農業農村工学会誌第７７巻第１１ テーマ「農村地域における被災時の支援」原稿案

氾濫解析を活用したため池防災情報システムの構築
Construction of a disaster reduction system by flood analysis
井上敬資*

谷茂*（INOUE Keisuke）（TANI Shigeru）

片田敏孝**

金井昌信**（KATADA Toshitaka） （KANAI Masanobu）

石垣広男****（ISHIGAKI Hiroo）

これらの取り組みから，適切な避難指示・行動による防災・減災力の向上が図られ，豪雨・地震による多大な被害が最小化されることが期待される。

I. はじめに
近年，地震や豪雨が多発しており，多くの農業用施設が被害を受けている。特にため池は決壊等を起こした場合には被害が甚大となり，農業生産のみならず人5 命にも大きな被害を与える可能性があり，適切な対応が必要となる。災害に対する施設整備等の根本的な対応を行うハード対策に加えて，限られた予算のなかで，ハザードマップの作成等のソフト対策が減災において効果的であるが，これらの情報を効果的に住民やため10 池管理者に情報を発信することが重要である。
本報では，ため池のハザードマップを作成するために，ため池が決壊した場合の氾濫解析を行うシステムを開発し，これらの氾濫結果やリアルタイムに予測したため池の危険度等の防災情報を，自治体・地域住民15 へ伝達する仕組みを構築したので，その内容について紹介する。また，日常時に防災意識を高めることで災害時に適切な行動が促され，減災につながるとされている 1) 。そこで，本システムを用いて，モデル地区でのため池決壊の氾濫解析結果を行い，モデル地区住民20 への防災ワークショップを実施した事例を報告する。

新保博英***（SHINBO Hirohide）

II. ため池防災情報システム
1. システムの概要
現在，リアルタイムに入手する気象データからため池の危険度を表示するため池DBハザードマップ2)が開発されているが，そのシステムを拡張することにより本システムを構築した。主な機能はため池台帳のデータ
30 を管理する「ため池管理」，気象情報やため池の危険度を表示・配信する「防災情報発信」，ため池の氾濫解析を行う「氾濫解析」から構成されており（図-１），これらが一体的に機能するように構築した。
2. ため池氾濫解析システム 3)35 本システムでは，対象ため池を含む氾濫解析対象範囲を画面上で選択すれば，氾濫解析がほぼ自動的に行われ，最大水深，流速等のデータが時系列で作成され，表示される（図-２）。これらの結果はシェープフ
ァイルになっており，市販GIS ソフト上にも結果を表示
40 できる。下記に本システムで行っているため池の氾濫
25

都道府県庁
ため池管理

防災情報配信

氾濫解析（オプション）

ため池ＤＢハザードマップ

各種地図
ため池データ

MapDK

ArisMap3D

GISMAP25000V
10m標高

Ortho3600

数値地図25000/200000
1.5m標高1m標高

インターネット網

農村工学研究所

気象支援センター
気象情報データベース

図-1

図-2

基本システム概念図

ため池氾濫解析システム*（独）農業・食品産業技術総合研究機構農村工学研究所 キーワード：ハザードマップ，ため池，ソフト対策，防災情**群馬大学工学部
報，避難，氾濫，リアルタイム配信***石川県土地改良事業団体連合会****石川県奥能登農林総合事務所1

農業農村工学会誌第７７巻第１１ テーマ「農村地域における被災時の支援」原稿案

3. ため池防災情報配信システム 4)
解析方法を紹介する。
氾濫解析を行うためには地形に関する情報が必要
ため池防災情報配信システムの概念図を図-３に示となるが，本システムでは用意できるデータに合わせてす。本システムは氾濫結果やリアルタイムに予測したた10，1.5，1mメッシュの標高データを扱うことができる。 30 め池の危険度等の防災情報を，自治体・地域住民へ
5 各メッシュには建造物は存在しないものとし，すべてを伝達するものである。自治体に設置されたPC上において，気象情報データベースに格納された気象業務セン田畑として均一な粗度係数を与える。ため池の貯水ターの気象情報を入手し，雨量条件等によってため池量・標高・位置は本システムに格納されているため池の危険度を判断し,PC上でメッシュに色分けし表示する。
台帳の情報を用いる。破堤条件は，満水状態でため池の堤体（堰）の一部を決壊させることとし，総貯水量 35 また，事前に登録されたメールアドレスに気象情報や10 が標高に従い流出していくものとしている。破堤した後ため池危険度の防災情報が送信され，受信したパソコンまたは携帯上で閲覧が可能である。情報の形式はの氾濫解析は基本的に浅水方程式を用いた二次元不定流計算で行っている。流出後１分ごとの計算を行い， 携帯からのため池管理者の閲覧を前提としてテキスト形式とし，参照アドレスをクリックすることにより管理する
氾濫範囲を時系列で示すとともに，最大水深，到達時間，浸水時間等を結果として表示する。
40 ため池毎の危険度の推移および事前に解析を行った
15 本システムでは，対象ため池において，迅速に解析氾濫解析画像を閲覧することができる。危険度は気象庁の短時間予報を用いた６時間後までの予測が記述を行うことを目的としており，解析パラメータの値を初期され，早期に防災情報を取得することで避難等の適切値として平均的な値を与えているが，それらの数値をな対策が行われ，減災につながると期待される。
詳細に検討し入力すれば詳細な氾濫解析も可能である。詳細な氾濫解析に必要なデータとして，解像度の 45 また，本システムではため池DBハザードマップで判20 高い標高情報が必要となるが，現時点では日本の全断した危険度情報を一覧表示でサーバ上に格納し，その参照アドレスをメールにて管理者へ送信する。こ領域について詳細な標高データは少ない。しかし，れより，ため池が複数存在する地区において，対策優10m メッシュでの標高情報は容易に入手可能であり，先度の決定を支援できると期待される。また，事前に登10m メッシュの標高情報を利用していけば現状でも簡易な解析が可能である。国土地理院では標高データ 50 録された氾濫域を閲覧することができ，氾濫域を考慮25 を公表する等しており，今後は詳細な標高情報も整備した適切な対策の支援が期待される。担当者は情報公開の必要性等から，URLを任意のホームページ等されることが期待される。
インターネット網
レーダーアメダス
都道府県庁担当者

庁内Webシステムため池

た め池危険度
氾濫解析画面

農村工学研究所

気象情報データベース

Webサーバー

インターネット網

メール

表示

確認クリック表示

確認クリック

Web表示

ため池管理者（PCまたは携帯）
警報メール
・下記の地域で警報・注意報が発令されました。
○○県北部：大雨警報、洪水警報
ため池を確認してください。

確認
配信メール

管理ため池危険度推移

図-3

氾濫解析結果ため池防災情 WEB 閲覧システム
2

複数ため池の危険度推移一覧

農業農村工学会誌第７７巻第１１ テーマ「農村地域における被災時の支援」原稿案に記述し情報を公開することが可能となる。情報公開
難経路を考える上では重要な情報になることがわかる。
にあたっては公開対象や公開時間等を十分に検討し図-５に氾濫域の到達時間を示す。本地区は比較的平て行う必要があるが，ため池DBハザードマップがイン坦であるにもかかわらず，氾濫域の中腹までに5分以ストールされたPC以外からもため池の危険度の一覧が 35 内で到達している。ため池が決壊した後の氾濫は早い
5 閲覧可能となり，より多くの関係者が情報を共有するこため，ため池の決壊が始まる前に避難が完了していることが重要である。避難に必要な時間は２時間半とのとができる。
試算もあり7)，図-５に示すような３時間後の危険度予測
III. 事例地区への導入から避難を開始することが有効であると考えられる。
1. 事例地区の概要
40 これらの結果を動画も踏まえて地元住民に提供した本システムを石川県七尾市矢田地区において適用
ところ，避難体制を検討する上で重要な情報となり，災10 した。本地区は石川県がため池の管理体制構築のた害時のイメージを明確にすることでき，防災意識を向上めにワークショップを行っている地区である。上流にはさせることに効果的であった思われる。また，本地区で4つため池が存在し，これらのため池を適用対象とした。 は携帯電話を用いた電話連絡が検討されており，携帯本 地 区 で は 平 成 19 年 10 月 15 ～ 16 日 に 時 間 雨 量 45 メールでの防災情報の発信も導入可能であり，有効で82mm(10/16 2:30-3:30) ，24 時 間 雨 量 187mm (10/15あると考えられる。
15 13:00-10/16 1:00)の局所的豪雨が発生し，ため池の決壊は発生しなかったが，ため池へ流入する水路法面のA池
B池崩壊，水田の冠水，河川の溢水が発生した 5) 。図-４おC池
D池
よび図-５に平成19年10月16日2時30分におけるレーダ
図-５ 平成 19 年 10 月 16 日 2 時 30 分の危険度一覧
アメダス解析雨量およびため池の危険度一覧を示す。
20 ４つのため池は隣接しているにもかかわらず，それぞれのため池は異なるメッシュに属しており（図-４），ため池毎に危険度の推移が異なっていた（図-５）。この一覧
表示により対策するため池の優先順位を決めることができると期待される。
25 図-６に氾濫解析よって得られた各時間の水深分布のうち，各メッシュにおいて最大の値を表示させた最大水深分布を示す。どのため池においても，ため池直下流において水深0.5m以上が示されており，ため池が決壊した場合は歩行困難となる可能性があったと考えら
30 れる6)。また，本地区のようにため池が複数存在する場
合は氾濫域が広範囲に広がっており，避難場所や避b) B 池a) A 池

A池

C池

図-４

B池

D池

平成 19 年 10 月 16 日 2 時 30 分のレーダアメc) C 池ダス解析雨量とため池

d)D 池
図-６

3

最大水深分布農業農村工学会誌第７７巻第１１ テーマ「農村地域における被災時の支援」原稿案

IV. おわりに
2)

本報告では，ため池が決壊した場合の氾濫域を 253)計算するシステムおよびこれらの防災情報を配信するシステムについて紹介し，ため池が複数存
4)5 在する地区に導入した事例を報告した。本研究の30
成果は行政部局や地域住民等に導入し，効果的な
5)
防災情報の発信および防災意識の高揚のために6)利用されることが期待される。これにより，ため
池被災による農村地域における農業・人命・財産 35 7)
10 に及ぶ被害の軽減が期待される。の情報取得と避難行動に関する研究，河川技術論文集，第.
7 巻，pp.155-160，2001．
谷茂・福原正斗：ＧＩＳデータベース上でのリアルタイム防災システムの構築，情報地質 14 (2)，pp.198-199(2003)
谷茂・井上敬資：ため池決壊による氾濫解析システムについて，平成 19 年度農業農村工学会講演要旨集，pp.716-717（2007）
井上敬資・谷茂: ため池防災情報 WEB 閲覧システムの構
築, 農業農村工学会講演要旨集,pp. 484-485 (2008)
石 川 県 農 林 水 産 部 農 業 基 盤 課：ため池 管 理 体 制 整 備 の手引き，(2009)
末次忠司:氾濫原管理のための氾濫解析手法の精度向上と応用に関する研究，九州大学学位論文，(1998)
桑沢敬行・本間基寛・片田敏孝：大規模河川を対象とした氾濫避難対策の総合シミュレーション分析，土木計画学研究講
演論文集，vol.37，CD-ROM（272），（2008）

謝辞〔2008.○.○改正〕

本システムの開発に当たり，鳥取県農林水産部耕地課地域農業基盤室の皆様からは貴重なご意見を頂いた。また，石川県農林水産部，中能登農林総合事務15 所，七尾市農林水産課，矢田地区の皆様にはご協力を頂いた。厚くお礼を申し上げる。なお，本報告は農林水産省「新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業」よって得られた研究成果の一部をとりまとめたものである。
引 用 文 献
20

井上敬資

顔写真
縦:23mm
横:19mm略2005 年

歴京都大学大学院農学研究科修士課程修了

独立行政法人農業工学研究所入所
2006 年(独)農業工学研究所造構部広域防災研究室

2006 年(独)農業・食品産業技術総合研究機構農村工学研究所農村総合研究部広域防災研究チーム
現在に至る

谷茂

顔写真
縦:23mm
横:19mm1) 片田敏孝，児玉真，淺田純作：東海豪雨災害における住民.

1949 年

北海道に生まれる1976 年

農林水産省（農業土木試験場)入省

200７年(独)農業・食品産業技術総合研究機構農村工学研究所施設資源部長
現在に至る

片田敏孝

顔写真
縦:23mm
横:19mm

金井昌信

顔写真
縦:23mm
横:19mma) A 池

1990 年：豊橋技術科学大学大学院博士課程修了
東海総合研究所 研究員1991 年：岐阜大学工学部土木工学科 助手
1993 年：名古屋商科大学商学部 専任講師
1995 年：群馬大学工学部建設工学科 講師
1997 年：群馬大学工学部建設工学科 助教授
2005 年：群馬大学工学部建設工学科 教授
2007 年：群馬大学大学院工学研究科社会環境デザイ
ン工学専攻 教授
現在に至る

2004 年

群馬大学工学部建設工学科助手
2007 年b) B 池

群馬大学大学院工学研究科博士後期課程修了
群馬大学大学院工学研究科社会環境デザイン工学専攻助教
現在に至る

新保博英

顔写真
縦:23mm
横:19mm1972 年 石川県に生まれる
1993 年 石川県土地改良事業団体連合会
2006 年 石川県中能登農林総合事務所土地改良部
2009 年 石川県土地改良事業団体連合会
現在に至る

石垣 広男
顔写真
縦:23mm
横:19mm1962 年 石川県に生まれる
1985 年 石川県庁入庁
2009 年 石川県奥能登農林総合事務所土地改良部
現在に至るc) C 池
図-７d)D 池
氾濫到達時間分布4