波浪、海岸、災害
地域戦略

大塚

紳

1. はじめに山陰海岸の特徴を踏まえながら、波浪、海岸の問題と事例紹介をするものである。
2. 波浪の問題
沿岸における波浪は、海上風域内で風により発達した不規則なもの、また、その後風域外に進行して長波（うねり）となったものが、同時に混在している。
沿岸に押し寄せる波の中には、孤立波、地震津波などの特異な波、干満による潮位変動も波動に含まれるが、波と呼んでいるものの大半を風波が占めている。
風域内の発達した水深により深海波、浅海波に大まかに区分され、外洋で発生すれば、ほとんどの場合深海域の波となり、微小振幅波として推算されることが多い。水深の浅い湾内、湖沼で発生した場合、水深に比べて波長が長いものは浅海域の波として推算される。沿岸部では、水深、地形の影響を受け、屈折、回折、浅水変化、砕波などが生じてその形状が変化するが、波の変形のなかでも非常に特殊な変形波も存在する。
a) 波浪が沿岸部の浅瀬に向かいながら砕けていく砕波現象があるが、外洋の中に孤立した島があると、この島を取り囲む様に回り込みながら浅瀬に入り砕波が起こる。
島が波向きに対して左右対称形であると、島の裏側で両側からの進行波を受けるため、その中間地点では、双方の波が合成されて増幅する現象が起こる。実際の例としては、紀伊水道内にある島が南方からの台風波を受けるときや、日本海上にある隠岐島島後に冬季の季節風波が襲来する時などがある。
複数の島による開口部による回折現象を考慮する場合、島が大きい場合でも、このような特異な現象が起こらないか考慮してかからなければ、実際に生じる波高変化を過小評価する可能性がある。島による島堤回折図を参考とする場合もある。
b) 風域外へ出た波は、波を構成する成分のうち、短周期成分は減衰して消滅していき、長波に変化し、また主方向以外の成分方向波は逸散して方向集中度が大きくなり規則的な波動となりながら同一の方向に進む。このような波は、浅海部に到達すると一斉に砕波して、巻き波を起こしやすく、台風の通過後に太平洋岸に多く見られる。
南氷洋での気圧の高低差により発達した風波が遠く北半球に到達する場合でもこの様なうねりとなって襲来し、浅瀬での巻き波が起こる。ハワイ諸島、カリフォルニア沿岸部などに到達している。
これとは別に島が多い水域を外洋で発達した波がすり抜けていく場合もこれと似た現象があると思われる。複数の島々で回折しながら進むと、短周期な成分波は淘汰され、方向成分波も逸散することで、波の集中度が高くなり、うねりのような長周期な波に変化して、小さな障害物による減衰は回り込み作用により生じ難くなり、湾内の奥部まで進入、到達する。屈折計算するときエネルギー輸送方程式によって解析する場合は、このような波のスペクトル形状の変化を考慮することが可能であり、島による変化を考慮できる。ただし、長い岬や防波堤などにより回折すればその波高はかなり減衰し、長い波長のみが伝播していくことになるので、やや過小評価気味となることから、港内側での解析は、グリーン関数法等が良いとされている。流れの影響が同時にある場合にはブーシネスクの解が良いとされているが、回折波がうまく表現できないと言われており、万能な解析方法は無い。したがって、地形の特徴に合わせて使い分けが必要である。
c) 沿岸に極端な水深の高低差をもつ、リーフ（浅瀬）地形があるとき、そのリーフ手前で大きな砕波が起こり、波形が崩れリーフ上へなだれ込む様に激しい水流が発生する。そのとき、リーフ上に砕波後に発生した小さな新しい波は、周期が極端に短くなり、リーフの幅の倍数と波長とが一致した場合、著しい共振現象が見られ、振幅（波高）が増幅する。近年、実験によるその近似式があり、実際の現地に適合させるときには、それらの式に含まれるパラメーターを現地地形状況に合わせて調整し適用させ他方が良い場合もあると考えられる。
3. 山陰の海岸、港湾の災害
海岸線では波や潮流によりいろいろな問題が引き起こされる。山陰海岸の特徴は、日本海で発達した冬季の高波浪、台風通過時の風波によって、高波の襲来による越波、浸水による家屋、道路、鉄道、農地、森林被害や、海浜の侵食被害が多い。また、細長い湾や特異な閉鎖形状の湾内、気圧変動により引き起こされる潮位の変動による潮流が進
入波浪と同時に発生して係留中の船舶が流されて転覆する被害や、台風時の降雨による河川洪水と重なり、家屋木材などの漂流物が海岸や港内に侵入し、海浜背後の住宅地、施設に被害をもたらすこともある。
海浜の侵食は、冬季などの高波により土砂が侵食されて、沖側へたまり、夏に戻る傾向が強いが、暴風による飛砂による減少も同時に多い。近年の河川上流の各種のダム、堰の建設、河川の拡幅改修、港湾施設の設置、沖出しなどの増加により、海岸への土砂供給が減少しており、これらが直接の主因である。その他にも、海岸の環境悪化による貝類、珊瑚の減少も原因の一つと思われる。
（海浜砂の成分には、川からの土砂、貝殻、珊瑚の破片も含んでいる）
また、中海、宍道湖内でも台風と河川洪水が重なるとき、発生波の遡上と斐伊川の水位上昇とが同時に起こり、平野部に浸水被害を生じる危険性がある。

侵食のメカニズム

4. 山陰海岸の構造物の傾向
海岸線では、高波浪、高潮による越波、浸水を防御するため、護岸が築造され前面に消波ブロックを置いている箇所もある。侵食地帯には、突堤、離岸堤、消波堤が多く建設されてきたが、近年は人工リーフ、緩傾斜護岸に改造する箇所が多くなっている。
海水浴場のあるような親水性を求められる海岸線では、景観性、利用性、親水性の向上のために、人工リーフ、養浜、緩傾斜構造、展望台、階段式突堤なども設置されてきている。また、最近では、島根県内の侵食、波浪に対する災害対策としても、人工リーフおよび緩傾斜護岸による面的な防護方法が採用されている。
5. 人工リーフの計画事例
海水浴場の砂浜侵食防止を目的とした人工リーフ＋養浜の計画例を示す。
目的：海水浴場の砂浜の回復
問題点：波浪による海浜砂、海底砂の侵食、および貝殻成分の減少で砂浜の体積減少を生じ、海浜利用に支障を来たし、海水浴客の減少が続いている。
原因：波浪による砂浜の侵食、飛砂、環境変化等による貝類の漁獲量の減少
主原因：沖合施設建設に波浪による侵食作用の変化で砂浜の形状変動、含有成分の変化による砂の比重の変化によって、夏季の小風浪による沖から岸へ向かう復元移動量の減少が発生し、砂の岸沖移動量の変化によって侵食。
対策：人工リーフによって、砂浜への波浪を低減させて、冬季大風浪による沖への移動距離を抑制し、夏場の小波浪により戻りやすく（復元移動）させる。さらに、比量の重い粒子で養浜して、冬季の流出量（沖への移動距離）を抑制する。
効果：侵食の抑制、砂浜の回復効果があり、海浜利用への支障を解消できる。
副次的効果：人工リーフ背後への伝達波高、打ち上げ高を減少させるため、階段護岸高を低く計画でき、護岸整備コストの低減、海浜の景観性の向上、利用客や近隣住民の親水性を向上させることができる。また、人工リーフにより発生する循環流によって、砂浜の浄化作用があり、自然環境との調和において効果があると考えられる。
6. 飛砂、塩害について海岸線を防護することを考えるとき、波浪と共に発生する強風による飛砂も問題となることがある。
海岸線を強風から防護するには、一般的には海岸汀線から内陸側に 100ｍ幅を防備林（黒松、ニセアカシアなど平均樹高 4～8ｍ）で覆うことが望ましく、保安林区域として指定されている場合が多い。
効果としては、防潮（塩害、風害、高潮、津波）効果も大きく、古くから築造されてきた。今後も海岸防災計画、市街地、海岸利用計画上、必要に応じて考慮しなければならない。
断面構造としては、ケースバイケースであるが、代表的なものとして、（海～砂浜～）
土砂による砂丘（表法面に低木草類を植え付けて築造し、波の打ち上げ高さや飛砂防止の樹林帯の樹高に合わせて防風柵との合成高から計画する）＋防風柵（砂丘上）～防備林帯（高木＋低木、草花）で構成している。低木、草花類としては、現地の海岸植生に適したものが選定される。例として山陰側では、トべラ、ハマヒルガオなどなど・・・。
防風柵は、防備林の成長過程で暫定的に木製（間伐材利用など）のものを設置される場合が多いが、永久施設として樹林帯の幅の不足を補うために鋼製のものを連続設置する場合もある。
近年、河川、ダム、海岸、港湾施設築造が急速に進み、砂の供給源の量的減少傾向、構造物による波の侵食作用の変化傾向が間接的に影響し、これらの保安林のある内陸部まで侵食が進む場合もあり、飛砂による市街地、住宅への被害、塩害などの影響が徐々に大きな社会問題になりつつあり、これらの二次的な被害を起こす要因になってきている。

また、地震津波や、地球温暖化による台風の巨大化、暴風時の風速増大、飛沫の増大に対する各種災害に対しても防備林は貴重な施設であると言える。人工リーフ、緩傾斜護岸などの外郭施設による波浪抑制や地下水位低下工法（透過型導水管を有する護岸、ポンプ式水位低下など）による侵食作用を低下させるなどの防護対策が有効であると考えられる。
一方、これらとは逆に、海岸構造物により、砂浜海岸の安定化が進み、砂浜の堆積が旧来の海浜よりも増加したために飛砂量が増し、砂の飛来、塩害を引き起こすケースも存在する。 このような場合、突堤、離岸堤、導流堤、防波堤などの堆砂効果が強く働くためであり、強すぎる効果を低減する方法も実践されており、ここでも人工リーフ（潜堤）、地下水位低下型工法により対策可能であるが、防備林を備えていくことがより確

実性、経済性、自然生態系の保護にもなり環境影響に配慮できると思われる。
問題としては、用地の確保（用地買収、移転）など市街地の見直しや、維持管理コストが必要、新設の場合、初期建設費（植林部分は国庫補助対象外）の確保などの資金的な課題もある。
しかし、海岸付近にある都市部、住宅密集地においては飛砂、塩害の問題について配慮しなければならず、より効果のある必要があると思われる。
7. おわりに
今後は、山陰地域特有の波浪、海岸の問題に配慮し、かつ防災計画、温暖化対策と合わせて、安全な暮らしを確保でき、自然と調和する固有の対策方法を適宜選択していかなければならないと思われる。