで確認されている．

図 2.2.9

秋山川河幅(2.1km～6.1km)と破堤部および越流痕跡

図 2.2.10 に，赤坂破堤部近傍を拡大した航空垂直写真を示す．前述のとおり，赤坂破堤
部では，海陸橋の上流側右岸袂部において破堤したが，図 2.2.9 中において両矢印で示した，赤坂破堤部に該当する顕著な越流痕跡確認区間は，右岸堤が河道中心側に寄るように河幅減少する区間と完全に一致している．一方の左岸はその上流からの堤防縦断方向と大きく変化していないため，当該区間は河幅減少区間であり，且つ右岸側が河道湾曲の外岸側となるため越流リスクが高くなっている．加えて，海陸橋の河川流下方向に対する橋桁設置角
度が，橋桁による堰上げ水を橋梁上流側右岸袂部へ流量集中させる位置関係となっている．
これらのことから，赤坂破堤部は，河幅減少，河道湾曲の外岸および橋桁の河川流下方向に対する設置角という 3 重の破堤リスクを内包していたものと考えられる．

26

図 2.2.10 赤坂破堤部近傍の航空垂直写真（松本健作）

27

2.2.2 栃木県内の中小河川（秋山川，永野川）の氾濫について
台風 19 号による中小河川の被害状況を見ると越水が多数目立ち，中小河川にとっては河道流下能力を大きく越える外力規模であったことが推測される．関東地方ではとくに大きな被害となったのが栃木県で，住家被害では，全壊・半壊・一部破損で 11,238 棟，床上浸水
1,452 棟，床下浸水 1,058 棟（令和元年 12 月 12 日現在）にも及んだ．なかでも渡良瀬川流域にあって佐野市を貫流する秋山川，栃木市を貫流する永野川の氾濫による浸水被害は甚大で，ともに栃木県管理河川区間で数か所の決壊が生じた．ここではこの被災をもたらした河川の氾濫過程について検討する．
a) 秋山川について
秋山川ではとくに佐野市内での 2 か所の破堤が大きな被害をもたらした．それらは佐野
市大橋町（大橋上流右岸）と佐野市赤坂町（海陸橋上流右岸）であり，後者は秋山川の下流側に位置する．この海陸橋上流右岸の決壊は 10 月 12 日 21 時過ぎに起こり(氾濫危険水位は2.8m であり，12 日 19 時 40 分頃に 3.43m を記録)，その地点の様子を図 2.2.11 に示す．決
壊地点は緩い湾曲部の外岸側であり，同図より右岸堤防天端には多くの流下物の堆積が目立つ．一方，その対岸（内岸）には越水した痕跡は認められない．堤防裏法面には侵食跡が目立ち，典型的な越水による裏法面侵食であることが確認された．

図 2.2.11 海陸橋上流右岸の決壊の状況（天端に残る流下物と裏法面の侵食が目立つ）
28

氾濫水が市街地や農地を襲い，佐野市を横断する国道 50 号線や JR 両
毛線等の主要交通網も浸水被害を受けた．図 2.2.12 の衛星画像(10 月
13 日 10 時 28 分観測，赤坂町右岸破堤点は×で示された位置)から見える氾濫湛水がどのような挙動で流下してきたかを知るために，氾濫流解析から考察した.
氾濫解析に用いた地形データは
国土地理院・基盤地図データ(5m メッシュ)を用いた．執筆時点では破堤流量の情報はなく，ここでは氾濫流量が図 2.2.12 の氾濫域全体を再現できるように試行的に決めた．その結果，赤坂町右岸破堤のみを考慮
して氾濫流量 150 ㎥/s としてこれを図 2.2.12 氾濫域の衛星画像(10 月 13 日 10 時

一

28 分観測，赤坂町右岸破堤点は×で示す位置)

定時間与えた．参考までに秋山川の河川整備計画 2)によれば計画流量は 430 ㎥/s（計画規模 1/30）で現状の流下能力は概ね 200 ㎥/s である．氾濫解析には，iRIC
Nays2D flood を用い，マニング粗度係数は 0.035 とした．その結果，図 2.2.12 の湛水域を再現するには計算時間を 6 時間以上にする必要があり，佐野市公式 SNS アカウントの情報によれば少なくとも 10 時間以上は破堤箇所からの越水が続いていたことも考慮して計算時間を検討した．
図 2.2.13 は決壊後 1 時間 17 分の氾濫域の浸水深コンター図である．この時点において
国道 50 号線の周囲より高い地形（盛土）によって上流側に一時湛水する．国土交通省宇都宮国道事務所によると 12 日 22 時 16 分頃から冠水による国道 50 号線の全面通行止めが実施されている．NHK 報道や佐野市 SNS によれば堤防決壊は 21 時 20 分頃であり，50 号線
通行止めまでの所要時間は約 1 時間となり，解析結果と概ね一致する．その後，氾濫流は国
道 50 号線を越えて，図 2.2.14（7 時間 35 分後の浸水深コンター図）の点線（赤色）方向に流下して渡良瀬川・秋山川合流点に向かい，湛水した．
氾濫域を治水地形分類図と比較したものが図 2.2.15 である．破堤点付近では居住地区を浸水するが，その下流での氾濫域のほとんどは水田等の農地で，その中で住居や学校等の公共施設が微高地(自然堤防)の地形上に集中しており被害の軽減につながっている．湛水による農地被害があるが，ここに貯留したことで下流河川への洪水流量負荷を低減させることを評価することが重要である．
29

図 2.2.13 決壊後 1 時間 17 分の氾濫域の浸水深コンター図

図 2.2.14 決壊後 7 時間 35 分の氾濫域の浸水深コンター図

図 2.2.15 治水地形分図と決壊後 7 時間 35 分の氾濫域浸水深コンターの比較
30b) 永野川について
宇都宮地方気象台から 10 月 13 日午前 2 時に河川はん濫発生情報が発表され，栃木市によれば永野川の決壊は 6 か所となった．
ここでは大平町川連地点（ＪＲ両毛線・鉄道
橋梁上下）での決壊による氾濫過程を検討す
る．この大平地域では，栃木市によれば住家被害で，全壊 2，大規模半壊 44，半壊 487，一部破損 1124 であり，非住家被害では，大規模半
壊 3，半壊 54，一部半壊 142，床上浸水 117 が発生した 3)．
図 2.2.16 は JR 両毛線鉄道橋梁直上流側右岸の決壊地点での緊急復旧の状況である．湾
曲部外岸にあたり，被災前から護岸の設置がなされていることから水衝部であることが分かる．
図 2.2.16 大平町川連地点の右岸決壊

図 2.2.17 大平町川連地点決壊からの氾濫流の流れ31

図 2.2.17 には現地調査，報道等から求めた氾濫流の流れを示したものである．興味深いことは，氾濫流は永野
川からの川筋を離れて流下していくことで県道 11 号をしばらく流れた後（図 2.2.18），県道から離れ，水田地帯に流れていく．この間，多くの住居，
商業施設を浸水させた（JR 大平下駅
付近の県道での調査から浸水深さは1.0m から 1.5m 程度が目立った）．
そこで，このような氾濫流の挙動を把握するため，氾濫流解析を行った．
後述する氾濫原全体（図 2.2.10）を再現できるよう試行的に決めた結果
図 2.2.18 県道 11 号を流れる氾濫流

氾濫流量 200 ㎥/s としてこれを 10時間与えた．参考までに秋山川の河川整備計画によれば計画流量は 430 ㎥/s（計画規模 1/30）である．氾濫解析には，iRIC
Nays2D flood を用い，10m 格子の地形データ（国土地理院）でマニング粗度係数
は 0.04 とした．
図 2.2.19 に浸水深コンター図を示す．氾濫流は破堤点から線状に広範に広がり，2 手に分かれた後，国道 50 号線を横断し，約 10 ㎞流下して最終的に渡良瀬川遊水地第 3 調節池に到達した．
図 2.2.20 は，衛星画像(SPOT7，10 月
13 日 10 時 28 分観測，PASCO 提供)および該当するエリアの治水地形分類図を示した．これより，台地に拘束された氾濫平野と旧河道および他川の現河道がつながった形で氾濫流が流下して行く
ことが読み取れる．
実は図 2.2.17 の背景にある浸水想定
区域図（計画規模）にも同様な浸水想定区域が示されている．したがって，ハザ

図 2.2.19 浸水深コンター図32

図 2.2.20 衛星画像(SPOT7，10 月 13 日 10 時 28 分観測，PASCO 提供)および該当するエリアの治水地形分類図

ードマップも同様に記載されている．しかし，これらの図を見ても浸水域を生む氾濫流の正体がまず分からない．危機管理として氾濫の流下過程を知っておくことの大切さとともに，氾濫流の流下過程から湛水する水田等の低平地を特定し，微高地の居住地と言う住まい方の工夫が被害軽減ための流域管理（氾濫原管理）として重要なことをこれらの事例は示している．
（清水義彦）c) 永野川 大砂橋周辺における堤内地からの逆越流を含む破堤過程
台風 19 号により，関東地方では特に栃木県大きな被害が発生した．決壊や越水からの氾濫により，住家被害では，全壊・半壊・一部破損で 11,238 棟，床上浸水 1,452 棟，床下浸水
1,058 棟（2019 年 12 月 12 日現在）にも及んだ．また決壊地点は 13 河川・27 箇所，越水・溢水地点は 32 河川・40 箇所（2020 年 2 月現在）に達し，今後の河川整備に多大な影響を及ぼすことが推察される．なかでも永野川（渡良瀬川水系）では 6 箇所もの決壊が発生しており，特に大砂橋下流においては，決壊時の状況を詳細に検討すべき事案がみられたため，ここに報告するものである．
33

対象地点は栃木市岩出町大砂橋下流で，図 2.2.21 の赤い破線で示す範囲である．
図 2.2.22
は今回の調査で写真撮影した位置と方向を示しており，赤い×が破堤地点である．図 2.2.23
は，図 2.2.22 の①～⑥の地点で撮影した写真（矢印が撮影方向）である．
ゴミの付着状況や食性の倒伏方向などの洪水痕跡を調査した結果，破堤時の状況は以下のようであったと推察される．まず，大砂橋の上流（地点①）で右岸側に越流が発生している．これは河道が左方向にカーブしている外岸で水位が高くなったものと考えられる．越流して反乱した流れは，その下流で合流する水路を越えて（地点②）流下を続け，堤内地を巡る水路に達する（③）．また大砂橋直下流右岸側でも越流が見られた（地点④）．これは河道内左岸側の植生の影響が大きいと見られる．この氾濫水もまた，堤内地下流の水路（③）に合流する．この水路はちょうど，西南西から東北東に向けて形成された尾根地形の裾に沿って流れており，この尾根地形より北側の堤内地の氾濫流が集中して大きな流量となり，永野
川右岸堤防に設置された水門施設に達する．これが堤内地から河道内への逆越流となり（地点⑤），破堤に至ったと考えられる．さらにこの逆越流地点よりも下流側で堤防の川面側の

調査範囲

赤
津
川

溢水

①

破堤

大砂橋
②

⑤

③

永野川

④

⑥

逆越流

栃木市

図 2.2.21 大砂橋

図 2.2.22 写真撮影位置

永野川

氾濫流

右岸側
溢水

①右岸側堤内地への溢水②流下する氾濫流③永野川へ向かう水路

逆越流

堤内地側へ越流
永野川④堤内地側への越流⑤水門下流からの逆越流

図 2.2.23 永野川大砂橋下流決壊地点写真
34⑥下流側は侵食

侵食が見られたが（地点⑥），これが河道内の流れによるものか堤内地からの逆越流によるものかは不明である．
以上のように，越流した浅い氾濫流が堤内地を流れるうちに収束的地形により集中し，一般にそこには地形的に有利なため水路が巡っており，それに沿って本線に強い流れが誘導されて逆越流に至ったものと言える．あくまで推察の範囲だが，氾濫流だけでなく堤内地への降水による内水氾濫も大きく寄与している可能性も見られた．
（池田裕一・飯村耕介）

35

2.2.3 思川 鹿沼市口粟野での決壊状況
思川は渡良瀬川水系の一級河川で，近接する 3 箇所で破堤が見られたので，その状況について報告する．破綻地点は鹿沼市口粟野（くちあわの）・久野（くの）地先で，天満橋直下
流地点，天満橋下流地点，および柳橋直上流地点である．
天満橋直下流地点は，やや幅の狭い河道が左方向に屈曲しており，そのために堤防を越流しやすくなっていたと考えられる．氾濫流は道路（鹿沼足尾線）に阻まれて大きく広がることなく，周辺地域の浸水被害を広げていった．
天満橋下流地点は，河道幅が狭くなりながら左方向に湾曲した水衝部で越流して破綻したものと考えられる．破綻して氾濫した流れは河道をショートカットする形で柳橋直上流地点で再び思川に合流した．その際に堤内地から可動側へと逆越流して破堤に至ったものと推察される．このような事例は最近良く見られるようになったが，破綻した氾濫流がさほ
ど広がらずに合流したことが逆越流を招いたものと考えられるが，その理由は未だ不明であり，堤内地の地形および旧河道の分析や氾濫龍羽解析などにより詳細を検討する必要がある．
（池田裕一・飯村耕介）

図 2.2.24 思川 鹿沼市口粟野破堤地点 1)
決壊延長
L=約180m(a) 天満橋下 破綻地点(b) 天満橋下流おおび柳橋 破綻地点

図 2.2.25 思川 鹿沼市口粟野破堤状況 4)36

2.2.4 利根川水系栃木県内中小河川の破堤状況
利根川水系の栃木県内の中小河川の破堤・越水・溢水の状況を表 2.2.1 に示す．
表 2.2.1
河川名

栃木県管理の利根川水系河川の破綻等状況 5)

左右岸

被災箇所

被災区分

田川

右岸

宇都宮市大通 4 丁目

溢水

荒井川

左岸

鹿沼市野尻

決壊

思川

右岸

鹿沼市久野（天満橋下）

決壊

思川

右岸

鹿沼市久野（天満橋下流）

決壊

思川

右岸

鹿沼市久野（柳橋下）

決壊

永野川

左右岸

栃木市片瀬 5 丁目（二杉橋下）

決壊

永野川

左岸

栃木市星野町（新粟生橋上下）

決壊

永野川

左岸

栃木市薗部町（牛落橋上下）

決壊

永野川

左右岸

栃木市大平町川連（JR 鉄道橋上下）

決壊

永野川

左岸

栃木市梅沢町（大久保橋下）

溢水

永野川

左岸

栃木市岩出町（大砂橋下）

決壊

黒川

左岸

壬生町福和田（地蔵橋上 1 号）

決壊

黒川

左岸

壬生町福和田（地蔵橋上 2 号）

決壊

黒川

右岸

壬生町上稲葉（北関東下）

決壊

田川

右岸

下野市成田

越水

新川

右岸

下野市上古山（平成橋上）

決壊

柏倉川

左岸

栃木市柏倉（関村橋下）

越水

三杉川

左岸

栃木市岩舟町古江（樋の口橋上下）

決壊

秋山川

右岸

佐野市赤坂町（海陸橋上流）

決壊

秋山川

右岸

佐野市大橋町（大橋上流）

決壊

名草川

左岸

足利市名草中町（高橋上）

越水

名草川

左岸

足利市名草上町（三ノ輪橋）

溢水

小俣川

左岸

足利市小俣町（鳴石橋下）

溢水

松田川

右岸

足利市松田町（川田大橋下）

溢水

松田川

右岸

足利市松田町（中通橋下）

溢水

彦間川

右岸

佐野市飛駒町（新要谷橋下流）

溢水

出流川

右岸

足利市奥戸町（出流川水門下）

決壊（池田裕一）37参考文献
1)国土交通省：令和元年台風第19号による被害状況等について, 第53報(2020年2月12日現在),
http://www.mlit.go.jp/saigai/saigai_191211.html
2)栃木県：一級河川 利根川水系渡良瀬川上流圏域 河川整備計画（第 2 回変更），平成 25
年 10 月3)栃木市：台風 19 号による市内の被害情報，https://www.city.tochigi.lg.jp/soshiki/12/20496.html
4)栃木県：台風19号による被害状況と対応，2020．
5)栃木県：県管理河川の破綻等箇所一覧，2020．

38

2.3 利根川水系の中小河川に見られる被災状況（群馬県）
2.3.1 群馬県内の被害2019 年 10 月 12～13 日に，日本列島に台風 19 号が来襲し，関東・北陸・東北地方を中心として死者 96 名，住宅被害 9 万棟，国管理 7 河川 12 か所，県管理 128 ヵ所で堤防結果といった甚大な被害がもたらされた．図 2.3.1 に台風上陸直前の日本近海の海水温の平年力の差を示す．中心気圧 950hPa の上陸時点で，相模灘付近の海水温が平年から約 2℃高い状況であったことがわかり，このことが，台風が強い勢力をたもったまま上陸した原因のひとつとなったことがわかる．今台風による主な河川氾濫としては，長野県の千曲川，栃木県の秋山川，埼玉県の越辺川・都幾川等が挙げられるが，その陰で，利根川本川も非常に危険な状況であった．図 2.3.2 に，利根川上流域の降雨強度の時間変化を示す．水上では最大約 25mm/h 程度であったが，草津で最大約 32 mm/h，西野牧では最大約 40 mm/h となり，群馬県
利根川上流域では西部で強い降雨があったことがわかる．その為，利根川本川と烏川・神流
川合流点にある国土交通省関東地方整備局利根川上流河川事務所の八斗島水位観測所では
hQ 式から約 12,500 m3/s，2.1 の見積もりから約 14,000 m3/s の出水があった．図 2.3.3 に，
利根川上流の計画高水流量図を示す．八斗島水位観測所では，昭和 22 年のカスリーン台風による出水 22,000 m3/s を基準に計画高水流量 16,500 m3/s を設定しており，今回の出水はそれに匹敵する規模であったことがわかっている．

図 2.3.1

台風 19 号上陸時の日本近海の海水温偏差（気象庁 HP より引用）

39

図 2.3.2

図 2.3.3

台風 19 号による群馬県内の降雨強度変化

利根川上流域における計画高水流量（国土交通省「利根川水系河川整備基本方
針」1）より引用）

群馬県内の被害状況としては，人的被害 4 名，公共施設被害 970 ヵ所であったが，基本的に土砂災害による被害であった．河川災害としては，後述するように，高崎市内井野川において護岸崩落，富岡市鏑川において若干の越水が報告されているが，大規模な堤防決壊等は確認されていない．しかしながら，群馬大学の水害調査の結果，前述したように利根川本川も非常に危機的状況であった．図 2.3.4(a)-(c)に，利根川本川上福島水位観測所，八斗島
40

水位観測所，桐生川上久方水位観測所におけるハイドログラフを示す．図に示すように，13
日 0 時付近にピーク流量を示していることがわかる．特徴としては，比較的急速に流量が増
加，また減少していることがわかる．図 2.3.5 に，利根川上流河川事務所発表 2) の利根川水系の出水状況を示す．利根川上流河川事務所管内では，川俣・乙女水位観測所において計
画高水位，栗橋水位観測所において氾濫危険水位を 10 時間超過する洪水となった．渡良瀬川・思川・巴波川と利根川の合流点にある渡良瀬遊水地やその下流の菅生・稲戸井・田中調
節池では約 2.5 億 m3（東京ドーム約 200 杯分）の貯水を行ったことが発表されている．

(a) 利根川本川上福島水位観測所（佐波郡玉村町）(b) 八斗島水位観測所（伊勢崎市）

41

water level (m)

5
水防団待機
氾濫注意
避難判断
氾濫危険

4
3
2
1

T1919 桐生川・上久方（観音橋）
0
10/11

24

48

72

hours 96(c) 桐生川上久方水位観測所（桐生市）
図 2.3.4 利根川水系のハイドログラフ

図 2.3.5

利根川水系の出水状況

2.3.2 痕跡高調査の概要
図 2.3.6 に痕跡高調査点を示す．調査点は，図中のマークにおいて八ッ場ダム・下久保ダムを除く 9 か所であった．図 2.3.7 に痕跡高調査の様子を，図 2.3.8 に利根川八斗島周辺
における出水痕跡を示す．痕跡高調査では，図に示す出水痕跡の高さと天端高，水面高について，①レベルとスタッフ，②RTK-GPS を用い，水準点から測量を行なった．

42

図 2.3.6

痕跡高調査点(b) RTK-GPS による測量(a) レベルとスタッフによる測量
図 2.3.7

痕跡高調査の様子

43図 2.3.8 出水痕跡（八斗島水位観測所付近利根川右岸）
2.3.3 利根川本川・川俣水位観測所における出水状況
利根川上流河川事務所管内では，前述したように川俣・乙女において計画高水位，栗橋において氾濫危険水位を超えたことが確認されている．図 2.3.9(a) に川俣水位観測所の水位標付近の出水痕跡を，図 2.3.9(b) に近傍の昭和橋の橋桁の痕跡の様子を示す．水位標から，痕跡高は 8.2 m 付近，また橋桁上部まで痕跡が及んでいることがわかる．図2.3.10 に，RTK-GPS による左岸堤防横断面の測量結果を示す．図から，川俣水位観測所
においては，痕跡高は天端下 1.88 m であることがわかった．図 2.3.11 に，堤防における痕跡高の遠景を示す．図から，出水時には，天端下のかなりの高さまで水位が上がっていたことがわかる．図 2.3.12 に，水文水質データベースの過去の出水データから得られた
川俣水位観測所における hQ グラフを示す．図から，水位標 8.2 m の値は流量約 12,500m3/s となり，2.1 等の他の試算による流量値とほぼ一致することがわかる．

44

(a) 川俣水位観測所水位標（明和町）(b) 昭和橋付近の出水痕跡
図 2.3.9

川俣水位観測所（明和町）付近の出水痕跡

45

height (m)68
川俣流量観測所

天端高66
Water Mark646260
21640 21650 21660 21670 21680 21690 21700
Cross Dis. (m)
図 2.3.10 川俣水位観測所の痕跡高測量結果（RTK-GPS）

図 2.3.11 川俣水位観測付近の出水痕跡遠景

46

h = a*sqrt(Q)+ba = 1.14*10-1
b =‐4.59|r| =9.98*10-1

図 2.3.12 川俣水位観測所における hQ 式
2.3.4 利根川本川・八斗島水位観測所ならびに五料橋における出水状況a) 現地概況
八斗島水位観測所は利根川 182.5 kp 付近にあり，183.0 kp 付近の利根川本川と烏川・神流
川の合流点直下流左岸に位置し，川幅 1,040 m の広い河道を有する．五料橋は合流点よりやや上流の利根川本川にあり，平水時の水路幅は 100 m 程度の狭い蛇行区間であり，左岸に砂州が形成されている．図 2.3.13 に，合流部の空撮図を示す．図の下部が八斗島水位観測所上流側の坂東大橋，図の上部左岸側が利根川本川であり，矢印で示した場所が五料橋，図の上部右岸側が烏川である．

五料橋↓

烏川
利根川本川
坂東大橋↓

↓八斗島水位観測所

図 2.3.13 利根川本川・烏川合流点
47b) 八斗島水位観測所における出水状況
図 2.3.14 に，坂東大橋から上流方向の出水時（10/13 午後）の状況を示す．平水時と大きく異なり中州も左岸樹林帯もほぼ確認できない．図 2.3.15(a)，(b) に，右岸痕跡を示す．
利根川上流河川事務所の報告によると最高水位は 10/12 23 時の 4.07 m（氾濫危険水位：4.80m）であった．

図 2.3.14 利根川の出水状況（坂東大橋から上流方向へ，10/13 午後）(a) 八斗島水位観測所付近の利根川右岸の出水痕跡
48

(b) 八斗島水位観測所付近の利根川右岸の出水痕跡
図 2.3.15 八斗島水位観測所付近の利根川右岸の出水痕跡

左岸樹林帯

五料橋

図 2.3.16 五料橋周辺の空撮図（Google Map より引用）

49c) 五料橋における出水状況
図 2.3.16 に，五料橋周辺の空撮図を示す．五料橋は蛇行区間にあり，右岸に水衝部，左岸砂州に樹林帯が形成されていた．図 2.3.17(a)に，2019 年夏季以前の五料橋の様子を，図2.3.17(b)，(c)に出水後の痕跡高調査時の様子を，右岸から左岸樹林帯に向けて撮影した図を示す．2019 年夏季に，洪水対策の為に左岸樹林帯をすべて伐採した．その為に，今回の出水による痕跡高は天端下 2.73m に収まったと考えられる．図 2.3.18(a)に右岸痕跡，図2.3.18(b)に左岸痕跡高調査の様子を示す．左岸樹林帯の伐採がなければ，今回の出水によってさらに水位が上昇していたことが考えられる．

(a) 2019 年夏以前の五料橋（右岸から左岸方向へ）(b) 出水後の五料橋（右岸から左岸方向へ）
図 2.3.17 出水前後の五料橋の様子（2019 年夏の樹林帯伐採効果）50(a) 五料橋下流側右岸出水痕跡（b）五料橋上流側左岸出水痕跡と痕跡高測量の状況
図 2.3.18 五料橋における出水痕跡と痕跡高測量の状況

51

2.3.5

八斗島水位観測所におけるダムの効果

前述したように，八斗島水位観測所は，利根川本川と烏川・神流川の合流点やや下流に位置することから，今回の出水では，①吾妻川上流の八ツ場ダムが試験湛水中で非常に水位の低い状態から満水位まで貯水できたこと，②神流川上流の下久保ダムが緊急放流を中止したことが，その水位変化に大きな影響を及ぼしたことが示唆される．図 2.3.19 に八ツ場ダム工事事務所から提供頂いた貯水実績 3) を示す．図 2.3.20 に，中央大学河川・水文研究室
からご提供頂いた八斗島水位観測所における既往観測結果に基づいた hQ グラフを示す．今回の出水による最高水位 4.1m は流量約 12,000 m3/s であり，八ツ場ダムにおける最大流入量2,500 m3/s を単純に加算すると流量約 14,500 m3/s，水位 4.75 m となり，氾濫危険水位 4.8 mに近づくことがわかる．2.1 では，RRI モデルの計算結果として，八斗島において流量約
14,000 m3/s，八ッ場ダムの洪水調整効果 2,942 m3/s としており，今節における見積もりとほぼ近い値となっている．また，神流川上流の下久保ダムも緊急放流を中止しており，そのことも八斗島下流の川俣や栗橋水位観測所における水位上昇には大きな影響があったと推察できる．八斗島水位観測所周辺は川幅が 1,040 m と非常に広いため，ダムによる水位低減効
果が小さく見積もられる．八斗島で 16,500 m3/s，烏川が 8,800 m3/s の計画高水流量であることから，利根川本川上福島水位観測所では 7,700m3/s となる．台風 19 号による出水は八斗
島水位観測所で 12,000～12,500 m3/s と算定され，計画高水流量比から算定すると合流点上流の利根川本川では約 5,800 m3/s となり，それに対して八ッ場ダムの 2,500 m3/s のピーク流量低減効果は八斗島で単純合計流量 14,500m3/s の約 17％，合流前の利根川本川では約 30％とかなり大きいものであったと言わざるを得ない．ちなみに，関東地方整備局河川部の記者
発表資料 5)では，利根川上流ダム群（矢木沢・奈良俣・藤原・相俣・薗原・下久保・八ツ場ダム）による八斗島地点での水位低減効果は 1.0 m となっている．

図 2.3.19 台風 19 号水害における八ッ場ダムの貯水実績
52

h=a*sqrt(Q)+b
a=5.92e-02
b=-2.37e00|r|=9.88e-01

図 2.3.20 八斗島水位観測所における既往観測結果による hQ グラフ（中央大学データ）
2.3.6 鏑川・鏑川橋（高崎市）および学園通り付近（富岡市）出水状況
図 2.3.21(a)，(b)に，利根川支川鏑川の鏑川橋右岸（高崎市）の状況と出水痕跡，図 2.3.22に RTK-GPS による痕跡高測量の結果を示す．鏑川橋の鏑川右岸では，天端下 2.73 m の痕跡高であり，痕跡高測量結果から判断する限り，平水面から約 3.5 m 程水位上昇していたことがわかる．

(a) 利根川支川鏑川の鏑川橋右岸（高崎市）の状況
53

(b) 出水痕跡

Elevation (m)図 2.3.21 利根川支川鏑川の鏑川橋右岸（高崎市）の状況と出水痕跡

125
鏑川橋右岸
120

115
水面
痕跡高
堤防天端
110
30240

30220

図 2.3.22

30200

30180
30160
Cross dis (m)RTK-GPS による痕跡高測量の結果

図 2.3.23 に，学園通り付近の鏑川左岸（富岡市）の出水痕跡と，図 2.3.24 に，痕跡高の測量結果を示す．この場所では約 6.0 m の護岸になっているが，明瞭な堤防がない．痕跡高はほぼ護岸高になっている．図 2.3.25 に上毛新聞ニュースにおける映像を引用するが，この場所において，実は小規模ながら越水が確認されている．
54

図 2.3.23 学園通り付近の鏑川左岸（富岡市）の出水痕跡

z (m)

190

188

186

184

基地局
斜路出口
水面
堤防天端
痕跡高

182
-84460-84480-84500-84520

図 2.3.24 痕跡高の測量結果

55-84540y (m)図 2.3.25 鏑川（富岡市）における越水状況（上毛新聞ニュース HP より引用）
2.3.7 井野川・高崎市における出水状況
図 2.3.26(a)-(c)に，高崎市下大類町の井野川における出水痕跡を示す．井野川右岸では天端下 0.856 m に痕跡があり，ほぼ天端一杯まで水位が上昇していたことがわかる．これにより，図 2.3.26(a)に示すように井野川右岸で護岸が崩落した．図 2.3.26(a)は緩やかな蛇行区間にあり，崩落個所は丁度水衝部にあたる．それ以外でも調査時には多くの復旧作業が行われていた．

(a) 井野川右岸の護岸崩落（高崎市下大類町）

56

(b) 井野川左岸(c) 井野川右岸
図 2.3.26 高崎市下大類町の井野川における出水痕跡
2.3.8 総括
台風 19 号水害においては，千曲川，秋山川，越辺川・都幾川といった氾濫被害が大きく報道される陰で，実は群馬県内の利根川も非常に危険な状況であったこと，それが幾つかの要因で越水を免れた可能性が高いことがわかった．利根川本川と烏川・神流川合流点にある八斗島水位観測所では約 12,500 m3/s，2.1 における試算では約 14,000 m3/s の出水があった．ここでは，昭和 22 年のカスリーン台風による出水を基準に計画高水流量 16,500m3/s を設定しており，今回の出水はそれに匹敵する規模であった．また，川俣・乙女水位
観測所において計画高水位，栗橋水位観測所において氾濫危険水位を 10 時間超過する洪水となった．
利根川支川の鏑川（富岡市）においては，一部で越水も確認された．今回の出水に対しては，①八ッ場ダムが試験湛水中で，ピーク時に 2,500 m3/s の貯水効果をあげた，②下久保ダムが緊急放流を中止した，③出水直前の 2019 年夏季に，八斗島上流の利根川本川五料橋に57

おいて，左岸砂州の広大な樹林帯を伐採したこと等が氾濫抑制に功奏した可能性が高い．今年度，台風 19 号と同程度，それ以上の勢力の台風が上陸する可能性はあり，八ッ場ダムも既に満水近い状態であるため，利根川の出水対策は急務の課題であると言える．
（鵜﨑

賢一）

2.3.9 雄川（鏑川右支川）の状況
雄川は，甘楽郡甘楽町を北に流れ富岡市
田篠で鏑川に合流する，鏑川の右支川である．本調査では，甘 楽 町 大 字 小 幡 に ある 国 指 定 名 勝 楽 山 園 付 近（ 鏑川合流点
より約 4km）までの区間について調査した．
調査区間内では，橋梁地点の橋脚に草や流木が引っ掛かっている状況が確認された．
雄川における調査箇所の位置図を図 2.3.27に，調査写真を図 2.3.28 に示す．調査箇所
位置図中の丸数字は写真の撮影地点を示している．
撮影地点①（裏門橋）において，災害前の空中写真（地理院タイル，全国最新写真（シームレス））と現地状況を比較したところ，堰堤から裏門橋間に設けられていた
護床ブロックが下流側に流されていることが確認された．また，裏門橋では複数の橋
脚にまたがって横断方向に横たわるように流木が捕捉されており，捕捉された流木にせき止められるように流出した護床ブロッ
クの一部や土砂が堆積していた．中央の橋
脚の頭部には折れた流木の欠片が乗っており，洪水時には橋桁まで水位上昇していた

丸数字は写真の可能性がある．

撮影位置を示す

撮影地点①より下流では，調査箇所位置
図中に点線で示した区間で，側岸の竹や樹（背景：地理院タイル標準地図に加筆，

木に上流からの草や流木が引っ掛かっていhttps://maps.gsi.go.jp/development/ichiran.html）

る状況が目立ったものの，撮影地点②の位

図 2.3.27 調査箇所位置図

置までは，河道外へ氾濫した痕跡は確認されなかった．
58

撮影地点②（天王橋）では，流木ダルマのような形態で中央の橋脚に流木が引っ掛かっていた．裏門橋地点でも明瞭な氾濫の痕跡は確認されなかった．
撮影地点③では，河道沿いの道路に土砂氾濫の痕跡があり，河道内では右岸側の建物の塀に洪水痕跡（草の付着）が確認された．この区間より下流では河川沿いの道路での土砂氾濫が目立つとともに，明瞭な洪水痕跡（河道内の樹木への草の付着等）が確認された．
撮影地点④は，鏑川との合流点直上流の左岸側の道路である．左岸側は右岸側よりも低く，撮影地点④直上の橋梁地点から下流側における道路上の土砂堆積の痕跡は約 40cm であり，道路に面した樹木には約 80cm の高さで線上に泥が付着しており，明瞭な洪水痕跡が確認された．また，合流点直上流における鏑川右岸の工場敷地では土砂氾濫と河岸の侵食が著しい状況であった．
雄川では，流域下流のうち特に合流点付近での被害が顕著であり，局所的な被害であったと考えられる．しかしながら，流木捕捉状況が変わった場合には被害形態も異なった可能性が考えられる．裏門橋での流木の捕捉状況と比較すると，天王橋では橋脚が 1 本であったことから，流木による河積阻害が限定的であったと考えられるが，本数などの橋脚の条件が変われば，裏門橋のような流木捕捉形態をとり，橋梁地点で氾濫が生じることも考えられる．
今後，流木の捕捉形態を考慮した氾濫発生条件について検討と対策が必要と考えられる．

撮影地点①（裏門橋）より上流側を撮影

撮影地点①（裏門橋）上流左岸側より撮影

痕跡（草の付着）撮影地点②（天王橋）上流左岸側より撮影

撮影地点③の左岸側より洪水痕跡を撮影

59

雄川
雄川
鏑川

撮影地点④道路より上流を撮影

鏑川右岸より雄川との合流点を撮影

図 2.3.28 調査箇所位置図

（永野

博之）

参考文献
1) 国土交通省：「利根川水系河川整備基本方針」，Vol.1，p.22，2006．
2) 国土交通省関東地方整備局：利根川上流河川事務所記者発表資料，2020．
3) 国土交通省関東地方整備局：八ッ場ダム工事事務所記者発表資料，2020．
4) 国土交通省関東地方整備局：「八ッ場ダム建設事業の検証に係る検討報告書」，2011．
5) 国土交通省関東地方整備局：河川部記者発表資料，2020．

60

第３章

久慈川の被災状況およびその分析

3.1 降雨量と流量について
久慈川流域(図 3.1.1)においても 10 月 11 日未
明より雨が降り出し，12 日午後から本格的な降雨となって夜遅くにピークを迎え，13 日明け方まで降り続いた．その結果，久慈川基準点・山方地点上流域の 2 日間流域平均雨量は 255 ㎜となり，戦後最大洪水をもたらした昭和 61 年 8 月
洪水の 2 日間流域平均雨量 214 ㎜を上回る降雨
規模となった．この昭和 61 年洪水規模を平成
30 年策定の整備計画目標としており，久慈川基

久慈川

山方地点

準 地 点 山 方 (38.3km) で 整 備 計 画 目 標 流 量
3,000m3/s になる．国土交通省関東地方整備局の見積もりによれば今次出水での山方で洪水流量は約 3700 m3/s（氾濫なしとした計算流量）とされ，これは平成 20 年に策定した久慈川水系河川整備基本方針での，基準地点山方における基本
高水（ピーク流量）4,000m3/s に匹敵する規模となる． この洪水により，久慈川流域の国管理区間で 5 か所の堤防が決壊したほか，茨城県

図 3.1.1 久慈川流域と山方基準点

管理区間でも堤防が決壊して浸水被害が発生した．久慈川流域全体では家屋一部損壊 340 棟，家屋半壊 932 棟，家屋全壊 76 棟の被害が生じた１）．
3.2 本川に沿う直轄区間付近における氾濫流の挙動と被害
国管理区間上流端 31km（辰ノ口頭首工上流）から浅川合流点 12km 付近までの区間の久慈川本川において最も広域な氾濫が生じている．図 3.2.1 に洪水発生後(2019/10/13 10 時 6分撮影)の衛星写真（パスコ提供）に堤防破堤地点を示した．それらは，久慈川本川堤防の決壊が 4 箇所(①～④)，左岸側の旧堤を残した二線堤の決壊(⑤)，および久慈川の左岸堤内地を流れる浅川右岸側の堤防 2 箇所(⑥・⑦)での決壊となる．
以下では，久慈川の上流から下流にかけて，a) 辰野口橋～富岡橋，b) 富岡橋～二線堤，c) 二線堤～浅川合流部の 3 エリアに分けて，氾濫流の挙動について考察する．
a) 辰ノ口橋～富岡橋
この範囲では図 3.2.2 に示すように 4 箇所で堤防決壊が生じた．現地調査より右岸側の61

地点①では堤防が久慈川本川から堤内地に向かって破堤している．右岸側の氾濫エリアのほとんどは水田や畑地で，治水地形分類図で見れば氾濫平野に相当する．その中の微高地には集落が形成しており，これは自然堤防にあたる（図 3.2.2）．また，この微高地の集落の下流側で越水箇所（もしくは溢水）が見られている（図 3.2.3）．ここから発生した氾濫流は微高地を流下しながら流下し，富岡橋上流部に湛水した．地点③では堤防が堤内地側から堤外地に向かって越水破堤したことが現地調査より確認された（図 3.2.4）．一方，左岸側
では地点②で堤防が堤内地に向かって破堤しており，この付近の堤防は，これから改修を行う堤防で幅や高さが不足している，いわゆる暫定堤防である（図 3.2.5）．また，その下流では完成堤防となっているが，さらにその下流には無堤区間があり，ここは霞堤となっている（現在，連続堤の施工区間）．この無堤部からの溢水もあって，ここから発生した氾濫流は台地と河道に挟まれた堤内地（氾濫原）を流下した．さらに，地点④についても堤内地に向かって破堤している（図 3.2.6）．

図 3.2.1 久慈川の氾濫流の挙動

62

図 3.2.2 辰ノ口橋～富岡橋の氾濫状況と対応するエリアの治水地形分類図

図 3.2.3 久慈川右岸側堤内地の氾濫原(ドローンにより撮影)

63

図 3.2.4 決壊地点③(堤防緊急復旧後にドローンにより撮影)

図 3.2.5 堤防決壊箇所②の堤防緊急復旧（下流側の堤防高の違いから完成堤と暫定堤の違いを見ることができる）

図 3.2.6 久慈川 左岸側堤内地の氾濫原（ドローンにより撮影）

64b) 富岡橋～二線堤
この区間の右岸側堤内地の比高は高く久慈川による氾濫，浸水は生じていない．しかし左岸側堤内地においては，上流（辰ノ口橋～富岡橋堤エリア）からの氾濫流が久慈川に沿って流下している（図 3.2.7）．この堤内地は台地と河道に挟まれ，栄橋下流では台地の張り出しによって堤内地幅（氾濫原幅）が著しく狭くなっており，図 3.2.8 に示す治水地形分類図（旧版）から，旧河道が多く見られ，河道変遷が著しいことが分かる．また，⑤の地点は霞堤となっているが，その後閉められて連続堤となった．ただし，旧堤は二線堤の役割を残している．

図 3.2.7 富岡橋～二線堤の氾濫状況と二線堤周辺の治水地形分類図（旧版）

図 3.2.8 富岡橋～二線堤の治水地形分類図
この二線堤は図 3.2.9 に示すように，上流から流下した氾濫流により越水破堤した（図3.2.9⑤の地点）．二線堤の上流側では氾濫流が一時的に貯留されるが，本堤を越水した痕跡
65

や堤防の欠損，洗掘等の被害は見当たらない．なお，台地際に国道 293 号線があるため，二線堤には一部，陸閘として開口している（図 3.2.9）

図 3.2.9 二線堤の決壊（左図は国土地理院による航空写真に加筆右図は二線堤の決壊後をドローンにより撮影）

図 3.2.10 二線堤～浅川合流部
66c) 二線堤～浅川合流部
二線堤を決壊させた氾濫流はこの区間に上流から流下する（図 3.2.10）．堤内地には自然堤防などの微高地上に集落の形成が見られる．氾濫流は久慈川・浅川合流部で行き場を失い一時貯留するが，⑥，⑦地点でその堤内地側から浅川堤防を決壊させ，浅川に流れ込んでいる．図 3.2.11 は浅川決壊地点⑦での氾濫後状況を示す．決壊地点の堤内地には田んぼの侵食が生じており（段落ち流れによるヘッドカット），その浅川決壊口対岸の堤防表法面にある流下物の痕跡ラインからは，浅川の越水が生じていないことを示している．また，久慈川
左岸堤防は完成堤で越水等の痕跡は現地調査では確認されなかった．

図 3.2.11 浅川決壊地点⑦での氾濫後状況
3.3 浸水範囲と微地形の関係
図 3.3.1 に令和元年台風第 19 号による久慈川の浸水範囲（国土地理院段彩図，2019）と治水地形分類図の重ね合わせを示す．浸水深は最大で 4.7m であり，台地と久慈川ではさまれた氾濫平野（右岸 10-12k）や浅川合流点付近（左岸 17-20k）で浸水深が大きかった．また，浸水範囲の 64%が氾濫平野，32%が旧河道であった一方，相対的に標高の高い，台地及び自然堤防での浸水範囲の割合は低く，浸水範囲は微地形と良く対応していた．

67

台地・段丘面
0.03
0.47

浸水面積（km2）
割合（%）

自然堤防
0.18
2.46

氾濫平野
4.62
64.34

旧河道
2.35
32.73

28k
山地
台地・段丘面
自然堤防
氾濫平野
旧河道

26k

山
田
川
24k
浅
川

里
川

22k

20k
浅川合流点
16k
18k

久慈川

12k
14k
額田地区

10k

図 3.3.1 令和元年台風 19 号の浸水範囲と自然微地形
3.4 氾濫流の挙動に関する考察
現地調査から推測された氾濫流の挙動を数値シミュレーションから検討する．氾濫流には iRIC Nays2D Flood を，地形データについては国土地理院が提供している「基盤地図情報
ダウンロードサービス」上の DEM データ（5ｍメッシュ）を用いた．上流境界における流入流量について，久慈川基準地点山方(38.3km)で今次出水での山方で洪水流量は約 3700 m3/s
（氾濫なしとした計算流量）であり，これは計画流量洪水規模である．本検討では今次出水における詳細な氾濫過程を再現することは目的とはせず，堤防や氾濫原の地形特性によって支配される氾濫流挙動の概略を知ることを目的とした．図 3.4.1 に示す氾濫域全体を再現できるように試行計算を行った結果，破堤は考慮しない条件で（越水，溢水のみ，）洪水
流量規模を大きめの計画流量洪水 4000m3/s（図 3.4.1)として与え，マニング粗度係数は一律に 0.035（久慈川の特徴である水害防備林の抵抗等は考慮していない）とした条件を選定した（図 3.4.2）．なお，計算では 2000m3/s（1.5 時間）を与えたのち 4000m3/s（4 時間）に増やした．
図 3.4.3 に辰ノ口橋～富岡橋における浸水深コンターと流速ベクトル図を示す．6390secの時点では流量は 2000m3/s 程度であり，②では破堤を考慮していないため堤内地への浸水は認められない．また，②の上下流での堤防によって氾濫を防止している．一方，①及び白68

丸で囲んだ付近は無堤区間なので浸水が始まっている．7110sec では 4000m3/s 程度の洪水流量時で，①からの氾濫水域の拡大とその下流からも越水も認められる．また，②の上下流での堤防からも越水して氾濫域が拡大する．ただし，この無堤区間から下流は堤防整備がなされていることもあって氾濫を抑制していることが分かる．図 3.4.4 は，二線堤～浅川合流部
における浸水深コンターと流速ベクトル図で，久慈川左岸からの越水が認められず，時間経
過から分かるように二線堤を越水した氾濫流の流下により浅川合流点まで到達することでこのエリアの浸水被害が生じていることが認められた．

図 3.4.1 久慈川の流量配分図（久慈川河川整備基本方針より）

図 3.4.2 氾濫計算(iRIC Nays2D Flood)による最大浸水深コンター図69

図 3.4.3 辰ノ口橋～富岡橋における氾濫計算による浸水深コンターと流速ベクトル図

図 3.4.4 二線堤～浅川合流部における氾濫計算による浸水深コンターと流速ベクトル図70

図 3.4.5 対象とした氾濫域全体の浸水深コンターと流速ベクトル図

3.5 浸水被害の要因と堤防整備，歴史的治水システムとの関係
次に，氾濫流の流向及び痕跡水位から想定される浸水プロセスと微地形及び過去の治水システムの関係について，特徴的な 3 地区をとりあげ説明する．
図 3.5.1 に，浅川合流点付近（左岸 17-20k）の浸水プロセスと堤防整備及び過去の治水シ
ステムの関係を示す．当該地域では，上流から流入した氾濫流が浅川右岸堤防によって下流への流下が阻害され，貯留することで浸水深が増大したと考えられる．合流点の直上流に樋管が設置されているが（①），その能力を大幅に上回る規模の氾濫流が集中したと考えられ
る．氾濫流の一部は浅川左岸堤防を乗越え，浅川左岸の一部地域に浸水を生じさせた．当該地区に氾濫流が集中した理由として，上流の不連続堤防の締切りが影響していると考えられる．浅川合流点直上流では，1950 年代後半から築堤工事が実施され（②），1999 年には上流部の開口部を締切っている（③）．さらに，浅川合流点も 1979 年までは開口部であり，氾濫貯留の空間となっていたが，1979 年に締切られている．上流側及び浅川合流点付近で不連続堤防を締切ったことで，久慈川本川に氾濫流を戻すことができず，浸水深の増大を招いたと考えられる．加えて，当該地点には連続堤防整備以前は霞堤として機能していた盛土構造物が残されている（④）．しかし，道路盛土との交差により氾濫流の流下を阻害しており，
71

居住地側へ氾濫流を導水した可能性が高い．過去の治水システムだけでなく，現在の盛土構
造物の配置を踏まえた，堤内地の氾濫流の導流が重要である．一方，自然堤防上に沿う，内子集落を囲う水害防備林は機能しており，氾濫流が運搬した塵芥が捕捉され，集落への流入が回避されている様子が伺える（⑤）．
図 3.5.2 に，左岸 22k 付近の浸水プロセスと堤防整備及び過去の治水システムの関係を示す．当該地域は久慈川左岸において本川と台地が最も近接する箇所である．連続堤防の整備及び開口部の締切りによって堤内地の治水システムが消失し，2 次元氾濫流計算の結果，下流への氾濫流の増大や開口部付近の浸水深の増大が認められた地域である．今回の災害では，1999 年に締切りを行った堤防を上流からの氾濫流が越流することで破堤し，下流側へ氾濫流が流下している（①）．1916 年の地形図では，久慈川左岸に連続堤防は確認されておらず（②），左岸台地と久慈川本川が最も近接する箇所で上流からの氾濫流を戻す構造となっていたことが推測される．また，下流側に存在する控堤は，氾濫戻し及び本川からの氾濫流から下流を防御する機能があったと考えられる（③）．締切り堤防による開口部の閉塞は 1999 年であり，現在の河道となっている．一方，不動下集落の直上流にある大規模な水害防備林（④）では，氾濫流が運搬した塵芥が捕捉され，集落への流入が回避されている．
図 3.5.3 に，左岸 26-30k 付近の氾濫流の流下過程と痕跡水位の関係を示す．当該地域は現在も連続堤防が存在せず，不連続堤防及び水害防備林が多くみられる地域である．自然堤
防の両端に旧河道が存在し，古くから氾濫流が流下していた地域と考えられる．自然堤防の川表側に比較的延長の長い不連続堤防（堤防③）が設けられており，集落を防御すると同時に氾濫流を導流する機能を有しているものと考えられる．今次水害では，連続堤の下流端にあたる左岸 29k 付近から溢水が発生し，浸水被害が生じている．
④道路盛土と交差した旧霞堤①1979年に連続堤防，樋管の整備

道路盛土
久
慈
川
堤
防

③1999年に開口部を締切⑤塵芥を収集した集
落前面の水害防備林

堤
内

霞
堤

⑤集落前面の水害防備林⑤水害防備林
④道路盛土と交差した旧霞堤痕跡水位②連続堤防の建設
は1950年代後半①1979年に合流点を締切り，樋管を設置

浅川
国土地理院段彩図（2019）

図 3.5.1 浅川合流点付近（左岸 17-20k）の浸水プロセスと過去の治水72

①破堤した締切堤防④不動下集落の水害防備林④水害防備林
本川堤防①破堤地点②大正5年には連続堤防は存在しない

氾濫流の流向

③控堤
大正5年
昭和50年
平成12年

締切堤防

図 3.5.2 左岸 22k 付近の浸水プロセスと堤防整備及び過去の治水システム
断面 ２
堤防①

×破堤点，溢水箇所

断面②

26.0
26.0

堤防②

断面②

25.5
25.5
堤防①

断面①

●痕跡水位

堤防②

25.0
25.0

堤防④

24.5
24.5

堤防③

14

16 18

24.0
24.0

地盤高

23.5
23.5

22

23.0
23.0

標高（m）

22.5
22.5

0

100
100

300
300

200
200

断面 １

26.0
26.0

400
400

500

600

700
700

断面①

25.5
25.5

堤防③

25.0
25.0
24.5
24.5

11
24.0
24.0

10

堤防④

13

23.5
23.5
23.0
23.0
22.5
22.5

ⓒgoogle

5

7

0

100
100

200
200

300
300

400
400

500
500

600
600

地盤高
700
700

左岸からの距離（m）

久慈川

800
800

900
900

堤内

図 3.5.3 左岸 26-30k 付近の氾濫流の流下過程と痕跡水位の関係
しかし，下流地区とは異なり，浸水深は最大でも 1m 程度（2019，国土地理院段彩図）であった．当該地区における洪水痕跡水位の横断図を示したものが図 3.5.3 である．断面①及び②ともに久慈川と久慈川に最も近い不連続堤防の間で水位が高く不連続堤防の堤内地側で低くなっている．2 次元氾濫流計算の結果からも流速も最大で 1m/s 程度であることが示されている．久慈川と不連続堤防の間の農地を氾濫流の流下空間として活用することで流速，水深を低減させ，氾濫時の被害を軽減していると考えられる．
3.6 連続堤防の整備及び堤内地の治水構造物が氾濫形態に及ぼす影響
現地調査の結果，不連続堤防が多く残る氾濫域上流と連続堤防が整備され，堤内地の治水構造物が消失した氾濫域下流部では，氾濫時の水深や流速が異なることが示唆された．従って，過去から現在の河川改修の進捗や堤内地の治水構造物の消失が氾濫形態に及ぼす影響を把握することは，今後の治水対策を立案するうえで重要と考えられるため，二次元氾濫流計算を用いた定量的な評価行った．計算対象とした地形条件は，近代治水による堤防整備が実施されていない，1918 年，1948 年，1960 年，1975 年及び 2019 年の 5 ケースである．計算に用いる地形は，2019 年については，数値地図 5m メッシュ及び 2009 年定期横断測量デ73

ータから作成した．次に，1948 年，1960 年及び 1975 年の 3 ケースについては，各年代の航空写真及び国土交通省の築堤履歴から堤防の有無を判定し，地形を作成した．1918 年は航空写真が存在しないため，大日本帝国陸地測量部刊行の 2 万 5 千分の 1 の地形図を用い，当時の河道及び堤防を再現した．計算格子の解像度は，河道部と堤内地でそれぞれ，流下方
向に約 30m，横断方向約 10m，堤内地は流下方向に約 30m，横断方向約 30m とし，一般座標系構造格子とした．総格子数は 60,621 である．本報告では，河川整備計画規模と同程度の流量規模が観測された 1999 年 7 月 14 日出水（富岡観測所で 2,500m3/s）のピーク流量を一定で与えた場合の計算結果について示す．
二次元氾濫流計算結果について，各年代の最大浸水範囲及び対応する縮尺の治水地形分
類図を図 3.6.1 に示す．1918 年以降，河川改修の進捗にともなって，右岸 14-20k 付近及び左岸山田川合流点を中心に浸水範囲が縮小していることがわかる．年代別の比較を行うと，1918 年と 1948 年では，浸水範囲の大きな変化はみられない．これは，久慈川本川の連続堤防の建設が始まるのが 1940 年代以降であるため，築堤状況に大きな差異がないためと考えられる．しかし，後述する下流端での水位や流速は 1918 年と 1948 年の間に大きな差異がみられており，堤防整備以外の蛇行整斉等の河川改修が影響しているものと考えられる．
1948 年と 1960 年を比較すると，山田川合流点より上流付近（12-16k）の浸水が大きく軽減されている．1950 年代に左岸 6-25k の区間に連続堤防の建設が進んだことや，山田合流点の合流改善が行われたことによるものと考えられる．しかし，左岸 18k 付近の浅川合流点に開口部があるため，上流側の浸水範囲に大きな変化はみられない．1960 年と 1975 年を比較すると，右岸 18k 付近及び 22k 付近の浸水範囲が軽減されている．右岸側では 1960 年代に
玉川上流点より上流の連続堤防を建設したため，浸水範囲が縮小したものと考えられる．

74

1918

7m1960

1948
1960

水深

水深
5.00

5.00

4.29
3.59

4.29
3.59

4.29
3.59

2.88

2.88

2.17

2.17

2.88

1.46
0.758

1.46
0.758

0.051

0.051

水深
5.00

2.17
1.46
0.758

0.051

8 m/s

7 m/s

7 m/s

1975

治水地形分類図

2019
30k

28k

水深
5.00

水深
5.00

4.29
3.59
2.88

4.29
3.59

2.17

2.88

1.46
0.758

2.17

浅
川

26k

24k
22k

1.46
0.758

0.051

0.051

7 m/s

山
田
川

20k

12k

18k

8 m/s

16k

図 3.6.1 二次元氾濫流計算による各年代の浸水深の分布
87

水深（m），流速（m/s）
軸ラベル

61918 水深1918 流速1948 水深1948 流速

1960 水深1960 流速1975 水深1975 流速2019 水深2019 流速#NAME?

5#NAME?

#NAME?
#NAME?

4#NAME?
#NAME?

3#NAME?
#NAME?
系列9

2

系列10

1

0
0

3600

7200

10800

14400

18000

計算開始からの時間（秒）軸ラベル

図-4 下流端における水深及び流速の時間変化

図 3.6.2 計算下流端（12k 付近）における水深及び流速の時間変化

75

14k

1970 年代以降，上流の一部区間を除き，堤防の新設はみられないが，浅川，玉川をはじめとする合流点付近の連続堤防化や霞堤開口部を締切る工事が実施された．その結果，浸水範囲に大きな差はみられないが，22k 付近の浸水深が増大する等の影響がみられる．
図 3.6.2 は，計算対象区域の下流端（12k 付近）の水深及び流速の時間変化を示したものである．1918 年とそれ以降では，流速及び水深の挙動が大きく異なり，他のケースが計算開始から 2 時間程度で洪水が到達するのに対し，1918 年では 1 時間程度の遅れが生じている．また，河道内の流速も最大で 3.0m/s 程度である．1918 年は，大規模な堤防整備以前であり，氾濫域が広く，河道内の流量が他の年代と大きく異なることや，12k 付近の捷水路の工事以前であり大きな蛇行部が残されていること，支川の合流点処理がされておらず，合流点付近で氾濫が著しいことなどが要因として考えられる．また，1948 年代以降では，水位の増加量及びその速度が年代毎に異なり，堤防の整備が進むと河道外への氾濫量が減るた
め，時代の経過とともに水深の増加量が大きい傾向にある．流速の変化も同様の傾向がみられるが，水位に比べて差異は小さい．
次に，堤内地の氾濫流の挙動について，塩原，小倉，富岡，不動下，新地町及び松栄町の6 つの地先を対象に最大水深，
最大流速，
最大水深増加率を算出した結果を図 3.6.3 に示す．
不連続堤防が現存し，今次水害でも堤内地の氾濫流制御施設が機能していた塩原や小倉では，これらの指標について経年変化はみられず，最大水深及び流速が小さい傾向にある．しかし，連続堤防が整備され，久慈川と台地が最も接近する地点の上流に位置する不動下では，連続堤防の整備以降，最大水深及びその増加率が大きく増加している．また，今回の水害で氾濫流が集中し浸水深が増大した浅川合流点付近に位置する松栄町でも同様の傾向がみられた．

最大水深 (m)最大流速 (m/sec)
最大水深増加率 (m/hr)【抽出地点】

塩原

小倉

1960

1975

2020

塩原

0.28
0.11
0.50

0.28
0.11
0.64

0.32
0.17
0.64

0.32
0.17
0.64

小倉

0.33
0.54
0.32

0.33
0.54
0.33

0.34
0.55
0.25

0.40
0.59
0.30

富岡

1.13
1.10
0.48

1.13
1.10
0.50

1.22
1.07
0.48

1.01
0.93
0.31

不動下

1.30
0.72
1.21

1.60
1.41
1.29

3.16
0.83
2.35

2.97
0.77
3.58

新地町

0.32
0.65
0.19

0.35
0.65
0.18

0.14
0.47
0.14

0.32
0.69
0.24

松栄町

1.06
0.37
0.50

1.19
0.40
0.60

1.31
0.26
0.49

2.74
0.27
3.19

富岡
不動下

1948

新地町
松栄町

図 3.6.3 堤内地における水深及び流速の経年変化
76

3.7 まとめ
本調査によって得られた知見及び提案の概要は以下の通りである．
・久慈川の氾濫流の挙動は本川に沿う流下型である．堤防決壊を考慮しない計算からは，堤防未整備箇所や一部の低い箇所からの氾濫流が堤内地に侵入したこと，および完成堤防の区間からは氾濫が認められず，堤防整備の一定の効果が確認された．ただし，いわゆ
る治水の順序によって下流側の堤防から整備していく中で，整備の遅れる上流側からの氾濫流の流下が今回の被害をもたらしたことが認められた．
・不連続堤防を締切ることで，破堤氾濫が生じた際に，氾濫流を河道へ戻すことが困難となっており，大規模水害時における下流のリスクが増大している可能性がある．氾濫流の挙動を踏まえ，流下を制御して河道に戻すことが必要である．氾濫戻しの霞堤機能など
今後の氾濫原管理にとって有用な工夫を見出すことが不可欠である．
・連続堤防の整備，捷水路の建設，合流点の改修等の河川改修によって 1918 年以降浸水範囲は大きく軽減しているが，局所的に氾濫流が集中し，浸水深が増大している地域も存在する．
・連続堤防を建設し，開口部を締切った地点では，堤内地の控堤が消失し，上流が氾濫した際に，下流へ流下する氾濫流の増大，浸水深の増加がみられた．
・連続堤防が整備されておらず，不連続堤防が存在する地域では，浸水範囲は広いものの，
不連続堤防によって氾濫流が旧河道や氾濫平野に導流され，流速や水深の増加が抑えられていた．
・堤内地に残っている歴史的な治水構造物や既存の道路盛土が氾濫流の流下にどのような影響を及ぼすかを検証し，堤内地での治水対策に活用することが重要である．
・これまで，河道沿いの水害防備林の機能は着目されてきたが，集落を囲うような局所的な水害防備林の機能評価，必要に応じた保全，維持管理が重要である．
本検討を進めるにあたり，群馬大学 4 年生・藤井裕己君（現・東京都庁）および瀧野広幸
君（現・JR 東日本）の協力を得た．記して謝意を表します．
参考文献
1) 国土交通省 関東地方整備局：久慈川水系河川整備計画の点検について，第1回久慈川河川整備計画有識者会議（令和元年12月8日）資料，2019.
（清水（群馬大学），厳島（東京工業大学），大槻（山梨大学），佐藤（九州大学）
，浅沼（筑
波大学））

77

第 4 章して）埼玉県内の各河川における被災状況及びその分析（荒川水系を中心と4.1 荒川水系全体の氾濫状況とその分析
4.1.1 埼玉県全体の流況・被害と洪水調節施設の効果
a) 降雨状況
令和元年東日本台風は，関東甲信地方，東北地方を中心に広い範囲で記録的な大雨をもたらしたが，ここでは埼玉県関連の降雨情報を取りまとめる．荒川の洪水浸水想定区域図（計画規模 1/200）の 72 時間雨量は 516mm，入間川，越辺川，都幾川の洪水浸水想定区域図（計画規模 1/100）の 72 時間雨量は 462mm である．これに対し，荒川上流域のアメダス観測所の日雨量は，関東山地側で，ときがわ（572mm），浦山（635mm），下流側平野・台地部で飯能（387mm），鳩山（312mm）を記録した．上流側の雨量観測所の日雨量が 72 時間の 1/100の雨を超えている．台地部においても 72 時間想定を下回るが，日雨量で 6-7 割を超えるものであった．
表 4.1.1 に埼玉県内のアメダス観測所における 10/12 の日積算降水量，
図 4.1.1に荒川上流の 4 ダムに関係した流域における降雨状況を示す．４ダム上流においても，
400mm-700mm の累加雨量を観測していることがわかる．
表 4.1.1

埼玉県のアメダス観測所の日雨量 1)

78

600

60

500

滝沢ダム
500

40

400
降雨量

30

300

累加雨量

450

50

降雨量 (mm/hr)

50

累加雨量 (mm)

降雨量 (mm/hr)

二瀬ダム

400
350

40

300

降雨量
30

250

累加雨量

200
20

20

200

10

100

10

0

0

0

150
100

累加雨量 (mm)

60

50

7

13

19

25

31

37

43

49

55

61

0
1

67

7

60

800

浦山ダム

降雨量
400

累加雨量

300

20

200
10

31

37

43

49

55

61

49

55

61

67

450
400
350

40

300

降雨量
30

250

累加雨量

200
20

150
100

0

67

0
1

2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

図 4.1.1

500

50

0
25

43

10

100

0

降雨量 (mm/hr)

500

19

37

50

累加雨量 (mm)

降雨量 (mm/hr)

40

13

31

合角ダム

600

7

25

60

700

50

1

19

2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

30

13

累加雨量 (mm)

1

7

13

19

25

31

37

43

49

55

61

67

2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

4 ダム上流域の降雨量b) 被害概況
令和元年東日本台風は，全体では死者 99 名，行方不明者 3 名，住家全壊 3,280 棟，住家
半壊 29,638 棟，住家一部損壊 35,067 棟，床上浸水 7,837 棟，床下浸水 23,092 棟（消防庁：2020.2.12 時点）の被害をもたらし，そのうち埼玉県内で死者 4 人（災害関連死 1 人含む），
負傷者 33 人，住家被害 7100 棟以上(全壊 134 棟，半壊 541 棟，一部損壊 699 棟，床上浸水
2,370 棟，床下浸水 3,388 棟）という甚大な被害をもたらした 2)．埼玉県内で大きな割合を占めるのが，1)入間川の支川群（越辺川，都幾川，九十九川）と市野川支川新江川による氾濫（都幾川の氾濫水が新江川流域に入っているのでここでは合わせて記載），2)新河岸川流域の浸水，3)油面川から鴨川（荒川支川）への排水に関係する配電盤や制御盤に起因するさい
たま市桜区の浸水（床上浸水 731 棟，床下浸水 237 棟：2019/11/4 読売新聞 3)）である．
上記の 1)では破堤氾濫により家屋の全壊・半壊を伴う被害が発生したものであり，その現地調査結果と解析結果は 4.2 節に詳述する．本節では，埼玉県内の河川の氾濫状況 4)を取りまとめる．特に，1)に関連した埼玉県管理河川は荒川中流右岸ブロック 46 河川があり，
横塚川，安藤川，越辺川，小畔川，都幾川，槻川，兜川，市野川，和田吉野川の 9 河川で計
画高水流量を上回る流出があった．また，計画流量を上回らなかったものの，新江川，飯盛川，九十九川，葛川，大谷木川，毛呂川など 6 河川で溢水，越水が生じた．このうち，新江川は市野川との合流点，九十九川は越辺川との合流点の水門上流側で決壊が生じている．飯79

盛川は越辺川・小畔川・入間川の三川合流点の破堤点の上流側に位置する越辺川支川であり，同地区氾濫は内水浸水である．越辺川破堤のあった越辺川支川の大谷川流域は外水氾濫と内水氾濫が混在したが，飯盛川流域と大谷川流域の境界にある旧堤防（現状では控堤の役割）
により，破堤した氾濫流は飯盛川流域には侵入せずに食い止められた．これらの中には国土地理院の浸水推定段彩図では浸水域として表現されていないものもあるので注意を要する．
例えば，河川から長い区間にわたって溢水・越水した槻川（越辺川上流の埼玉県管理区間に合流する支川）や，越辺川と高麗川の合流点に合流する葛川は浸水状況が表現されていない．
葛川では葛川水門という合流点処理はされていたが排水機場がなかったため，水門閉鎖後に約 90 万 m3 の浸水があったことが推定されている 5)．
c) 上流ダム群による洪水調節
図 4.1.2 に 4 ダムの洪水調節状況を示す．三峰雨量観測所（気象庁）の日降水量 549 ㎜（10 月 12 日）は過去最大を記録し，二瀬ダム（国土交通省）としては過去最大となる約
1,735 万 m3 の水量をダムで貯留した．ダムへの最大流入量は約 1032m3/s で，最大流入時の放流量は約 736m3/s，すなわち最大流入時のピークカット量は約 296m3/s であった．令和元年台風第 19 号では，国土交通省所管ダムのうち，6 ダムで異常洪水時防災操作を実施し，二瀬ダムでも洪水調節容量を使い切る見込みであったが，異常洪水時防災操作への移行は回避された．合角ダム（埼玉県）は自然調節方式のダム放流であり，ダムへの最大流入量は
約 203m3/s であったが，ほぼ全量をため込み，流入ピーク後において最大放流量は 120m3/s，
545

800

800

535
流入量
放流量
貯水位

530

400

525

200

520

555

600

550

500

流入量
放流量
貯水位

400
300

540

200
535

100
0

515
0

6

0

12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78

335

合角ダム

385
流入量
放流量
貯水位

150

380
375

100
370
50
0

貯水位 (m)300

流入量 or 放流量 (m3/s)

390
350

200

365
0

6

12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78
2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

浦山ダム

250

6

250

395

400

流入量 or 放流量 (m3/s)

530
0

2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

450

545

325
150

流入量
放流量
貯水位

100

50

310
305
0

2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

6

12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78
2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

4 ダムの洪水調節図
80

320
315

0

12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78

図 4.1.2

330

200

貯水位 (m)

600

560

滝沢ダム

700

540

流入量 or 放流量 (m3/s)

1000

貯水位 (m)

流入量 or 放流量 (m3/s)

二瀬ダム

貯水位 (m)

1200

貯水量は 644 万 m3 であった．水資源機構の保有する浦山ダム，滝沢ダムも，それぞれ，1398
万 m3，2222 万 m3 を貯留した．
d) 荒川第一調節池，首都圏外郭放水路による洪水調節 6),7),8),9),10)
荒川第一調節池では，越流堤からの越流が始まったのが 10/12 の 23:30 頃であり，その後
約 3500 万 m3 の洪水調節を行っている．これは同貯水池の貯留能力 3900 万 m3 にあと 400
万 m3 にせまるぎりぎりの調節であった．図 4.1.3 に 10/13 の 11 時に羽根倉橋から撮影した
越流堤部分と調節池内部の写真を示す．なお，荒川第一調節池の上流側の低い横堤（大久保浄水場付近：地元では塚本の土手と呼ぶ）では，洪水時に横堤を越流する流れが観測された．
しかし，こうした横堤群の多くは洪水時の最大水位よりも高い堤防高となっており，河道内
貯留に洪水をゆっくりと流したと考えられる．同地点とその上流付近には，洪水調節機能を高めるため，荒川第二・第三調節池が計画されている．
中川流域から江戸川への放水も大量に行われた．今回の降雨は，最大 48 時間流域平均降水量は 216.4mm と S57 年台風 18 号の 1.1 倍であったが，中川・綾瀬川流域では浸水戸数が29457 戸（S57）から 2737 戸（R1）と被害を大きく軽減している．三郷放水路(三郷排水機場：約 59 時間運転)で約 3274 万 m3，首都圏外郭放水路（庄和排水機場：約 68 時間運転）
(d)
(b)

荒川本川

荒川第一調節池内部

羽根倉橋
(c)

囲繞堤

越流堤

(b)

(a)

堤内地（埼玉大学付近）
荒川第一調節池内部

越流堤

荒川第一調節池内部

囲繞堤

周囲堤

(c)

(d)
図 4.1.3

荒川第一調節池の状況（10/13

81

11 時撮影）5000045000

貯水量(103m3)

40000

合角ダム

二瀬ダム

浦山ダム

滝沢ダム

荒川第一調節池

35000
30000
25000
20000
15000
10000

5000

四ダムと荒川第一調節池の比較

0
0

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60

66

72

78

2019年10月11日0時を基準とした経過時間（hours)

図 4.1.44 ダムと荒川第一調節池の貯水量の比較

で約 1151 万 m3 の排水が大きな効果を発揮した．吉川水位観測所では氾濫危険水位を 0.12m
上回ったものの，両排水機場の域外排水の結果，約 0.3m 分の水位を低下させた（江戸川河川事務所出水概要）．
e) 熊谷扇状地における河道内樹林群が可能内貯留に与えた影響
荒川本川において熊谷扇状地（特に熊谷大橋，荒川大橋周辺）は樹林化が進んでいる箇所である．熊谷大橋地点の砂州では，砂州の外周端で複数の樹木が樹林帯として流木をトラップすることでダムのようになっていることが確認された（図 4.1.5）．この砂州外周の樹林帯でトラップされた内側では，流木ダムのフィルターによって，根や枝を主体としたトラップが多く見られた．出水後に撮影された図 4.1.6 では偏流によって砂州が侵食され，砂州外周となっているのが分かる．同地点は川幅が広く堤防までの距離が離れているため問題とはならなかったが，樹林帯スケールで偏流が生じることは，今後の樹木管理における偏流対策として留意すべき点と考えられる．また，トラップされた幅は樹木の直径の 10 倍のオーダーであるため，洪水時の抵抗が非常に大きくなっていると考えられる．地先においては氾
濫リスクが高まる一方で，下流にとっては河道内貯留効果として機能する．こうした洪水中の破壊に伴う抵抗の変化と，河道内貯留特性の変化についても今後明らかにしていく必要
がある．

82

迂回
する流
れ（倒
伏と流
失）

流木ダム
のような
樹木トラッ
プ

個々の樹木周り（樹林帯内部）

樹林帯を迂回する
流れの場所（倒伏と流失）

流木ダムのような状態

図 4.1.5

個々の樹木周り（樹林帯内部）

熊谷大橋上流の砂州における流木捕捉状況

熊谷大橋付近（2019年台風19号の後）

遮蔽域

(a)
(b)

(c)

図 4.1.6

流木を捕捉した樹林帯周辺の局所洗掘

83

UAV空撮
により作
成したオ
ルソ画像

f) 氾濫状況と洪水調節効果の比較
高塚ら 11)は，荒川中流域での氾濫状況を示す一つの指標として，国土地理院の推定段彩図や現地調査で得られた痕跡水深をもとに，レベル湛水法を用いて氾濫ボリュームを算出している．地盤高は各対象領域すべてにおいて 5m メッシュの LP データを用いて，氾濫ボ
リュームをより精度高く算出するために，同一氾濫域内であっても急こう配の地形や，道路，
鉄道の連続盛土により分断されている箇所は氾濫域を分割して算出している．図 4.1.7 に
都幾川 5.5～6.6km 区間，図 4.1.8 に都幾川 0.0～3.2km（越辺川との合流部）の湛水深と，
現地観測調査より得られた痕跡水深[m]，算出された湛水深[m]を示す．各氾濫域のレベル湛水法より算出した氾濫ボリュームは，入間川氾濫域で 1767 万 m³，市野川氾濫域で 272 万
m³，合せて 2039 万 m³であり（図 4.1.9），ダムの貯留量の約 1 つ分，荒川第一調節地の 5 割程度のボリュームであった．また，荒川流域の主要な治水施設の貯留量合計が 5370 万 m³であり，氾濫ボリュームは治水施設の合計貯留量の約 38％に相当する．荒川第一調節池の貯留量が 3,500 万 m³であり，洪水調節容量（3900 万 m³）のおよそ 89％であった．これは，洪
水調節容量に対して僅か 400 万 m3 を残すのみであった．荒川第一調節池で洪水調節をしきれない場合は，荒川下流域のリスクを大きく増大させるので，同地域上流に氾濫ボリューム相当分を計画的に遊水させる施設を作るか，入間川支川群，特に勾配変化点付近で河川合流が一気に起きる同地域において遊水機能を損なわないような流域治水施策（霞堤を閉鎖するのではなく機能を強化する改良など）の展開が必要である．

図 4.1.7

都幾川 5.5～6.6ｋｍ区間の湛水

深84図 4.1.8

都幾川 0.0～3.2ｋｍ区間の湛水深

氾濫ボリューム合計 2039万m3
都幾川
約581万m3
新江川
約272万m3
九十九川
約174万m3
越辺川
約933万m3

葛川
約79万m3上流治水施設の貯留量 5370万m3

二瀬ダム 1106 万m3
滝沢ダム 2222 万m3合角ダム 644 万m3
浦山ダム 1398 万m3

荒川第一調節池
3500 万m3
朝霞調節池 50 万m3
氾濫ボリュームは，国土地理院 浸水推定段彩図，航空写真および現地調査を基にした暫定値であり，今後の精度向上に伴い数値が変わる可能性があります

図 4.1.94 ダムと荒川第一調節池の貯水量と氾濫量の比較（高塚ら 11）に田中 5)の浸水域を同一手法で算定したものを追記し，貯留量は最新データに修正）
Kuzukawa（埼玉大学 田中規夫）

Ha85

4.1.2 荒川流域流出氾濫モデルおよび浸水モデルの構築
荒川流域の降雨流出及び浸水過程を再現するために分布型降雨流出氾濫モデルと浸水モ
デルを構築した．令和元年 10 月台風 19 号（10 日 0 時～13 日 24 時対象）により荒川流域
で洪水現象が発生したが，流域での特徴的な現象として，国土交通省速報（国土交通省，
201912）, 13)）を参考にすると，(1)荒川水系越辺川右岸 0.0km 付近（埼玉県川越市平塚新田地先）で約 70ｍの堤防決壊，越辺川左岸 7.6km 付近（埼玉県東松山市正代地先）で約 20m の堤防決壊，都幾川右岸 0.4km
付近（埼玉県東松山市早俣地先）で約 100ｍの堤防決壊が発生した（図１，図４）．
(2)荒川流域全体では，荒川上流ダム群で約 4500 万 m3 貯留，荒川第一調節地で約 3500 万 m3の洪水流が貯留された．
(3)令和元年 10 月 12 日（土）20:50 に岩淵水門（上）水位観測所水位が A.P. +4.00m に達したため，閉門操作を開始し 21：17 に全閉し，荒川の洪水が隅田川に流入することを防いでいる．
(4)降雨量としては 10 月 10 日 0 時～10 日 13 日 24 時で埼玉県秩父市の浦山では 687mm，埼
玉県比企郡ときがわ町のときがわで 604.5mm,

埼玉県秩父市三峰では 593.5mm の降雨が記録された（速報値）．
本報告では，(1)の現象を分析するための予備検討を実施した．具体的には荒川流域分布型降雨流出・洪水氾濫モデル（250m 解像度）の構築，特に荒川上流部（都幾川，越辺川，
高麗川，小畔川，入間川）に注目した流量再現を実施した．本稿の流出氾濫モデルでは表面
流は 2 次元浅水流方程式，
河道流は常射流を再現可能な FDS 法による 1 次元不定流方程式，
森林山地については簡易型鉛直積分型 2 次元不飽和浸透流でシミュレーションを実施する．

図 4.1.10 荒川流域標高，モデル化された河道網，および観測所位置86

図 4.1.11 観測・計算流量ハイドログラフ（上：入西・越辺川，中：野本・都幾川，下：天神橋・越辺川）モデルの詳細は別報に譲る．図 4.1.10 にモデル領域の標高，河道網，観測所位置を示す．
また図 4.1.11 には特に図 4.1.10 の 3 水文観測地点（入西・越辺川，野本・都幾川，天神橋・越辺川）の観測・計算流量ハイドログラフを示す．天神橋については観測流量が途中で欠損している．水文観測地点の入西，野本は，越辺川左岸 7.6km 付近（埼玉県東松山市正代地先）で約 20m の堤防決壊，都幾川右岸 0.4km 付近（埼玉県東松山市早俣地先）で約 100ｍの堤防決壊による越流の影響を受けていないが，天神橋はこの影響を受けている．したがって，破堤を考慮してない今回の計算流量では天神橋については現実を厳密には再現していない．なお，本稿では示さないが，菅間水文観測所（入間川）においても同様な流量計算を実施した（ただし，破堤後の流量しかないのでキャリブレーションが今後の課題）．菅間水
文観測所は越辺川右岸 0.0km 付近（埼玉県川越市平塚新田地先，約 70ｍの堤防決壊）よりもさらに下流であり（図 4.1.10），3 か所の破堤の影響をすべて受けている水文観測地点と考えられる．菅間の計算流量と観測流量の差が破堤 3 か所の合計氾濫流量を近似していると考え，これを図 4.1.10 の破堤点で与えた浸水計算を実施した．浸水計算モデルの標高データは国土地理院国土基盤情報により 5m 解像度で準備した．また，浸水計算は流出氾濫モ
デルと同様の浅水流方程式を用いて実施した．この結果を図 4.1.12 左に示す．図 4.1.12 右87

には国土交通省速報 12）から抜粋した国土地理院 14)による浸水推定段彩図を示した．これらの比較，また高塚ら 15)により報告された観測浸水深，推定氾濫ボリュームと比較すると，今回の計算浸水深（および氾濫ボリューム）は過大であることが推測された．菅間地点での計
算・観測流量両者に誤差が含まれていることなども一因であると考えられる．今後はこうした点を精査し，改善を図る．

図 4.1.12 計算浸水深（左），浸水推定段彩図（国土地理院 3）)を国土交通省 1)が修正（右）(神戸大学 小林健一郎，埼玉大学 田中規夫)

参考文献
1)日本気象協会（tenki.jp）
2)消防庁防災課，応急対策室，広域応援室，地域防災室，令和元年東日本台風等」における消防機関の対応，消防の動き ' 20 年 3 月号，pp.14-18, 2020.
3)読売新聞埼玉版(11/12)

4)埼玉県，第８回埼玉県河川整備計画策定専門会議資料，20205)田中圭，台風 19 号（2019 年 10 月 12～13 日）による荒川水系支流の内水氾濫（速報），日
本地理学会災害対応委員会（http://ajg-disaster.blogspot.com/）, 2019.
6)国土交通省関東地方整備局，令和元年東日本台風（台風第１９号）』 出水速報（第４報），
2020.(https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000773445.pdf)
7)国土交通省，令和元年台風第１９号におけるダムの状況（https://www.mlit.go.jp/river/shinn
gikai_blog/damchousetsu_kentoukai/dai01kai/2-3_R1T19_dam_taiou.pdf）
888)二瀬ダム（https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000764297.pdf）
9)荒川上流河川事務所，令和元年１０月１１日からの 台風第１９号による出水状況等について(https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000773562.pdf）
10)江戸川河川事務所，令和元年１０月 台風第１９号 （令和元年東日本台風） 出水概要 江
戸川・中川・綾瀬川（https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000771915.pdf）
11)高塚智之，伏見健吾，海野瀬綾乃，田中規夫，荒川流域におけるレベル湛水法を用いた
台風 19 号時の氾濫ボリュームの推定，第 47 回土木学会関東支部技術研究発図会講演概要集，Ⅱ-74(CD-ROM)，2020.
12)国土交通省 関東地方整備局 荒川上流河川事務所：令和元年 10 月 11 日からの台風第 19号 に よ る 出 水 状 況 等 に つ い て , 令 和 元 年 10 月 20 日 11:00 現 在 第 2 報 ，https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000759255.pdf
13)国土交通省 関東地方整備局 荒川上流河川事務所： 『令和元年 10 月台風 19 号』 出水
速報（第 3 報）令和元年 11 月 6 日, https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000760776.pdf
14)国土地理院：令和元年台風 19 号に伴う大雨による浸水推定段彩図（都幾川１）https://www1.gsi.go.jp/geowww/201910/shinsui/09_shinsui_toki_1.pdf
15)高塚智之・伏見健吾・海野瀬綾乃・田中規夫：荒川流域におけるレベル湛水法を用いた
台風 19 号時の氾濫ボリュームの推定，第 47 回土木学会関東支部技術研究発表会

894.2 荒川水系越辺川流域における破堤と氾濫
4.2.1 荒川水系越辺川・都幾川・新江川における破堤・氾濫状況の解析
a) 災害現地調査
・越辺川 国管理区間(0.0k – 8.0k)
図 4.2.1 に越辺川国管理区間(0k – 8k)までの縦断図を示す．第 3 回荒川水系越辺川都幾川
堤防調査委員会の資料 1)によると，越水範囲は越辺川右岸 0.0k-0.2k，0.0k 地点での越水深は約 40cm と推定されている．同資料では，越辺川落合橋水位観測所の水位ハイドログラフをスライドし，越辺川右岸 0.0k 位置の水位ハイドロを設定している．その想定で堤防越水が生じていたのは 10/12 の 21 時ごろから 10/13 の午前 2 時ごろまでの約 5 時間程度である．
第 2 回荒川水系越辺川都幾川堤防調査委員会 2)によると，決壊幅は約 70 m である．
埼玉大学が 2019 年 8 月から越辺川の 1.4k, 3.2k, 3.8k に設置していた水位計の観測結果 3)
および，天神橋水位観測所(4.8k)と越辺川落合橋水位観測所(-0.4k)の水位ハイドログラフを
図 4.2.1 に合わせて示す．これより，上流側から水位が立ち上がりはじめているが，水位は縦断的にほとんど一律で上昇している．これは，越辺川の当該区間では川幅の変化や蛇行度，河床勾配が小さいためだと考えられる．また，10 月 12 日 12 時の水位縦断を見ると，2.4kより下流は 2.6k より上流と比べて水面勾配が緩やかであり，増水期は，水位を観測した 1.4k地点まで背水影響が及んでいたことが分かる．天神橋水位観測所では 12 日の 19 時 40 分で痕跡高付近の水位を記録し，その後欠測となった．1.4k, 3.2k, 3.8k 地点では，10 月 13 日の0:40, 0:10, 0:30 に最大水位となった．

図 4.2.1 越辺川国管理区間(0.0k – 8.0k)の縦断図，堤防越水位置および水位ハイドログラフ（荒川上流河川事務所提供データ，観測水位ハイドログラフ 3)に，災害調査結果を加えて作成）

90

・越辺川 国管理区間 0.0k-0.2k の堤防越水による堤内地の氾濫状況
図 4.2.2 に越辺川国管理区間 0.0k-0.2k の堤防越水と堤防決壊に伴う堤内地の氾濫状況と痕跡水位を示す．痕跡水位は T.P.+15m から T.P.+15.8m 程度である．図 4.2.2 に示す飯盛川より南側において，T.P.+15.5m のレベル湛水を仮定した浸水深コンター図も合わせて示す．
本想定による当該地域の氾濫量は約 800 万 m3 である．飯盛川より北側では，飯盛川の内水氾濫により浸水している．国土地理院の空中写真の浸水域と合うように，T.P.+16.7m のレベ
ル湛水を仮定し，想定氾濫量は約 130 万 m3 である．

図 4.2.2

入間川・越辺川・小畔川合流点の越辺川右岸堤防決壊による堤内地の氾濫状況および痕跡水位(T.P.m)

・都幾川 国管理区間(0k – 7k)
図 4.2.3 に都幾川国管理区間(0k – 7k)における痕跡高，河床高，堤防高の縦断図を示す．
また，図 4.2.4 に痕跡高の取得位置とその様子を示す．1.0k-2.5k 地点では，左右岸共に，最大水位が堤防高まで余裕があったことが分かる．2.6k-3.6k の右岸堤防高が低くなっている
が，これは川幅が広がっている地域である（図 4.2.4）．また，3.2k の右岸は堤防高よりも痕跡高が高いが，この地域は堤内地が高台となっている．3.6k-4.1k の右岸は霞堤の開口部となっており，その上流側の 4.5k 地点付近の堤内地では T.P.+24.9m の高さに痕跡が見られ
91

た．
この地点の堤外地の痕跡高は T.P.+26.13m であり，堤防天端まで 46 cm の高さであった．
埼玉大学が 2019 年 8 月から都幾川の 2.2k, 2.6k, 3.4k, 4.4k に設置していた水位計の観測結果の一部 3)および，唐子橋水位観測所(5.5k)と越辺川落合橋水位観測所(1.6k)の水位ハイドロ
グラフを図 4.2.3 に合わせて示す．都幾川は縦断的な川幅の変化が大きく，上流部では河道内樹木が多く，下流部では樹木が少ないという特徴がある．図 4.2.3 より，10 月 12 日 10時から 12 時にかけて水位が急激に上昇している．これは，河道内の低木の樹冠まで水位が達し，抗力が大きくなったため，水位が急上昇したと考えられる．また，12 日の 12 時から
15 時にかけては，3.4k 地点では水位の変化が小さいが，2.6k から野本(1.6k)で水位が大きく上昇している．これは，この時点から越辺川・都幾川合流点の背水影響が都幾川 2.6k 地点まで達したことを意味する．その後，18 時半には唐子橋(5.5k)で最大水位となり，4.4k から野本(1.6k)ではその後，20 時頃に最大水位付近となった．

図 4.2.3

都幾川国管理区間(0k-6.6k)の縦断図と観測水位ハイドログラフ（荒川上流河川
事務所提供データ，観測水位 3)に，災害調査結果を加えて作成）

92

図 4.2.4

都幾川国管理区間(2.0k-5.5k)の痕跡水位

・越辺川，都幾川，九十九川合流部付近
図 4.2.5 に越辺川，都幾川，九十九川合流部付近の痕跡等を示す．堤内地の痕跡水位は
T.P.+ 21.2 m から T.P.+ 21.7m であり，ほとんどレベル湛水であることから，図 4.2.5 には，レベル湛水を仮定した浸水深コンター図を示している．

93

図 4.2.5

越辺川・都幾川・九十九川合流点の決壊による堤内地の氾濫域および痕跡高

第 3 回荒川水系越辺川都幾川堤防調査委員会の資料 1)によると，都幾川と越辺川の合流点付近の越水範囲は，都幾川右岸 0.2k-0.6k（国管理区間）であり，0.4k 地点での越水深は少な
くとも 20cm 以上としている．埼玉大学の現地調査では，図 4.2.5 に示すように，0.7k 地点
付近でも越水の痕跡が見られた．この地点では，堤防天端上のアスファルト舗装に砂が堆積しており，越水した様子が観察された．また，第 2 回荒川水系越辺川都幾川堤防調査委員会の資料 2)より，決壊幅は約 90 m である．現地調査より，決壊幅 90m の間に，堤体の一部が94

2 箇所残存している様子が観察された（図 4.2.5）．
図 4.2.6 に，荒川上流河川事務所から提供いただいた都幾川右岸の現況堤防高，右岸痕跡
高および，埼玉大学計測の堤防高を示す．なお，
埼玉大学による堤防高の計測では RTK-GNSSを用いており，計測位置が距離標と対応するように x 軸を調整した．距離標 0.5k-0.53k で堤防高が急に低下している地点があるが，この地点より下流側ではアスファルト舗装がされていなかった．そのため，越流痕跡はアスファルト舗装上の砂の堆積ではなく，天端上の浮遊物（草本等）の堆積から判断した．
図 4.2.6 より，堤防高が急に低くなっている地点より下流では連続的に堤防越水していた痕跡が見られたが，それより上流では堤防越水の痕跡が不連続であった．これは，僅かな堤防高の差が影響したことも考えられるが，右岸堤防高（埼大計測）を見ると越流痕跡が見られた範囲で，必ずしも堤防高が低いわけではない．そのため，堤外地の河床高や植生により，局所的に堤外地の水位が上昇した地点で越水が生じたと考えられる．0.7k 地点は，図4.2.5 に示したように，天端から高水敷に降りるスロープがあり，その影響も考えられる．
また，低水路沿いのパッチ状の樹林帯が偏流を引き起こし，局所的な水位上昇を招いた可能性もある．

図 4.2.6

都幾川国管理区間(0.4k-0.8k)の縦断図および越流痕跡範囲（※越水痕跡は図
4.2.5(c)で示した堤防天端上の痕跡を指す）（荒川上流河川事務所提供データ，
観測水位ハイドログラフ 3)に，災害調査結果を加えて作成）

・都幾川 埼玉県管理区間(0k-2.8k)
図 4.2.7 に埼玉県計測の現況堤防高と痕跡水位 4)を示す．また，図 4.2.8 に当該地域の痕
跡水位の災害調査の様子と痕跡水位を示す．令和元年台風 19 号洪水による堤防決壊調査報95

告書（埼玉県河川砂防課）4)によると，越水確認区間は右岸 0.0k-0.5k，0.7k-0.9k，1.1k-1.7k，
2.4k-2.8k（いずれも埼玉県管理区間）である．右岸 1.4k 地点で幅約 28.4m の堤防決壊が生じ，ほか 5 箇所で堤防破損が確認されている．決壊箇所右岸 1.4k 地点では，現況堤防高より約 50cm 高い，痕跡水位 T.P.+33.956 m であった．
都幾川埼玉県管理区間 0.5k より上流の右岸における堤内地の浸水は，霞堤開口部からの浸水と，霞堤開口部より上流の堤防からの越水，堤防決壊による浸水である．この堤内地では T.P.+31.7mの痕跡（農業用の水門のフェンスにトラップされた草）が見られた（図 4.2.8）．
0.5k より下流の右岸でも霞堤開口部からの浸水と堤防越水により，T.P.+29.9m（ガードレー
ルにトラップされた草）から T.P.+30.5m（樹木に堆積した泥）で痕跡が確認された．

図 4.2.7

都幾川 痕跡縦断図（埼玉県河川砂防課 4)）96図 4.2.8

都幾川唐子橋より上流の決壊箇所付近の痕跡水位

・九十九川（埼玉県管理河川）
図 4.2.9 に九十九川の現況堤防高と痕跡高の縦断図を示す．また，図 4.2.9 に九十九川左岸決壊および右岸越水箇所付近の痕跡水位を示す．第 3 回越辺川都幾川堤防調査委員会資料 1)によると，九十九川左岸（越辺川左岸国管理 7.6k 地点）で堤防決壊が発生した．越水区間は越辺川左岸（国管理距離標）7.6k-7.8k，越水深は少なくとも 40cm 以上であったと推定されている．また，第 2 回越辺川都幾川堤防調査委員会資料 9)より，決壊幅は約 40m である．図 4.2.10 に示すように，決壊箇所からの氾濫流は，九十九川（越辺川）左岸側に湛水した．
越辺川の逆流防止のため，九十九川との合流点に設置されている九十九水門は，10 月 12
日 14 時 20 分から閉操作が開始され，14 時 35 分に完了している．また，開操作は 13 日 3時頃開始で，13 日 5 時頃完了している．国土交通省関東地方整備局荒川上流河川事務所の出水速報 6)によると，九十九川左岸の堤防決壊は 13 日の午前 6 時 00 分ごろ確認されている．図 4.2.10 に示すように，水門の隅角部に水が集中したことが九十九川左岸堤防の越水・決壊に繋がったと考えられる．そのため，九十九水門の閉操作が九十九川左岸の越水に影響したと考えると，13 日の午前 6 時より早い時間に決壊した可能性もある．

97

図 4.2.9

九十九川 痕跡縦断図（第 3 回越辺川都幾川堤防調査委員会資料 1)）

図 4.2.10 九十九川左岸決壊および右岸越水箇所付近の痕跡
・新江川(0k-2.5k)（埼玉県管理河川）
図 4.2.11 に新江川の現況堤防高と痕跡高の縦断図を示す．また，図 4.2.12 に新江川右岸の越水および決壊による堤内地浸水域の痕跡水位を示す．令和元年台風 19 号洪水による堤防決壊調査報告書（埼玉県河川砂防課）5)によると，越水確認区間は右岸 0.0k-1.3k，越水推
定区間は右岸 1.3k-1.8k，2.2k-2.4k（いずれも埼玉県管理区間）であり，決壊箇所は右岸 0.15k
地点である．越水直後の越流水深は一時的に 37cm，その後約 6 時間は 15cm 程度の越流水
98

深が継続したと推測されている．痕跡水位は道路盛土の法面の砂の堆積や，長楽堤に堆積した藁から判断した．新江川と市野川の合流部付近では，裏法面にガリー侵食がみられた．国道 254 線より下流では，川裏法尻部に深さ 2.4m の洗堀が確認された．また，それより上流の右岸では裏法面の崩れが確認された．
新江川と市野川の合流部には，市野川から新江川への逆流を防ぐために，山王樋門がある．
埼玉県河川砂防課 5)によると，山王樋門は 10 月 12 日 21:58 にゲートが閉鎖されている．また，その約 6 時間後に水位が低下しているが，これが新江川の決壊によるものと想定している．

図 4.2.11 新江川 痕跡縦断図（埼玉県河川砂防課 5)）

図 4.2.12 新江川 決壊箇所付近の痕跡
99b) 氾濫状況の解析
・解析の概要本節では，入間川流域の氾濫状況をより詳細に把握するため，堤防越流が生じなかった場
合と堤防越流が生じた場合を比較する．本解析では，荒川本川は植松橋から東京湾までを支川群を含み 50m メッシュで解析しつつ，入間川流域の都幾川・越辺川の合流点より上流ではより詳細に 10m メッシュで解析が可能な 2way ネスティングモデル 3)を用いた（図 4.2.13）．
流れの基礎方程式は，樹木の抗力項を除き，田中ら 7)と同様とした．ただし，境界条件の位置と与え方は少し変更した．
詳細領域
10m メッシュ

植松橋
和田吉野川
市野川

都幾川
九十九川
越辺川
高麗川
小畔川
入間川

大領域
50m メッシュ
東京湾

図 4.2.13 モデルの構造図
・上流端及び下流端に与えた流量ハイドロと水位ハイドロ
上流端の境界条件には，台風 19 号の実測データから，時々刻々の流量と水深を与えた．
実測データがない場合や欠測がある場合は，貯留関数法および，各河道の H-Q 式を用いて流量，水深を求めた．
・大領域および詳細領域における河道内植生のモデル化
大領域では，河道内植生の抵抗を粗度係数として与えた．詳細領域では，高木，低木，竹林，ササについては粗度係数ではなく，鉛直構造や空隙率を考慮した抗力項としてその抵抗を与えた．植生の種類ごとのパラメータを下の表 4.2.1 に示す．

100

表 4.2.1

植生の種類と各々のパラメータ

植生の種類
高木

高さ (m)
樹高: 9.0

直径 (m)密度 (本/m2)

0.2

0.03

0.1

0.03

枝下高: 3.0
低木

樹高: 3.0
枝下高: 1.5

竹林

9.0

0.038

3.43

ササ

3.0

0.015

25

・解析結果
【堤防越流ケースの解析における氾濫と台風 19 号の比較】
図 4.2.14 に，堤防越流あり（決壊なし）のケースにおける氾濫状況を示す．これより，10/12 の 10 時には都幾川上流の霞堤の開口部から浸水が始まっていることが分かる．同日の 12 時には九十九川の上流で浸水が始まっている．この区間は堤防高が 50 cm 程度である
ため浸水開始が早いが，この時点では浸水深は 50 cm 以下である．上述したように，九十九水門の閉操作は 10/12 14 時 20 分開始，14 時 35 分完了であるが，本解析では 14 時 35 分に九十九水門の位置に阻害線（壁）をたてて流れないように設定している．ただし，解析結果
では 10/12 の 14 時には九十九川水門より上流の右岸側で越流が生じている．これは，合流後の越辺川の水位が上昇し九十九川に逆流が生じ始めたためであり，実際よりも河道内植生の抵抗をわずかに過大評価している可能性がある．
同日の 16 時には，都幾川の左岸で堤防越流が生じた．ここは，台風 19 号時にも越流が生じ，堤防が欠損し，また広範囲で越流の痕跡（裏法面の浸食）が見られた地点である．同日の 19 時には，氾濫流が新江川を流れ，川島町の長楽堤付近まで氾濫流が広がっている．それとは別に，同時刻において新江川と市野川の合流部付近からの越流が確認され，また都幾川と越辺川の合流部付近でも越流が生じた．いずれの地点も台風 19 号時に堤防越流が生じた地点であり，堤防の欠損や決壊が生じている．10/13 の午前 4 時には，都幾川と越辺川の合流点からの氾濫流が，台風 19 号時の浸水範囲と同程度まで広がっている．

101

10/12
10:00

10/12
12:00

10/12
14:00

10/12
16:00

10/12
19:00

10/13
04:00
図 4.2.14 堤防越流あり（決壊無し）ケースの解析による浸水深の変化【堤防越流有無による入間川菅間地点での流量ハイドログラフの変化】
図 4.2.15 に，堤防越流なしのケース，堤防越流あり（決壊なし）のケースにおける入間川の菅間地点での流量ハイドログラフをそれぞれ示す．堤防越流なし，堤防越流あり（決壊なし）のケースでは，ピーク流量はそれぞれ約 3900 m3/s，約 3700 m3/s であった．本解析では九十九水門の閉操作完了時刻の 10 月 13 日の 5 時から，九十九水門位置の阻害線をなくし，流れるように設定している．そのため，それ以降では，九十九川右岸の氾濫水が河川に戻されており，10 月 13 日の 5 時から 11 時頃まで，堤防越流なしのケースの方が，堤防越流なしの場合よりも入間川菅間での流量が大きくなっている．
この，堤防越流有無の流量ハイドログラフの差を積分し，入間川菅間より上流での氾濫ボ
102

リュームの時間変化を図 4.1.4 に追記し，図 4.2.16 として再掲する．また，レベル湛水を仮定して推定した氾濫流量総和も比較のために合わせて示す．本解析の堤防越流なしのケースについては，堤防高を実際よりも高く設定し，越流が生じないようにしているが，都幾川上流における霞堤の開口部は実際と同様に無堤区間としている．そのため，堤防越流有無の解析結果の差には，都幾川上流の氾濫量は含まれない．また，台風 19 号では図 4.2.12 にまとめたように，新江川からも氾濫が生じたが，新江川は市野川の支川であるため，堤防越流有無の解析結果の差から算出した氾濫量には含まれない．また，本解析では葛川はモデル化していないため，以上の，葛川と新江川，都幾川上流の氾濫量を除いた氾濫量も図 4.2.16に併せて示した．これより，解析では菅間より上流での氾濫量は約 500 万 m3 であるが，痕跡調査から推定した氾濫量は約 1,537 万 m3 である．これは，本解析では堤防の決壊をモデル化していないことが大きな要因である．そのため，越辺川・都幾川合流部の堤内地の想定
氾濫量は約 324 万 m3 であるのに対し，本解析では図 4.2.17 に示すように，約 90 万 m3 であった．堤防決壊時刻がハイドロのピーク付近に関連あいていたかどうかで，菅間地点のピーク流量や本川に与えたインパクトは大きく変化する．決壊地点が複数あるため，1 つ 1 つの破堤点について，根拠をもって精査していくことが必要である．

図 4.2.15 堤防越流有無の流量ハイドログラフ（入間川菅間観測所地点）103

図 4.2.16 四ダム，荒川第一調節池と菅間より上流域の氾濫ボリュームの比較（決壊を入れていないので計算氾濫量の最大値は航空写真推定値より約 1050 万 m3 少ない．入間川支川群からの氾濫戻しが生じている時間帯と，荒川第一調節池の洪水調節をしている時間帯は概ね重なっている）
最大
浸水深(m)

図 4.2.17 堤防越流あり（決壊無し）の解析結果（最大浸水深コンター図）：貯水量は 90
万 m3（九十九川左岸決壊と都幾川決壊が起きた実際の状況では 324 万 m3 と推定）
(埼玉大学 田中規夫，五十嵐善哉，海野瀬綾乃)
1044.2.2 都幾川，越辺川合流点における令和元年東日本台風の洪水再現性の検討
令和元年東日本台風により，埼玉県に位置する荒川水系都幾川では，越辺川との合流点で河川堤防が破堤した．破堤箇所では越辺川と都幾川の合流と樹木繁茂による複雑な流れが発生したものと考えられる．破堤箇所の様子を図 4.2.18 に，都幾川と越辺川合流点における樹木が繁茂している様子を図 4.2.19 に，それぞれ示す．
本報は，都幾川と越辺川の同等規模河川の合流の流れと河道内樹木の影響を評価し，令和元年東日本台風の実績洪水の再現性を確認することを目的として，航空レーザ測量等を用いて構築した平面二次元流況解析モデルを構築し，洪水時の水位を再現した．また，再現したモデルを用いて，当時の洪水流況について考察を行った．

図 4.2.18 都幾川 0.4k 右岸破堤箇所

図 4.2.19 都幾川と越辺川合流点におけ（堤内より撮影）

る樹木繁茂の状況

a) 樹木のモデル化と平面二次元流況解析モデル
最新の航空レーザ測量を用いて平面二次元流況解析モデルを構築するとともに，樹木の繁茂状況及び粗密度をモデル化し，令和元年東日本台風の洪水時の水位を再現する．洪水時
水位は越辺川及び都幾川の洪水痕跡により確認を行った．
樹木モデルは航空レーザ測量より，樹高データ及び樹木疎密度データを作成した．作成方
法は，国土地理院が公開している「航空レーザ測量データを用いた樹高等のデータ作成」方法 8)の考え方を基にした．樹木モデル作成の概念図を図 4.2.20 に示す．

105

出典：国土地理院「航空レーザ測量データを用いた樹高等のデータ作成」
図 4.2.20 樹木モデル作成の概念図
図 4.2.20 より，オリジナルデータから DSM(Digital Surface Model)を作成し，地上標高値（グラウンドデータ）との引き算によって DCM(Digital Canopy Model)を作成する．DSM は航空レーザ測量の数値表層モデル（地物表面）であり，DTM は航空レーザ測量の数値地形モデル（地表面）である．作成したデータより，都幾川と越辺川合流点の樹木データ（DCMデータ）の図を図 4.2.21 に，同合流点の樹木高（DSM データ）の図を図 4.2.22 に，同合流点（越辺川 6k2）の定期横断データに DSM と DTM を重ねた図を図 4.2.23 に，同合流点の樹木疎密度を表した図を図 4.2.24 にそれぞれ示す．

都幾川

越辺川

都幾川
破堤箇所

越辺川
図 4.2.21 都幾川と越辺川合流点の樹高データ(DCM データ)
注）合流点の垂直写真は令和元年東日本台風後に撮影

106

図 4.2.22 越辺川と都幾川合流点の樹木高（DSM データ）
DSM：樹木を含むデータ
DTM：樹木等をフィルタリング
したデータ

定期横断測量図 4.2.23 越辺川と都幾川合流点（越辺川 6k2）の定期横断データに DSM と DTM を重ねた図
107

都幾川

越辺川
拡大

都幾川
破堤箇所
越辺川

（樹幹頂点 5m 以上）
図 4.2.24 越辺川と都幾川合流点の樹木疎密度データ
作成方法出典：航空レーザ測量データを用いた樹高等のデータ作成

なお，図 4.2.21～図 4.2.24 中の背景にある航空写真は，令和元年東日本台風後に撮影した．
本報で用いる平面二次元流況解析は，iRIC version3.0.18.6321 の Nays2DH2)を使用して計算を実施した．
河道モデルは令和元年 10 月前に作成された最新の航空レーザ測量を使用した．
平面二次元流況解析モデルは，越辺川 0.0k から 9.0k と，越辺川と都幾川の合流点 0.0k（越辺川 6.2+100k）から 2.6k の合計 11.6km で構築した．河道幅は約 300m であり，合流点の複雑流れと樹木の影響を緻密に評価するため，概ね 5m 格子で河道内地形を作成した．これにより格子数は縦断方向に 1,805，横断方向 62，全体で 111,910 メッシュとなった．このモデ
ルに，樹高データや樹木疎密度データを加えた．なお，樹木疎密度は，iRIC モデル内では植生密生度として，その疎密度の値をそのまま密生度の値に利用した．また，再現計算では，都幾川の破堤箇所付近より都幾川上流右岸（0.4k～2.6k）と越辺川の上流左岸（6.8k～9.0k）までの区間に，再現水位が堤防高を越えないように，30m の壁を立てた．構築したモデルの概観図を図 4.2.25 に示す．

108

都幾川

30m壁立て都幾川と越辺川
都幾川との合流部の破堤箇所（約90m）

九十九川

地盤高(m)
越辺川

越辺川 九十九川と越辺川との合流部の水門は閉鎖

地盤高(m)
都幾川

都幾川

拡大図
都幾川と越辺川
都幾川との合流部の破堤箇所（約90m）

九十九川

越辺川 九十九川と越辺川との合流部の
水門は閉鎖

越辺川

都幾川
破堤箇所

図 4.2.25

iRICNays2DH モデルの様子（上図：全体図，下図：破堤箇所付近の拡大図）
109

b) 令和元年東日本台風の再現計算
河道部の粗度係数は，当該河川を所管する荒川上流河川事務所より提供いただいた粗度係数（高水敷（左岸と右岸）と低水路）を入力した．粗度係数は，0.2k ピッチで記録されている．このため，0.2k 地点毎の粗度係数を前後距離 0.1k ずつ幅を持たせて使用することとした．具体的には，0.0k の粗度係数は 0.0k～0.1k まで，0.2k は 0.1k～0.3k まで，0.4k は 0.3k
～0.5k までというように粗度係数を入力した．
上流端の実績流量は，越辺川では高坂水位観測所（約 9.3k）とし，都幾川では野本水位観測所（約 1.58k）を用いた．下流端水位は，越辺川落合橋の実績水位（約 0.0k）10)を用いた．
越辺川落合橋の水位に欠測がある場合には，小畔川落合橋の水位と比較して，越辺川落合
橋の水位を補完した．補完方法は，両河川落合橋の 2019 年 10 月 13 日 0 時から 14 時までの水位について，相関関係を取り，回帰式を作成（決定関係：0.995）し，越辺川落合橋の水位とした．流量と水位は，2019 年 10 月 12 日 8 時 40 分から 10 月 13 日 11 時 30 分までの 10
分間隔（97,200 秒）とした．なお，下流端水位については，1 時間毎に計測された値をその時間内にそのまま値として使用した．流量と水位ハイドログラフを図 4.2.26 に示す．
越辺川・落合橋水位

2000

20

1500

15

1000

10

500

5

0

0

水位(m)

越辺川・高坂橋流量

8:40
10:00
11:20
12:40
14:00
15:20
16:40
18:00
19:20
20:40
22:00
23:20
0:40
2:00
3:20
4:40
6:00
7:20
8:40
10:00
11:20

流量(m3/s)

都幾川・野本流量

R1.10.12

R1.10.13

日付（年.月.日）

図 4.2.26 都幾川と越辺川の流量と水位ハイドログラフ（2019 年 10 月 12 日 8 時 40 分から 10 月 13 日 11 時 30 分まで）
なお，令和元年東日本台風の再現計算の検証対象は河道内の最高水位とし，洪水痕跡が最高水位を表すものと考え，計算水位との比較を行うこととした．
再現計算のフローは，①樹木無し（粗度係数のみ），②樹木有り（粗度係数＋樹木モデル）の順番で計算を実施した．再現計算のフローを図 4.2.27 に示す．

①樹木無し（粗度係数のみ）②樹木有り（粗度係数＋樹木モデル）
図 4.2.27 再現計算のフロー図

110c) 樹木無しとした場合（粗度係数のみ）の令和元年東日本台風洪水痕跡との比較
樹木無しとした条件で，低水路と高水敷の粗度係数のみを条件として平面二次元流況解析を行った．計算結果を図 4.2.28 に示す．
図 4.2.28 より，越辺川 1.2k より上流側の水位が，痕跡高の水位と比較して，1m 程度低い状態となった．これより，今回の洪水痕跡高を再現するためには，粗度係数だけではな
く，樹木をモデルに組み込む必要があることが確認された．

右岸
27.00

水位(A.P., m)

25.00

5.6k-7.4k
評価区間

0.0k-5.6k
越辺川下流区間

23.00
21.00
19.00

都幾川破堤
箇所（0.4k）

17.00

0.0ｋ
0.4k
0.8k
1.2k
1.6k
2.0k
2.4k
2.8k
3.2ｋ
3.6ｋ
4.0ｋ
4.4k
4.8k
5.2k
5.6k
6.0k
6.4k
6.8k
7.2k
7.6k
8.0k
8.4k
8.8k

15.00

越辺川の距離(km)痕跡高樹木無し（粗度係数のみ）

左岸

5.6k-7.4k
評価区間

27.00

水位(A.P., m)

25.00

0.0k-5.6k
越辺川下流区間

23.00
21.00
19.00

都幾川破堤
箇所（0.4k）

17.00

0.0ｋ
0.4k
0.8k
1.2k
1.6k
2.0k
2.4k
2.8k
3.2ｋ
3.6ｋ
4.0ｋ
4.4k
4.8k
5.2k
5.6k
6.0k
6.4k
6.8k
7.2k
7.6k
8.0k
8.4k
8.8k

15.00

越辺川の距離(km)痕跡高樹木無し（粗度係数のみ）

図 4.2.28 樹木無し（粗度係数のみ）とした越辺川の再現計算結果と
実績洪水痕跡との比較（上図：越辺川右岸，下図：越辺川左岸）

111d) 樹木有りとした場合（粗度係数＋樹木モデル）の令和元年東日本台風洪水痕跡との比較
図 4.2.24 の樹木疎密度データは，5m 以上の樹木を対象としており，都幾川と越辺川の河道内には，5m 未満の樹木も存在することから，5m 未満の樹木もモデル上で考慮した．
樹木のモデル化は，樹木高（図 4.2.21）と樹木密生度データ（図 4.2.24）を考慮し，平面二次元流況解析モデルに現況樹木状況を樹木モデルとして組み込んだ．都幾川と越辺川に樹木をモデルに入れた様子を図 4.2.29 に示す．

都幾川下に拡大図を示す

越辺川
越辺川

都幾川

越辺川

都幾川
破堤箇所

越辺川
図 4.2.29 都幾川と越辺川に樹木をモデルに入れた様子（上図：全体図，下図：合流点の破堤箇所付近の拡大図）
樹木は，密生度により，色が分かれている．
樹木疎密は，黄緑，緑，薄青，青の順に下がる．
112

本報では，樹木疎密度のパラメータを変化させて，痕跡高と再現計算の水位を検証した．図 4.2.29 に示した通り，都幾川と越辺川全体に 5m 未満の低木の範囲を増やした．植
生密生度（樹木疎密度）のパラメータは，図 4.2.24 に対して，越辺川では 0.0k～1.8ｋでは 2 倍，2.0k～9.0k では 0.5 倍を入れて計算した．樹木の抵抗係数は，iRIC Nays2DH の初期値である 0.7 を使用した．計算した結果を図 4.2.28 に示す．
図 4.2.30 より，概ね痕跡高と再現した水位は一致している．越辺川 4.4k～9.0k の区間
では，水位が 10cm 程度高くなる．今回は，都幾川 0.4k 地点及び越辺川 7.6k 地点の破堤を考慮していないために，水位が高くなっているものと推察される．

右岸
27.00

水位(A.P., m)

25.00

5.6k-7.4k
評価区間

0.0k-5.6k
越辺川下流区間

23.00
21.00
19.00

都幾川破堤
箇所（0.4k）

17.00

0.0ｋ
0.4k
0.8k
1.2k
1.6k
2.0k
2.4k
2.8k
3.2ｋ
3.6ｋ
4.0ｋ
4.4k
4.8k
5.2k
5.6k
6.0k
6.4k
6.8k
7.2k
7.6k
8.0k
8.4k
8.8k

15.00

越辺川の距離(km)痕跡高樹木有り（粗度係数＋樹木モデル）

左岸
27.00

水位(A.P., m)

25.00

5.6k-7.4k
評価区間

0.0k-5.6k
越辺川下流区間

23.00

21.00
19.00

都幾川破堤
箇所（0.4k）

17.00

0.0ｋ
0.4k
0.8k
1.2k
1.6k
2.0k
2.4k
2.8k
3.2ｋ
3.6ｋ
4.0ｋ
4.4k
4.8k
5.2k
5.6k
6.0k
6.4k
6.8k
7.2k
7.6k
8.0k
8.4k
8.8k

15.00

越辺川の距離(km)痕跡高樹木有り（粗度係数＋樹木モデル）

図 4.2.30 樹木有り（粗度係数＋樹木モデル）とした再現計算結果と
実績洪水痕跡との比較（上図：越辺川右岸，下図：越辺川左岸）
113e) 樹木無しと樹木有りの破堤箇所付近での流速と水位のコンターと流速ベクトルの比較
樹木無しと樹木有りでの破堤箇所付近での流速コンターと流速ベクトルを図 4.2.31 に示す．図 4.2.31 より，樹木無しの方が流心部で，流速が速くなっている．特に，合流後の越辺川 5.6k より下流側では，顕著に流速が速くなる（図中，赤丸の箇所）．

樹木無し

都幾川 0.4K
都幾川
破堤箇所

樹木無しの場合
流速が早い

越辺川 7.4K

越辺川 5.6K

樹木有り(現況樹木考慮)

都幾川

都幾川 0.4K

破堤箇所

樹木有りの場合流速が遅くなる

越辺川 7.4K

越辺川 5.6K

図 4.2.31 樹木の有無による破堤箇所付近での流速コンターと流速ベクトルの図（上図：樹木無し，下図：樹木有り）

114

樹木無しと樹木有り（樹木考慮モデル）の破堤箇所付近での水位コンターと流速ベクト
ルを図 4.2.32 に示す．図 4.2.32 より，樹木無し条件では越辺川 5.6k～6.6k まで水位がほぼ一定であるのに対して，樹木有り条件では越辺川 5.6k～6.6k まで水位が 70cm 程度上昇し
ている．

樹木無し

都幾川 0.4K

越辺川 6.2K

都幾川
破堤箇所

越辺川 5.6K
越辺川 6.6K
越辺川 6.8K
越辺川 7.4K

樹木有り(現況樹木考慮)
都幾川 0.4K
越辺川 6.2K

都幾川
破堤箇所

越辺川 5.6K
越辺川 6.6K
越辺川 6.8K
越辺川 7.4K
図 4.2.32 樹木の有無による破堤箇所付近での水位コンターと流速ベクトルの図（上図：樹木無し，下図：樹木有り）
115

この時の越辺川 6.8k と都幾川 0.4k における横断面での計算水位を図 4.2.33 に示す．
図 4.2.33 より，樹木無し条件での計算結果では，現況堤防を水位が越えることはなかった．樹木有りでの計算結果では，都幾川破堤箇所（越辺川 6.8k では左岸，都幾川 0.4k
では右岸）で，堤防の高さを水位が越える結果となった．

図 4.2.33 横断面における樹木無しと樹木有り(樹木考慮)での計算水位
都幾川（上図：越辺川 6.8k，下図：都幾川 0.4k）
破堤箇所f) まとめと今後の課題
令和元年東日本台風時の都幾川と越辺川との合流点での破堤した時の水位を，洪水痕跡を用いて再現を行うため，都幾川と越辺川との合流点を含む平面二次元流況解析モデルを構築した．
先に，樹木無し（粗度係数のみ）モデルを用いて水位を計算した結果，洪水痕跡よりも計算した水位は 1ｍ程度低くなることを確認した．次に，航空レーザ測量より作成した樹高及び樹木疎密度データを，平面二次元流況解析モデルに加えた樹木有りモデルを構築
し，水位を計算した結果，洪水痕跡と再現水位はほぼ一致することを確認した．
流速の平面コンター図では，樹木無しの方が流心部で流速が速くなり，特に合流後の越辺川 5.6k より下流側では，顕著に流速が速くなった．また，水位の平面コンター図では，樹木無しモデルの越辺川 5.6k～6.6k 区間の水面勾配が緩いのに対し，樹木有りモデルは越116

辺川 5.6k～6.6k までの水位が 70cm 程度上昇するなど水面勾配が急となった．このことか
ら，合流点や合流点下流側の現況樹木繁茂を反映した樹木有りの条件では，合流部の水位が高くなり，越辺川及び都幾川上流の水位を押し上げる効果が生じた可能性があることが確認した．
本報では，破堤による河川流量の低減を見込んでいないため，今後は氾濫した流量を含めた河川流量を用い，更に洪水検証の精度を高める予定である．また，河道水位の上昇の原因と確認された河道内の樹木を伐採する範囲について，本報で構築したモデルを用いて検討を行う予定である．樹木管理の一環として，樹木を伐採する順番を考慮し，上流から下流へ，破堤箇所付近，下流から上流などの組み合わせについても検討を行いたいと考えている．
（富田邦裕，松本敬之，三崎貴弘，小田洋平，田中克幸，田中規夫）

参考文献
1) 関東地方整備局：第3回荒川水系越辺川・都幾川堤防調査委員会，2020.12.02 (https://www.
ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000762806.pdf)
2) 関東地方整備局：第2回荒川水系越辺川・都幾川堤防調査委員会，2020.11.17 (https://www.
ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000761669.pdf)
3) 五十嵐善哉，田中規夫，末永博，又吉健太：荒川中流域の支川群の河道内植生が洪水流に与える影響と生態的機能の評価，河川技術論文集，第26巻，2020年6月.（採択済み）
4) 埼玉県河川砂防課：令和元年台風１９号洪水による堤防決壊調査報告書 一級河川荒川水
系都幾川，2020.03.27 (https://www.pref.saitama.lg.jp/a1007/documents/teiboutokigawa.pdf)
5) 埼玉県河川砂防課：令和元年台風１９号洪水による堤防決壊調査報告書 一級河川荒川水系新江川，2020.03.27 (https://www.pref.saitama.lg.jp/a1007/documents/teiboutokigawa.pdf)
6) 国土交通省関東地方整備局荒川上流河川事務所：令和元年１０月１１日からの台風第１９号による出水状況等について 令和元年１０月２０日 １１：００ 現在 第２報，(https://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000759255.pdf)
7) 田中規夫，五十嵐善哉，伏見健吾：荒川中流域の潜在的氾濫リスクと現存する江戸時代の旧堤防群が果たす減災効果，土木学会論文集B1 (水工学), Vol.74, No.4, pp.I_1393-I_1398,
2018.
8)国土地理院：航空レーザ測量データを用いた樹高等のデータ作成, 最終更新日：2015年2月
1日. URL: https://www.gsi.go.jp/chirijoho/chirijoho40069.htmlh（2020年2月26日アクセス）．
9)一般社団法人 iRIC-UC：iRICソフトウェア version3.0.18.6321, Nays2DH. URL: https://iric.org/ （2020年4月1日アクセル）10)国土交通省：水文水質データベース，URL: http://www1.river.go.jp/ （2020年4月27日アクセス）
117

4.3 都幾川，新江川での越流地点における堤防天端形状と侵食との関係
4.3.1

はじめに

2019 年 10 月の台風 19 号時には，主に関東・東北地方の多くの河川で越水，破堤が生じた．荒川流域においても越辺川，都幾川をはじめとした支川群の複数箇所で破堤が生じている．こうした破堤点付近では，破堤には至らなかったものの図 4.3.1 に示すように裏法面に周期的なガリー侵食が確認されている．こうした周期的な侵食痕は 2015 年関東・東北豪雨時においても，複数の地点で確認されている 1)．越流により生じる裏法面のガリー侵食は，
特に越流初期の裏法面の地形を決めるとともに，侵食箇所へ流れが集中することで，その後の堤体侵食過程や破堤までの時間，すなわち堤防の粘り強さにも影響を与えると考えられる．泉ら 2)は，一様斜面上に形成されるガリー侵食を実験的・理論的に検討しており，水深の 1000 倍程度の周期でガリー侵食が生じることを明らかにしている．しかし，上記の検討では，主に降雨によって生じる表面流を想定した水深が非常に浅い場合を対象としており，本研究で対象とする堤防越流のように，数 cm-10 数 cm の大きな越流水深に対して生じるガリー侵食の特性に関しては不明な点が多い．また，実際の堤防天端では不等沈下等によって，堤防の縦断方向に周期的な凹凸が形成されることが報告されており 3)，縦断的に異なる越流
水深となる．このような状況下で，天端凹凸が裏法面の侵食規模にどのような影響を与えるかを把握することは，堤防の維持管理の観点から極めて重要である．飯塚・八木澤 4)はこの点に着目し，室内模型実験において，凹凸波長と裏法面に形成されるガリー侵食との関係を調べている．その結果，天端凹凸波長が大きくなると，ガリー侵食の侵食深が大きくなるだ
けでなく，隣り合うガリー同士の間隔が狭くなることを明らかにしている．しかし，この実験は一定の越流水深(無次元越流水深が h/EH=0.03 程度 (h, EH はそれぞれ越流水深(m)，堤防
高(m))で実施されている．実現象においては，場所に応じて様々な越流規模が想定されるため，異なる越流水深条件におけるガリー侵食の発生周期，侵食規模(侵食深，幅等)を把握する必要がある．そこで本研究では，越流水深の変化がガリー侵食に及ぼす影響を水理模型実図 4.3.1 台風 19 号時に裏法面で確認された侵食痕
118験により明らかにするとともに，台風 19 号時に実河川堤防においてガリー侵食が生じた複数地点を対象にした侵食調査結果と比較検討することを目的とする．
4.3.2 現地調査方法
本研究では，越流と裏法面の侵食が確認された都幾川 6.6km 付近左岸，8.0km 付近右岸および新江川 0.4km 付近右岸の合計 3 地点(図 4.3.2)を対象にして，①天端凹凸の状況，②洪水痕跡調査による越流水深規模，③裏法面の侵食状況，を調査した．
①天端凹凸波長 λ，振幅 a の把握：各調査地点の天端凹凸波長 λ，振幅 a を把握するため，
ネットワーク型 RTK-GPS(R-10:Trimble 社)を用いて，図 4.3.2 に示す侵食痕調査地点の前後
50m を含む 120 – 190 m 程度の範囲を対象に天端上を縦断方向に 1m ピッチで標高を測定した．得られた天端標高の移動平均値を基準とし，天端凹凸波長 λ および振幅 a を把握した．
②各調査地点における越流水深の推定：各調査地点における越流水深を把握するため，図4.3.2 に示す白丸地点で洪水痕跡調査を実施した．具体には，堤外側の堤防近傍に繁茂した樹木群に捕捉された流下物の地面からの高さを計測するとともに，当該地点の地盤標高を前述した RTK-GPS で計測した．これらから得られる痕跡水位から，①で把握した堤防天端
標高を差し引くことで越流水深 h を推定した．
③裏法面のガリー侵食深 Sd，ガリー間隔 l の把握：ガリー侵食深 Sd，ガリー間隔 l を把握するため，裏法面の侵食深の平面分布を得る必要がある．そこで，越流後の地表標高は
UAV(Mavic 2 Pro : DJI 社)によって空撮画像を取得し，画像解析ソフト(Photo scan : Agisoft 社)を用いて，位置と高さの情報を持った点群データを生成した．得られた点群データを 20cm

(a)

(c)

(b)

(c
)
図 4.3.2

越流による堤体侵食が確認された調査地点(a) 都幾川 6.6km 付近，(b) 都幾川 8.0km 付近，(c) 新江川 0.4km 付近(図中の白丸は痕跡水位データ取得箇所を示す)
119

四方のグリッドで平均化することで越流後の標高分布を取得した．なお，画像解像度は今回設定したグリッドサイズで十分平均化されるよう，2.3cm/pixel とした．また，越流前の地表
標高は 2014 年に取得された LP データを元に，同様のグリッドサイズで平均化を施した．
これらより，各調査地点の侵食深分布を取得した．
4.3.3

越流侵食実験方法

長さ 18m, 幅 2.7m, 高さ 0.9m の水路に図 4.3.3 に示すようなスケールの堤防モデルを設置した移動床実験を実施した．実験では，まず，長さ 3.1m，厚さ 0.2m で基盤層を作成し，その上に，同様の材料で表，裏勾配 1/2，長さ 2.12m，高さ 0.5m の堤防モデルを粘土(荒木田土)で締固め度約 90%になるように設置した．その後，裏法面および裏法尻以降に細粒分質礫質砂を敷き，ハンドタンパーを用いて 10cm 層厚ごとに転圧し，締固め度約 70%として一様な厚さ(20cm)で設置した．今回使用した細粒分礫質砂は，礫分 21%，砂分 52%, シルト・
粘土分で構成される細粒分が 26.2%であり，平均粒径，最大粒径がそれぞれ 0.65mm, 19mmの材料である．なお，締固めが不均質となると土壌材料の移動限界が変化する 5)ため，全ケ
ースにおいて，締固め後に裏法面上の水路中央で流下方向に 3 点と，裏法尻(水路横断方向中央)の 1 点，計 4 点でコアサンプリングし，締固め度を計測した．全サンプリングで多少ばらつきはあるものの，65.9 – 71.4%であったことから，場所による締固め度の差は小さいものとした．また，粘土・シルトといった細粒分を含む土質材料の場合，含水比も侵食限界に影響を与える 6)．全サンプリングで 28.4 - 31.3%であったことから，含水比の影響も小さいものと判断した．上記事前準備を経て，細粒分礫質砂の部分で越流による侵食を発生させた．
図 4.3.3 に示す天端モデル設置箇所には，異なる波長を有するサインカーブ状の凹凸モデルを設置した．凹凸モデルは３D プリンター(X-MAX : QIDI 社)により再現し，材料にはABS 樹脂を用いた．凹凸の波長は，表 4.3.1 に示すように 20cm，40cm，80cm の 3 ケースに，水平なケースも加えた 4 ケース(Case1-4)を実施し，振幅は 1.0cm と一定値とした．また，越流水深は水平ケースで 2.5cm となるよう流量を調整し，他のケースにおいても同一流量で実施した．また，より大きな λ を対象とするため，Case4 の λ 以外のパラメータを 1/2スケールで縮小したケース(Case5-6)も合わせて実施した．越流時間は，Case4 を対象とした予備実験により，侵食深が設置した細粒分質礫質砂内で収まる時間を把握したうえで，全ての実験において 2 分間とし，通水を止めたあと地盤高を測定した．測定区間は裏法尻より上
表 4.3.1

図 4.3.3

越流侵食実験に用いた堤防モデル概要
120

実験ケース一覧

流方向 50cm，下流方向 20cm の計 70cm 区間とし，横断方向に関しては，左右岸側壁から35cm を除いた中心 2.0m の範囲の地盤高を測定した．測定には 2D レーザ変位計(LJ-V700 :KEYENCE 社)を用い，横断方向 0.4mm，流下方向 5cm 間隔で計測した．得られた地盤高は横断方向に 3cm で平均化し，横断方向に 3cm，流下方向に 5cm のグリッドを生成し，地盤高分布を取得した．なお，実験前に上記と同様の方法であらかじめ取得した初期地盤高から，実験後の地盤高を差し引くことで，侵食深分布を把握した．また，本研究では法尻から発達し，地表流の顕著な集中が確認できる 1cm以上の侵食深が見られたものをガリーと判断し，各ケースで生じたガリー侵食の深さ(Sd)，各ガリーの形成間隔(l)を計測した．
4.3.4

現地調査結果図 4.3.4 に各調査地点で得られた侵食深分布を，表 4.3.2 に各調査地点の凹凸特性とガリー侵食特性を示す．ここでは，明瞭に周期的なガリー侵食が確認できた 3 地点の結果を示す．図の赤点線は天端位置を，縦軸の堤防横断方向距離(裏法面に沿う方向)が 0 は裏法尻である．また，Sd が正の値が侵食を意味している．示した 3 地点の中で最も侵食を受けた地点
は，都幾川 6.6km 上流地点であった．表 4.3.2 に示すように，この地点は他の地点に比べ若干越流水深が高いことが原因だと考えられる．また，ガリー侵食痕の間隔を見ると， 図
4.3.4(c)の新江川地点で他の 2 地点と比較して細かい周期で侵食痕が形成していることがわかる．表 4.3.2 をみると，この地点は凹凸波長が比較的短い傾向にある．こうした凹凸波
長や越流水深の違いが，ガリー侵食深やガリー間隔の変化を説明可能かどうか，4.3.5 において，室内模型実験で得られる結果と比較する．

121

(a)

(b)

(c)

図 4.3.4

現地調査より把握した侵食深分布(a) 都幾川 6.6km 中流地点，(b) 都幾川 6.6km 上流地点，(c) 新江川 0.4km 地点(図中の赤点線は天端を，堤防横断方向距離 0m が法尻を示す)

表 4.3.2

各現地調査地点の凹凸特性およびガリー侵食特性122

4.3.5. 実験結果
図 4.3.5 に各ケースの越流後における裏法面の侵食状況と，計測範囲の侵食深分布を示す．侵食深は越流前の地盤高と越流後の地盤高の差分を表したものであり，負の値が侵食していることを意味する．まず，ガリー侵食の形成状況を確認すると， Case1 (水平)，Case2(λ=20cm)，Case3(λ=40cm)では 5-6 個の侵食痕が確認でき，凹凸波長で形成状況は大きく変化していないことがわかる．その一方で，Case4(λ=80cm)では，3 個の大きな侵食痕が確認でき，他のケースよりガリー侵食痕が少ないことがわかる．また，各ケースの侵食深コン
ターについて注目すると，天端凹凸がない水平のケース(Case1)が最も低く，凹凸波長の増加に伴って，侵食深が大きくなっていることがわかる．
この侵食深コンターから，各ケースの平均ガリー侵食深 Sd，ガリー間隔 l を求めた結果を
図 4.3.6 に示す．なお，本研究では，横断方向 3cm 毎に侵食深が最も大きい値を求め，それを個々のガリー侵食ごとに平均化し，さらにその値を各ケースで平均した値を平均ガリ
ー侵食深 Sd としている．平均ガリー間隔 l についても同様に平均化して求めた．また，各ケースの標準偏差をエラーバーで示す．
図 4.3.6(a)の λ と Sd の関係についてみると，凹凸波長が大きくなるにつれて，Sd も大きくなっていることがわかる．同図には著者らの既往研究 4)の結果も合わせて示しているが，越流水深が本研究のほうが大きいため Sd の値自体は大きいものの，凹凸波長の増加とともに，Sd が大きくなるという同様の傾向が確認された．
この原因として，凹凸波長が大きい程，凹凸の最下部(谷)の部分に流れが集中しやすくなるためと考えられる．
図 4.3.6(b)の λ とガリー間隔 l についてみると，越流水深が小さなケース 4)では，波長が増加するにつれて，緩やかではあるが，ガリー間隔も減少している．一方，越流水深が大きな本研究のケースでは，波長が増加するにつれ，特に λ=40cm より大きくなると，l が大きくなることが確認できる．その原因として，天端凹凸の頂部とガリー侵食の位置関係が関連していると考えられる．特に l が大きくなった Case3(λ=40cm)や Case4(λ=80cm)では，本研究のように相対水深(h/EH)を増加させることで，天端凹凸の粗度としての効果が弱まり，凹部の最下点(谷)付近にガリー侵食箇所が集中したと考えられる．以上のことから，凹凸波長が大きな条件下で相対水深が増大した場合，侵食量の観点からは堤体欠損は大きくなるものの，ガリー同士の間隔は広がることから，ガリー同士が結合することでより大規模な侵食を誘発する可能性は低くなると考えられる．

123

(a)

(b)

(c)

(d)

図 4.3.5 異なる天端凹凸波長 λ における裏法面でのガリー形成状況および侵食深分布(a) Case1(水平ケース)，(b) Case2(λ=20 cm)，(c) Case3(λ=40 cm)，(d) Case4(λ=80 cm)（各写真中の赤点線はガリー侵食の形成位置，図中の黒実線は天端凹凸の峰・谷の位置，

黒点線は裏法尻位置を表す）

124

(b)

(a)

図 4.3.6 天端凹凸波長 λ と侵食特性との関係(a) ガリー侵食深 Sd, (b) ガリー間隔 l

4.3.6

現地と実験との類似性

室内模型実験より把握した天端凹凸波長がガリー侵食に及ぼす影響が，実現象でも同様の傾向となるかを確認する．両者の比較のため，無次元波長 λ/EH と無次元侵食深 Sd/H(Sd は侵食深)，無次元ガリー間隔 l/λ を用い，図 4.3.7 にそれらの関係を整理した図を示す．なお，
本図には，縮尺を小さくすることで長波長を表現した Case 5 および Case 6 の実験結果(λ/EH=3.3 の 2 つのプロット)も追加している．まず，図 4.3.7(a)について室内模型実験の結果から得られる傾向を見ると，無次元ガリー侵食深 Sd/EH は，無次元凹凸波長 λ/EH の増加とともに上昇し，λ/EH=1.6 付近でピークを迎え，それ以降は減少していることがわかる．無次
元越流水深 h/EH で値は変化するものの，どちらも同じ傾向が確認できる．また，天端が水平(λ/EH=0)の時の Sd/EH とピーク時の値を比較すると，無次元越流水深 h/EH が 0.05，0.032 の場合それぞれ 2.6 倍，3.3 倍となっている．これらのことより，越流規模が同等でも堤防天端の凹凸波長によっては，侵食が進行しやすい危険な条件があることが示唆される．また，実際に現地で把握した各地点のデータ(表 4.3.2)をプロットしてみると，都幾川 6.6km 上流
地点でやや大きな Sd/EH を示すなど，やや室内模型実験から得られた傾向から外れている点も見受けられるものの，概ね同様な範囲にプロットされていることがわかる．

125

一方，図 4.3.7(b)について室内模型実験の結果から得られる傾向を見ると，無次元ガリー間隔 l/λ は，無次元凹凸波長 λ/EH の増加とともに減少し，λ/EH=1.6 付近でピークを迎え，それ以降は再び増加していることがわかる．ガリー間隔に関しても無次元越流水深 h/EH で値は変化するものの，どちらも同じ傾向が確認できる．また，同図より，凹凸波長よりも短い間隔でガリー侵食が生じる条件(l/λ<1)は，λ/EH が概ね 0.8 以上であり，本実験条件の範囲
では，λ/EH が 1.6 のとき，l/λ が最小で 0.3 程度となることがわかる．このことから，ガリー
間隔の観点からも，ガリー同士が結合しやすく，大きな侵食を伴う危険な状態となる凹凸波長の条件があることがわかる．また，実際に現地で把握した各地点のデータ(表 4.2.2)をプ
ロットすると，新江川地点以外は室内模型実験結果と比較してやや小さな l/λ を示している
ものの，概ね同様な範囲にプロットされていることが確認できた．
2.0

0.3

(a)

室内模型実験 ( h/EH = 0.032)

都幾川6.6km上流部
都幾川6.6km中流部
都幾川6.6km下流部
都幾川8km新江川

1

2.5

室内模型実験 ( h/EH = 0.05)

1.5

Sd /EH

l/λ

0.2

0.1

室内模型実験 ( h/EH = 0.05)
室内模型実験 ( h/EH = 0.032)

都幾川6.6km上流部
都幾川6.6km中流部
都幾川6.6km下流部
都幾川8km
新江川

1.0

0.5

0

(b)

0.0
0

0.5

1

1.5
λ/EH

2

2.5

3

3.5

0

0.5

1.5

2

3

3.5

λ/EH

図 4.3.7 無次元波長(λ/EH)に基づく実験結果と現地調査結果の比較(a) 無次元侵食深 (Sd /EH)，(b) 無次元ガリー間隔 (l /λ)

4.3.7

おわりに

本研究では，堤防天端の縦断的な凹凸が裏法面での侵食現象に与える影響を，水理模型実験により検討するとともに，令和元年台風 19 号で越流侵食が生じた荒川支川の複数地点を対象に現地調査を実施した．得られた結論を以下に示す．
①実験より，無次元ガリー侵食深(Sd / EH)については，同じ無次元越流水深(h/EH)の条件下
において，無次元波長(λ/EH)の変化に対して上に凸の傾向がみられ，λ / EH が 1.6 程度で Sd/ EH が最大となることが分かった．一方，無次元ガリー間隔(l / λ)は，λ/EH の変化に対して，下に凸の傾向がみられ，λ/EH が 1.6 程度で l / λ が最小となることが分かった．これらのことから，越流規模が同程度でも，裏法面での侵食傾向が強まる(侵食量が大きく，ガリー同士の間隔も狭い)天端凹凸波長が存在することが明らかとなった．
②台風 19 号でガリー侵食が確認された複数地点で得られた越流水深，天端凹凸波長，侵食
規模のデータより，室内模型実験と類似した現象の有無が確認できるか検討した．その結果，λ/EH が小さい領域(λ/EH が 1.6 以下)については実堤防の侵食に関するデータが得られず比較ができなかったものの，λ/EH が 1.6-3.3 の範囲については，概ね実験と同様の傾向
126

となることを確認できた．
本検討では，天端凹凸の振幅の影響，ガリー侵食の特性を整理する力学的な無次元指標については室内模型実験データの不足により議論することができなかった．数値解析の実施により詳細な検討が必要であり，今後の課題である．
（八木澤 順治）

参考文献
1)八木澤順治，田中規夫：2015 年 9 月関東・東北豪雨において生じた堤防法面上のガリー侵
食量と越流規模との関係，土木学会年次学術講演会講演概要，Vol.71, II-048, 2016.
2)泉典洋，Gary Parker：斜面下流端から発生する水路群について，土木学会論文集

No.

521/II-32, 79-91, 1995.
3)末永博，八木澤順治：河川堤防における不等沈下の発生状況調査，第 45 回土木学会関東支部技術研究発表会，Vol.44, 2018.
4)飯塚大和，八木澤順治：堤防天端の縦断的な波長が裏法面のガリー侵食に与える影響，第45 回土木学会関東支部技術研究発表会，Vol.44, 2018.
5)Hanson, G.J., Hunt, S.L.: Lessons learned using laboratory JET method to measure soil erodibilityof compacted soils, Applied Engineering in Agriculture 23(3), 305-312, 2007.
6)Knapen, A., Poesen, J., Govers, G. Gyssels, Nachtergaele, J. : Resistance of soils to concentrated
flow erosion: A review, Earth-Science Reviews, 80, 75-109, 2007.

127

第５章 関東地方の被災状況を踏まえた今後の提言～「河川は氾濫するもの」として捉える流域治水～（氾濫リスクの認知度向上）
氾濫した河川の報道に隠れて，利根川本川をはじめいくつかの越水寸前だった河川が注目されていない．しかし，これらはいつ大規模な被害発生に転じてもおかしくない河道状況であった．その状況を明示し，地域住民にも発信しておく必要がある．その上でもしも護岸
損壊等が生じた後も洪水が継続していた場合，どのような被害が生じていたのかを予測・公表し，河川周辺の市街地が有している大規模水害のリスクを認知させることが肝要となる．
（流域全体での水の貯留）
完全に河道内に流水を押し込めるのは困難であり，上下流バランスも考えた上で，遊水させる区域を考えておくべきである．そのためにも，霞堤，二線堤の効果的な保全，再生，強化，及び堤内地の水害防備林の機能と保全については今一度検討しておかなければならない．水門・排水機場などの合流点処理がされている箇所においても，本川側で高い水位が継続した場合に本川への運転調整などが適切に行えるよう，調整中の流出量を貯留可能
な遊水地を合流点に整備するなど，より高度化した貯留対策が望まれる．また，内水氾濫
流が 1 カ所に集中しないように流域全体で貯留できるような堤内地の対策も必要である．
（中小支川の整備とその影響緩和）
地方都市などの重要拠点を防御するためには，下流側からの河川改修の完了を待たずに当該箇所の流下能力の増大を図るとともに，その下流側に遊水地等を配置して下流側への負担を軽減する等の工夫が有効である．そのためには，河川改修の進捗が氾濫形態に及ぼす影響と浸水リスクの変化について解析しておく必要がある．なお，無数にある地方中小河川において，植生が繁茂し土砂堆積が進行している場所も多く，これらの機能評価に基づく管理方策の検討に加え，中小河川の維持管理の優先度の策定も求められる．
（都市計画との整合性）
流域治水を考える上で，河川計画，水防計画，下水道計画と都市計画の連携は不可欠である．特に，氾濫水の貯留が想定される場所に関しては，その土地の所有者や営農者との事前の合意形成が必要となる．また，道路は氾濫水の誘導・抑止に大きな影響を及ぼすため，こうした道路計画との整合性についても確認しておく必要がある．
（橋梁のリスク評価とその対策）
橋梁は流水，流木を阻害し，近隣の氾濫リスクを増加させる．そのため，既存橋梁の設置状況に加え，今後の橋梁設置計画，および橋梁周辺の土地利用計画に基づく潜在的な橋梁設
128

置可能性を踏まえ，そのリスクを検討しておく必要がある．その上で，土地利用計画へのフィードバックができるシステムが求められる．なお橋梁部における流木の捕捉のされ方の違いは，河積阻害状況の違いにつながり，その地点で氾濫が生じるか否かに関わる．このため，流木の捕捉形態についてもさらなる検討が必要である．
（堤防整備においてさらに求められると思われる視点）
特に越流の危険性が高い箇所においては，堤防上に形成される凹凸特性が重要であり，この把握が必要である．また，堤外地からのみならず，堤内地からの越流に対しても強い堤防についても検討すべき場所がある．これらを把握し，より効果的な対応が求められる．さらに，越流の危険性に加え，浸透破壊のリスクが高い箇所を特定し強化する対策も検討しなければならない．

129

第６章

おわりに

本報告は，令和元年東日本台風（台風 19 号）に際して結成された，土木学会水工学委員
会「令和元年台風 19 号豪雨災害調査団」のうち，関東地区での調査の報告書として，氾濫状況，被災状況を速報的にまとめたものである．当該台風においては，関東地方のみに留まらず，東北地方及び中部・北陸地方においても，信濃川や阿武隈川をはじめとする主要河川
において破堤氾濫が発生し，甚大な被害がもたらされている．その災害調査結果については，それぞれ中部地区，東北地区調査団の報告としてまとめられているので，本報告と併せてご参照いただきたい．
東日本台風で大きな被害を受けた７つの水系において，緊急治水対策プロジェクトが開始されており，今般の水害の被災地の治水安全度が向上することが期待される．加えて，本災害の直後に政府内で策定された「既存ダムの洪水調節機能の強化に向けた基本方針」に基づき，事前放流による利水容量の洪水調節への活用によって，治水安全度の向上が進むことも，今後の期待としたい．
本報告をまとめるにあたって，国土交通省関東地方整備局及び各事務所（荒川上流河川事
務所，常陸河川国道事務所），及び茨城県，栃木県，埼玉県の担当部局より，データ・情報を提供いただきました．また，群馬大学 4 年生・藤井裕己君（現・東京都庁）および瀧野広幸君（現・JR 東日本）をはじめとする，多くの方々のご協力を得ました．ここに記して，謝意を表します．
（浅沼順）

130