国土研調査報告会

自主調査｢千曲川の河床変動と水害に関する調査研究｣○ 日時：2009 年 12 月 19 日 13 時～17 時○ 場所：京都市きらっ都プラザ京都産業会館レンタルスペース第一○ 報告要旨はじめに

宇民 正 ------------------------------------------------------------p.2

本調査研究の背景・目的・観点について記した。
河川地形の変遷

奧西一夫 ------------------------------------------------------p.3

千曲川下流域における大局的な地形誌とやや局部的な河川地形の変遷史について検討する。
検討の手法は，主として，同一地点における時代を異にする２つ以上の河川地形を比較検討することによった。
千曲川下流域の地質特性と”自然堰”の成因に関する考察

入野昭 ----------------p.6

以下の３点について考察する。第１に，千曲川下流域がフォッサマグナに位置し，構造運動の影響を受けて脆弱な地質を擁し，土砂供給の激しい地域であること，第２に，狭窄部の成因，第３に，自然堰の状況とその成因。
立ヶ花狭窄部の河道周辺の状況変化に関する調査

上野鉄男 -------------------------p.8

立ヶ花狭窄部における局所的な河川地形に対応した河床変動特性・堆積特性について調査した結果について述べる。とくに当狭窄部の各所に存在する”自然堰”の成因と実態について検討する。
千曲川高水敷洪水堆積物の特徴

紺谷吉弘 --------------------------------------p.11

千曲川下流部の７地点で，高水敷上の土砂堆積の実態を把握した。その方法は，洗掘崖における観察とサンプリング，あるいはハンディジオスライサーによるサンプリングによった。
採取された堆積面を接着剤で固結保存する手法も用いた。サンプリング深さは地表面下1.25m～4m である。これらの結果から高水敷での土砂堆積過程は 7 つの「堆積相」に分類して説明できること，それにより各サンプルにおける各堆積層と過去の洪水とを対比できる
ことを示した。以上の結果と関連して，堤防の安全性に関しても検討した。
千曲川下流域の河道特性と治水，それと西大滝ダムとの関連 --------------

宇民正 p.14

長野盆地より下流の千曲川について，その河道形状と河道変動特性を大局的に把握する。それによって水害危険性増大のメカニズムを検討し，治水対策の展望を得る。また西大滝ダムの治水上の問題点について検討する。

1

はじめに
宇民 正
１．背景と目的
本調査研究では長野盆地より下流の千曲川を千曲川下流部とよぶこととする。そこでは洪水時水位が年々高くなってきており，溢水氾濫の危険性が増大している。同じ流量でも最近の洪水位の方が高いのである。例えば，立ヶ花で，1959 年・1983 年洪水の流量は 7,260～7,440m3/s でほぼ等しいが，水位は 10.44m から 11.13m に上昇している。2004 年洪水・2006 年洪水での立ヶ花地点流量は計画高水流量 9,000m3/s の 62～66％ほどであるが，最高水位は 2004 年洪水では計
画高水位（10.75m）以下 43cm，2006 年洪水では計画高水位まであと 7cm にまで達した。1983
年洪水では最大流量は計画高水流量の 83％であるが，水位は計画高水位を 38cm 上回っている。
飯山盆地では昭和 57（1982）年・58（1983）年の洪水時に連続して破堤するという事態が起こっている。水位が上がると堤防からの漏水もある。また，長野盆地では昭和 58（1983）年には洪水流は盆地下流端の立ヶ花橋上を越流した。千曲川に流入する浅川はじめ各支川では洪水のたびに合流点付近で深刻な内水災害が発生している。立ヶ花橋より上流部数 km の区間では，現況堤防の下では計算水位が現在の堤防天端を約 1m 超えている。これらの事態は千曲川における水害発生ポテンシャルが増大していることを示している。このような深刻な問題の原因とメカニズムを把握し，千曲川の治水対策に何らかの寄与をしようとすることが本調査の目的である。

２．調査研究の観点その目的に対して，本調査研究では以下の 3 つの観点と問題意識からのアプローチを行う。
① 河川は巨視的に見ると，侵食区と堆積区に分けられる(木村春彦)。千曲川では，浸食区（一般に狭窄部河川，河道が狭く，急勾配）と，堆積区（一般に盆地内河川，川幅が広く，緩勾配）とが，交互に現れる形で連なっている。すなわち，長野盆地→立ヶ花狭窄部→飯山盆地→戸狩
狭窄部→西大滝ダム，のようである。
② 長野県・新潟県境から約 13km 上流に位置する西大滝ダム（発電目的）がそれより上流の水位や河床変動にどのような影響を与えているであろうか？

また，堤防・護岸をはじめとする

河川構造物の影響はどうであろうか？
③ 千曲川流域はフォッサマグナ地域を含み，また火山を多く含むので，地すべりや崩壊が多く，河川への土砂供給が多い。これにより河床変動が著しい。さらに地殻変動による地盤上昇／低下と災害発生との関係はどうか。
なお，本調査研究は，2003 年夏に実施された国土研のエキスカーションを契機としてその直後
から国土研自主調査として開始された。途中 1 年ほどの休止期間もあり，実質５年間の調査研究のまとめである。
末筆ながら，本調査研究に貴重な寄付を寄せていただいた多くの方々，本調査でご支援・ご協力をいただいた地元住民の方々，地元会員の方々，また，本調査研究を助成支援していただいた
高木仁三郎市民科学基金に対し深甚の謝意を表します。

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河川地形の変遷
奥西 一夫
１．目的と方法
今後の千曲川の水害の危険度とそれへの対策を考える場合，バックグランドとして過去の歴史的変遷を知ることは重要である。千曲川沿川では歴史的に水害が多く，これに関連した歴史資料が多いので，これを掘り起こすことを試みた。本自主調査においては当初から河床変動が重要視された。通常，河床変動とは鉛直方向の変動を指すが，別報告にもあるように，調査対象域では十分な精度をもった鉛直方向の河床変動データは短い時間スパンしかカバーしていない。そこで
ここでは古地図を含む地図や空中写真などから河川の平面形を中心にした河道変遷を抽出し，水害に関する地域歴史資料なども援用して，水害地形の歴史的変遷を考察した。必要とする資料が必ずしも得られないし，また利用できる資料を漁り尽くしてもいないので，不十分な点が多々あることは否めない。しかし，過去の水害と河川改修の歴史は，壮大な現地実験のレポートとも読
み取れるので，そのような観点からとりまとめをおこなった。資料収集は主として本自主調査団のメンバー（特に中沢勇氏）ならびに地元の方々によっている。

２．地形概観飯山盆地

長野盆地

千曲川（信濃川水系の長野県部分）の地形概観図（国交省 HP による）本自主調査は千曲川下流部（犀川合流点～長野・新潟県境）を対象としているが，最大支流の
3

犀川は合流点で千曲川本川とほぼ同じ集水面積を持ち，これらの合流点から下流で合流する支流の集水面積は，合計してもこれらに比べるとかなり小さい。千曲川下流部には長野盆地と飯山盆地があり，水害頻発地として知られている。これらの盆地の下流にはそれぞれ立ヶ花と戸狩の狭窄部があるが，下表に見られるように狭窄部の河床勾配は盆地のそれと大差がない。洪水流が狭窄部を通過させるのに必要なエネルギーが，河床勾配だけでなく上流盆地における水位上昇によっても供給されているという実態が，水害防止に困難さを加えている。
長野盆地
河道距離
平均河床勾配0.0009川幅(m)750～1,100

立ヶ花
橋

立ヶ花狭窄部
13km
0.001

古
牧
橋

120～400

飯山盆地
14km
0.0006柏尾橋

270～900

戸狩狭窄部
12km
0.001460～350西大滝
ダム

３．江戸時代～昭和時代前半の河川地形の変遷（長野盆地）
江戸時代中期（1742 年）に起こった「戌の満水」と呼ばれる大洪水は千曲川で史上最大の洪水とされており，多くの資料が残されている。この時の水位痕跡が今後の治水の基準になっているが，この時から現在までの河床変動と堤内地の地形変化が十分に知られておらず，問題がある。
この時の氾濫域を示す絵図は位置精度が不詳であるが，どの扇状地でも河川はいくつかに分流し，それぞれの分流で氾濫が起きていることを示している。戌の満水の後，小規模な築堤によって分流が統合され，江戸時代後期には扇状地での氾濫が激減したと言われている。しかしその見返りとして，現在では扇状地河川の天井川化傾向が見られる。
1804 年の伊能図（松代・飯山・関川図幅）は，測量技術の導入によってかなりの位置精度が確保されている点で貴重である。その少し後の 1847 年に起きた善光寺地震による多くの斜面崩壊と大量の土砂流出は，長野盆地の河川地形を大きく変えたが，これを記録した絵図の位置精度が不明なため，伊能図と比較することが出来ない。小林博美（1967）によると，戌の満水の頃の長野盆地を流れる千曲川は，犀川と裾花川の扇状地によって右岸側に押しやられていた。その後右岸側の支流による押し出しによって（演者はそれに加えて善光寺地震による河床上昇が大きいと見る），千曲川の河床は左岸の裾花川扇状地の扇端よりも高くなり，千曲川左岸の地形は自然堤防と後背湿地を伴うものに変貌した。千曲川右岸には蛇行河川の痕跡が残るものの，耕地や集落を守るため，河岸の固定が図られ，千曲川が右岸側に蛇行することはなくなった。
伊能図と 1893 年の河川地図，および 1912 年，1931 年，1937 年，1960 年の国土地理院の地形図を比較すると，その間に長野盆地内の千曲川は，少し蛇行した直線流路→盆地いっぱいに拡がる蛇行→中州の多い網状河道→堤防に規制された緩やかな蛇行，と大きな変遷を示している。
その中で昭和 10 年代に自然堤防上に建設された「大堤防」によって，千曲川の氾濫は激減しているが，５．でのべるような問題点も残されている。

４．江戸時代～昭和時代前半の河川地形の変遷（飯山盆地の旧常盤村周辺）
千曲川が立ヶ花狭窄部を抜けて飯山盆地に出ると中央橋があり，左岸に飯山市役所があるが，その下流には左岸に旧常盤村，右岸に旧下木島村がある。1968 年発行の村史「ときわ」には過去の水害とその背景に関する詳しい歴史的考察があり，江戸時代中期から現在までの千曲川の河道変遷が 8 枚の地図としてまとめられている（その中で，1891 年と 1938 年の図が入れ替わっているとの指摘がある）。
これらの地図は千曲川の河道が左岸に振って蛇行した時の古文書の記載に基づいて作られているので，千曲川が右岸側に蛇行した時の記録が欠落している。このような限界
4があるものの，村史「ときわ」から，千曲川の河道変遷に伴って起きた水害と治水工事の変遷，
および両者の相互作用を読み取ることが出来る。
旧常盤村の集落は千曲川の蛇行範囲の外に立地していたが，耕地の多くは千曲川の蛇行帯に位置し，耕地←→河原←→流路という変化が激しく，農民は水害に苦しめられてきた。当時の堤防は貧弱で破堤しやすく，破堤しても流路を元に戻すのが困難であり，千曲川の自由蛇行を止めることはできなかった。飯山藩主は河道浚渫に努力し，それによって洪水水位を下げ，氾濫と自由蛇行を防止することにある程度成功した。しかし江戸時代後半になると藩の財政が悪化して浚渫がおこなわれなくなり，水害は激化した。明治以降現在までに堤防建設が 3 回おこなわれ，その都度堤防はより高く，堤防間隔（河道幅）はより広く改修されたので，水害頻度は次第に低くなり，昭和 10 年代に 3 回目の，いわゆる大堤防が建設されてからは，千曲川の蛇行範囲は堤防の間の河川敷内に完全に抑え込まれた。それでも破堤による水害は根絶されていない。第二次世界大戦前後には砂利採取が盛んにおこなわれて河床低下が，その後は砂利採取が禁止されて河床上昇が起きたと考えられるが，詳細は明らかではない。飯山盆地下流の新潟県境近くにダム建設が２度計画され，結局西大滝ダムが建設されたが，飯山盆地の住民はその背砂が飯山盆地に及び，水位を堰き上げることによって水害を激化させるとして反対した。

５．昭和時代以降の河川地形の変遷
第二次世界大戦後の国土地理院の地形図（5 万分の 1 または 2 万 5 千分の 1）は，空中写真を元にした精度の高いものになっているが，その前の版を含めて部分修正の積み重ねになっており，
修正時点で河川地形が最新のものに修正されていたかどうか，不明である。そのため，主に国土地理院所蔵の空中写真を用いて河川地形の変遷を調査した。
この時期の千曲川の平面形の変化は，それ以前の大変動に比べると極めて小さい。昭和 10 年
代に整備されたいわゆる大堤防を無視して千曲川が蛇行することは皆無（破堤は起きている）であり，大堤防に挟まれた河道内においても，常時水が流れている部分（低水敷）の蛇行も小さく，
高水敷に激しく食い込んで蛇行することは少ない。これは低水護岸が広範に整備されてきたことや源流部に建設された砂防ダム群の土砂流出抑制効果などに起因していると考えられる。
しかし，低水時の流れの固定化傾向に伴って，常時は水が流れない砂州や高水敷の状況が変化してきている。すなわち，1960 年頃までは，小洪水時にも水流をかぶる砂州では植生がないのが通例であったが，それ以降は草本が繁茂し，さらに木本の侵入も見られ，それによって洪水時に土砂が堆積して陸化し，低い洪水敷ともいうべきものに変化しているものがかなりある。洪水敷は大堤防の建設に伴う河道拡幅によって，以前は農地であったものが河川敷に編入されたもの（その後も農地として使われているものが多い）がほとんどであるが，ここでは洪水流が乗ることによって侵食される場合と土砂が堆積する場合がある。このような地形変化プロセスについては別報告に譲るが，高水敷での土砂堆積が顕著な区域では，高水敷の植生の樹木化・高木化が進行している。これによって高水敷に乗った洪水流の流速が減少し，ますます堆積が進行する。このことは国交省のホームページでも報告されているが，有効な対策は取られていない。
千曲川の河床変動調査のデータは国交省直轄区域について 1950 年以後のデータが入手され，その分析結果が別報告で述べられるが，データがカバーする期間が短いこともあり，千曲川の河川地形の歴史的変化という観点からこれを分析することはできなかった。

5

千曲川下流域の地質特性と”自然堰”の成因に関する考察
入野昭①千曲川下流部は北部フォッサマグナ地域に属し、地質的特徴を有する複数の構造区の境界部に沿っ信濃川て流下している。これら構造区の境界部は、古くから信濃川構造帯と呼ばれ、活断層を含む構造線
県境や地震が集中している地域でもある。

調査範囲②水準点の観測資料から、地盤の変動量は地域ごとに異なり、飯山・長野の両盆地は狭窄部に対し

犀川

千
曲
川

て最近 100 年余の間に相対的におよそ 100mm 以上
沈降した。
松本

③長野盆地北部の延徳低地では、およそ 3 万年の間に約 30ｍの後背湿地堆積物が堆積する沈降運

フ
ォ
ッ
サ
マ
グ
ナ

諏訪湖

動があった。これは、平均すると 100 年あたりお
糸
魚
川
|
静
岡
構
造
線

よそ 100mm の沈降量に換算される。
④立ヶ花狭窄部を擁する長丘丘陵は、第四紀更新世後期～完新世において、長野盆地に対して相対的におよそ 100ｍ隆起した。
⑤立ヶ花および戸狩狭窄部は千曲川の右岸側に延びる活断層によって形成された。

図-1 フォッサマグナと調査の範囲⑥戸狩狭窄部の“自然堰”の多くは、支流からの土石が大量に千曲川に流れ込んで留まった場所に形成された。

以上のことから、本地域では現在も活発な地盤変動が続いており、とりわけ狭窄部を形成した丘陵部の隆起運動と盆地部の沈降運動の実態が明らかとなった。最近数十年の単位で見る限り、100 年あたり平均 10cm 程の地盤変動が千曲川下流部の河床変動に与える直接的な影響は少ないものの、一方で、フォッサマグナを形成した地盤変動は現在も継続中であり、千曲川流域の地盤の脆弱化を促進している。地盤の隆起が山岳地の風化と崩壊、千曲川による谷の下刻を促し、周辺
山地の土砂生産量を増加させる素因となっており、このような状況が千曲川の河床変動に大きな影響を与えていると考えられる。

戸狩狭窄部

千曲川

6

図-2 立ヶ花狭窄部の鳥瞰図と空中写真

長丘丘陵

長丘丘陵 千曲川
←

立ヶ花
狭窄部

立ヶ花狭窄部戸狩狭窄部

飯山盆地

立ヶ花狭窄部
長野盆地
西縁断層
長野盆地

図-3

県境 宮野原60
40

千曲川下流部に沿って延びる活断層群

戸狩
狭窄部

西大滝ダム

夜間瀬川
扇状地

飯山盆地 低地部

柏尾橋

中央橋

高丘・豊野
丘陵

長野盆地 西縁部

犀川・裾花川合流点

小牧橋

各水準点の変動量(mm)

20
0
-20
-40
-60
-80
-100

立ヶ花

-120
-140
飯 山 市

中野市

豊野

①1894-1927②1927-1957③1966-1973④1973-1980⑤1980-1984⑥1984-2001
長野市

3620
3621
3622
3623
3624
3625
3626
3627
3628
3629
3630
3631
3632
3633
3634
3635
3636
3637
3638
3639
3640
3641
3642
3643
3644
3645
3646
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3650
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3653
3654
3655
3656
3657
3658
3659
3660

-160

図-4

約 100 年間に及ぶ各水準点の変動量（横軸は約 2km 毎に設置された水準点の番号）

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立ヶ花狭窄部の河道周辺の状況変化に関する調査
上野 鉄男
１．調査の目的
長野盆地においては、近年千曲川の洪水流量に対応する最高水位が高くなってきている。このような傾向がさらに進行するようであれば、長野盆地における千曲川の洪水に対する危険性が高
まり、将来長野盆地では大水害に見舞われることが予想される。
この主要な原因は、盆地下流側の立ヶ花狭窄部における洪水の流下の状況が変化したためではないかという推測の下に、立ヶ花から古牧橋までの区間の河道とその周辺の状況を調査した。

２．調査方法2006 年 9 月 9～11 日に立ヶ花狭窄部の河道周辺の状況を予備的に調査した。
詳細な現地調査は 2006 年 11 月 23～25 日に行われた。調査では、昭和 51 年（1976 年）に撮影された空中写真と現状の河道周辺の状況を比較して、河道内の土砂の堆積状況の変化や河川改修の影響などを検討した。また、河道周辺の状況の変化や過去の大洪水の状況などについて聞き取り調査をした。

３．調査結果（1）立ヶ花地区
立ヶ花橋の上流右岸の土砂の堆積はかなり厚く、調査時点の水面より 4m ほど上にある。堆積範囲は河道の半分近くまであり、堆積は年々高くなり、川側に広がっている。この原因は、洪水時に篠井川の流れが主流を左岸側に寄せて、右岸側に死水域を形成したためであると考えられる。
立ヶ花橋の上流右岸には、平成 17 年の地形図には堤防がないが、堤防ができていた。
（2）牛出地区
牛出地区の堤防は、大股地区の堤防の完成（昭和 62 年度）後にできた。そのために、平成 18
年 7 月洪水では住宅被害はなかった。昭和 58 年洪水では土地が低いところでは床上浸水した。
昭和 51 年の空中写真では河道内の湾曲部の内岸側の土砂礫の堆積は認められないが、2006 年
11 月の調査時点では河道湾曲部の内岸側には土砂礫が堆積していた。
（3）栗林地区
栗林地区では、平成 13 年 3 月～平成 14 年 3 月に新しい堤防が完成した。
上今井橋上流右岸の果樹園では、昭和 34 年以後に土地が約 1.2m 上昇した。平成 18 年洪水では土砂が約 30cm 堆積した。上今井橋（昭和 60 年完成）を架け換えたとき、右岸の取り付け道
路が高くなり、洪水時に氾濫水の流下を妨げたため、洪水時の農地の浸水深が約 4m にもなった。
（4）牧山地区
牧山地区には、千曲川の旧河道（付け替え工事は明治３年に実施）がある。
旧河道は私有地であるが、現状では氾濫水に対して遊水地の役割を果たしている。旧河道において、洪水時には、初めは下流の大股方向から洪水が逆流し、その後上流側の道路を越えた洪水が流下してきた。これは上今井橋の架け替えに伴う取り付け道路の嵩上げの影響である。
（5）上今井地区
8

上今井地区の堤防は平成 7 年の水害の直後にできた。上今井橋付近の河道湾曲部の内岸側には土砂礫が堆積していた。上今井橋上流の住宅では、昭和 58 年洪水では床上ぎりぎりまで浸水した。昭和 57 年洪水は昭和 58 年洪水より１尺（30cm）程度低かったので、床下浸水ですんだ。
（6）大股地区
大股地区の堤防は昭和 62 年度に完成した。地区の河道湾曲部の内岸側には広い範囲にわたって大量の土砂礫が堆積していた。昭和 51 年の空中写真と 2006 年の調査時点の河道を比較すると、土砂礫の堆積の範囲は下流側に広がってきたことがわかる。
（7）替佐地区
替佐地区では平成 14 年から堤防工事が進められており、平成 21 年に完成する予定である。
地区の上流側の河岸近くの河床には、直上流の谷から流出したと考えられる巨石が堆積していた。河床勾配が小さいため、巨石は大洪水のときにもほとんど移動しないと考えられる。
斑尾川の合流点付近では、土砂礫の堆積により左岸側の河床が浅くなっている。昭和 51 年の空中写真を参考にすると、土砂礫の堆積は対岸側に広がってきた。その下流の直線部では、左岸側の農地は高く、右岸側は山で、文字通りの狭窄部になっている。
（8）笠倉地区
集落の直ぐ下流では、河道幅の全体にわたって、山腹崩壊によって落下したと考えられる巨石が多量に散在していた。これらの巨石の周辺に中小の石が堆積して自然の堰が形成されていた。
このような場所を「滝」と呼んでいる。ここは「笠倉滝」と命名されており、流下方向の長さは200m 程度あり、堰の上下流の水面の高低差はかなり大きくなっていた。昭和 51 年の空中写真を参考にすると、度重なる洪水によってこの浅瀬の範囲は右岸側へと広がってきたと考えられる。
その下流にも河道の湾曲部の頂点付近に、河道幅の全体にわたって巨石が多量に散在して自然の堰が形成されている場所があった。これは右岸の山腹崩壊（比較的新しい崩壊と見られる）と谷から流出した大中小の石によって形成されたと考えられる。
これらの自然の堰を形成している巨石を除去して、上下流の河床がスムーズに繋がるようにす
ると、立ヶ花の洪水時の水位がかなり低下すると推察される。
さらに、上記の河道の湾曲部の頂点付近では、河道湾曲部の内岸側に大量の土砂礫が堆積していることがわかった。昭和 51 年の空中写真では、この場所には土砂礫が堆積しておらず、逆に河道湾曲部の内岸側が相対的に深くなっており、この場所における近年の変化は大きい。
過去には、船による人と物の輸送がなされていたので、通船に伴って河川の維持管理がある程度なされており、障害となる土砂礫が除去されていたのではないかと考えられる。
（9）硲地区
集落の直ぐ下流では、河道幅の全体に巨石が多量に散在して、流下方向の長い距離（約 300m）に渡って浅くなっており、「硲滝」と呼ばれている自然の堰が形成されていた。自然の堰が形成されている範囲のすぐの上流側の地点には左岸側の山に大規模な崩壊地形（崩壊の幅は約 120m）が見られ、すぐの下流側の地点では左岸側から小さい谷が合流している。
（10）奥手山地区
集落の少し上流の対岸に斜面崩壊の跡が見られる。その直ぐの下流では、右岸側から河道幅の1/2 のところまで河道に巨石が散在して河床が浅くなっていたが、河床が浅い範囲は流下方向にはそれほど長くはなく、巨石が散在している範囲は、流下方向には約 50m である。
（11）古牧橋周辺
9

古牧橋の上流左岸側の河道には大小の多量の石が堆積して、河道が浅くなっており、河道の傍にある標高 389m の小さい山の斜面崩壊によってもたらされたのではないかと考えられる。
古牧橋より下流では大きい石の堆積は認められなかった。

４．調査結果の考察
長野盆地では、近年千曲川の洪水流量に対応する最高水位が高くなってきており、このような危険な状況を緩和する上で，立ヶ花狭窄部の疎通能力を上げる努力をすることが望ましい。それに関連して以下の実態が重要である。
（1）河道内の巨石の堆積
替佐地区より下流では小さい谷が急勾配で千曲川に合流している場所の下流で、河道に巨石が堆積していた。このような場合の河道に堆積している巨石は、急勾配の谷から流出したものであると考えられる。河道が山腹に迫っている場合には、山腹の斜面崩壊によって巨石が流出し、大量の土石が大きい範囲で河道内に堆積することになる。千曲川の河床勾配が小さいため、このよ
うな巨石は大洪水のときにもほとんど移動しないと考えられる。
河道に巨石が堆積していた場所は、替佐地区より下流であり、大股地区より上流では河道周辺に平地があり、河道に接する急な斜面も少ないので、巨石の堆積がほとんど見られない。
大規模な斜面崩壊が発生する場合には、河道内に堆積した巨石がもとになって自然の堰が形成される。このような場所は、笠倉地区の下流の２箇所と硲地区の集落の直ぐ下流の１箇所の合計３箇所である。このような自然の堰を形成するような斜面崩壊は、共通して河道湾曲部の外岸側で発生していた。そこでは洪水流の主流が山腹の脚元に衝突して山脚を洗掘することによって、山腹斜面の崩壊を誘発するためであると考えられる。自然の堰の上流では、洪水時の水位が上昇するので、洪水による危険性が高くなる。昭和 51 年の空中写真を用いた現地調査の結果、笠倉地区の下流の２箇所の自然の堰は年々その規模を大きなものにしていることがわかった。
（2）河道内の土砂礫の堆積
ほとんどの箇所で、河道湾曲部の内岸側には多量の土砂礫が堆積していることがわかった。
河道の直線部でも、立ヶ花上流右岸の土砂の堆積はかなり厚く、堆積は年々高くなり、堆積範
囲が川側に広がっている。
河道内の土砂礫の堆積が進むと、洪水の流下を妨げて、水位を上昇させることになる。
（3）河道外の土砂の堆積
洪水時の氾濫により、果樹園などの農地に土砂が堆積した。氾濫水が淀むような場所では大量の土砂が堆積することになる。河道外への土砂の堆積により、氾濫流の流下断面積が減少するた
め、大洪水が発生する場合の河道周辺の流下能力が小さくなり、水位が上昇することになる。
（4）人工による河川周辺の変化
昭和 58 年洪水の後に、替佐地区より上流側では、立ヶ花地区（最近）、牛出地区（昭和 62 年より後）、栗林地区（平成 14 年 3 月完成）、上今井地区（平成 7 年の水害の直後）、大股地区（昭和 62 年度完成）において、堤防が建設された。また、替佐地区では平成 14 年から堤防が建設されつつある。これらの堤防の建設に伴い、氾濫流の流下断面積が減少し、河川周辺の遊水機能が減殺されて、洪水の水位が高くなる。
新しい上今井橋（昭和 60 年 12 月完成）が架けられたとき、右岸の取り付け道路が高くなった。
このために、洪水時に氾濫水の流下が妨げられて、上今井橋より上流の水位が高くなった。
10

千曲川高水敷洪水堆積物の特徴
紺谷 吉弘
１

調査の目的と方法

高水敷上の堆積土砂をサンプリングし，土砂の堆積過程を検討した。
高水敷堆積物を調査する場合、流路に面して堆積物が崩落によって直接断面が露出している場
合は、スコップやねじり鎌で堆積物の表面を削って地層断面の観察を行った。草地や畑地の場合
は、スコップで表面を掘り、ついでハンデイジオスライサー（高田ほか，2002）を打ち込んで断面サンプルを回収して地層断面の観察を行った。また、地層の壁面やジオスライサーで得た断面の内、一部についてははぎ取り標本を作製し、更にジオスライサーで回収し持ち帰った一部については乾燥したうえ樹脂で固めた固形標本を作製した。

２

堆積物の記載と堆積相区分

堆積物の記載は、粒度変化・堆積構造・色調・生痕・ゴミなどを含んでいるかどうかなど現地で記載し、更にはぎ取り標本との比較のうえ、地層区分を行って柱状図に表現した。なお、日付の入った食品包装資材ゴミは，洪水発生時を推定する上で有効である。
また堆積環境を推定するため、堆積物の層厚、粒度、堆積構造、炭質物、色調、生痕、河川状況などから堆積堆積相Ⅰ～堆積相Ⅶに分類し、地層にあてはめた。各堆積相は以下の通りである。
堆積相Ⅰ（河床底堆積物）：淘汰のよい礫層である。円礫～亜円礫を主とする。
堆積相Ⅱ（寄州または自然堤防堆積物）：厚さ10～20cmでクロスラミナの顕著な砂岩層からなる。上方粗粒化を示すが泥の基質は少ない。
堆積相Ⅲ（氾濫原堆積物）：厚さ10～60cmで、泥～中粒砂の上方粗粒化を示す地層からなる。
粗粒部は斜行ラミナないし平行ラミナが顕著である。泥の部分にはミミズの糞粒が見られる。
堆積相Ⅳ（一時的に湿地になった氾濫源堆積物）：厚さ5～20cmで、上方粗粒化を示す泥～細粒砂からなる。厚さ数cmの細～中粒砂の薄層を介在する。泥の部分は全体にミミズの糞粒が顕著である。
堆積相Ⅴ（湿地堆積物）：数cm～20cmの泥層からなる。植物痕や炭質物が多く見られる。
堆積層Ⅵ（静水環境の堆積物）：淡紅色～赤色の粘土層で植生の痕は見られないかわずかである。一時的にプール状態となり、粘土～シルトを堆積するが、植生が繁茂する前に次の堆積物に覆われたと考えられる。淡紅色～赤色化は鉄分の酸化によると考えられる。
堆積層Ⅶ（高水敷二次河川堆積物）：全体で厚さ50cm～70cmの厚い堆積物で、下部と上部に区分できる。下部は上方粗粒化を示す砂層から成り、上部は泥の層からなる。両者は連続する堆積物であり、流速の増加に引き続いて急激な低下が起こることをしめしている。これは大洪水時に、河道からあふれた水が堤防に沿って高水敷の上を流れる二次河川となり、さらに水位が上昇した
場合、堤防幅一杯の流れとなる。その場合、下流の狭窄部で流量が制限されたり、または上流において堤防決壊した場合には流速の減少が引き起こされることが考えられる。また、本流の水位低下で、二次河川の河道部分がプール状態となることも考えられる。このような場合には、上方
粗粒化の砂層の上に泥の層が連続して堆積する。次の洪水時まで時間があるので、泥の部分はミ
ミズの生痕や糞粒が顕著である。
11

３

各調査地点における堆積環境の変化

飯山盆地・中央橋～大関橋の間（A地点～D地点）
Ａ地点：中央橋左岸下流約30m（実施日:2007年5月29日)
堆積相Ⅱ→堆積相Ⅲ→畑地の変化が見られる。
自然堤防、氾濫原へ変化し、畑地となった。
Ｂ地点：中央橋と大間橋の間右岸河川敷河岸崩落箇所（30km地点の上流約200m）（実施日:2007
年5月29日）堆積相Ⅴ→堆積相Ⅳ→堆積相Ⅵ→堆積相Ⅲ→畑地の変化が見られる。
湿地堆積物から氾濫原に変わり、一時急激に粘土が堆積する湛水域となるが、短期間に乾燥化し、その後氾濫原になった。
Ｃ地点：グライダー飛行場直近地点（実施日:2007年5月30日）
堆積相Ⅰ→堆積相Ⅱ→堆積相Ⅵ→堆積相Ⅱ→堆積相Ⅵ→堆積相Ⅲの変化が見られる。
河川流路から寄州となり、一時粘土が堆積する湛水域となるが、乾燥化の後、自然堤防となる。
その後再び粘土が堆積する湛水域となり、乾燥化の後、再び氾濫原へと変化する。
Ｄ地点：左岸堤防を降りた畑の中（実施日:2007年12月2日）
堆積相Ⅲ→堆積相Ⅶ→堆積相Ⅲ→畑地の変化が見られる。
氾濫原から高洪水時二次河川、氾濫原への変化が見られる。
この地点付近の地形は30.0km地点の河川横断面図（図4）に示されている。平常洪水時は自然堤防堆積物ないし氾濫原堆積物を堆積するが、高洪水時には、堤防よりの凹地が二次河川となり、さらには堤防幅一杯に水がながれる。狭窄部で水の流れが制限されたり、上流で堤防決壊が発生したり、本流の水位が低下して流速が急激に低下した場合、堆積相Ⅶができる。本地点では堆積相Ⅶには2回のサイクルが認められる。
立ヶ花橋上流（E地点～G地点）
Ｅ地点：左岸鳥居川合流点付近マレットゴルフ場横の畑（実施日:2008年6月9日）
堆積相Ⅰ→堆積相Ⅴ→堆積相Ⅲ→畑地の変化が見られる。
現在の地形図と古い地形図を重ねてみると、1893年地形図では浅川の流路に、1912年測図の５万分の１地形図では、中州で２分された左岸よりの流路に位置し、193７年地形図では、旧河道を埋積した畑地に変わっている。第5図に、現在の地形図1912年地形図の流路を重ね、E地点の位置を示す。E地点は、湿地から自然堤防へ、そして氾濫源に変わると、短期間の後に畑地として利用されていったと考えられる。
Ｆ地点：右岸ケレップ跡地付近
堆積相Ⅰ→堆積相Ⅴ→堆積相Ⅲ→堆積相Ⅴ→堆積相Ⅲ→畑地の変化が見られる
1912年測図の5万分の１地形図と重ねてみると流路に近い右岸の寄州に位置する。F地点は、網状河川の旧流路が変化し遠ざかるとともに湿地化し、泥炭、植物片の多い泥岩が堆積した。その後、埋積が進み上方粗粒化を示す自然堤防堆積物が堆積し、畑地として利用されていったと考えられる。
Ｇ地点：立ヶ花橋上流の寄州堆積相Ⅰ→堆積相Ⅱ→堆積相Ⅵ→堆積相Ⅴ→堆積相Ⅲ→人工盛り土の変化が見られる。
航空写真の記録によれば、昭和22年では立ヶ花橋上流には中州があって流路を二分しており、右岸側の流路の中にG点が位置している。昭和39年以降中州が成長して右岸に到達し、寄州となっ12た。その後河川整備によってG点は高水敷きとなった。この変化の中でG点の堆積環境は、堆積物から見ると、河床から湿地、寄州～自然堤防、氾濫原へと変化した。

４

水位記録と堆積物との対比先に述べた４地点のうち、D地点とC地点で得られた柱状図と大倉崎水位観測所の水位記録との比較を行い河川敷洪水堆積物の堆積時期について検討を行った。各地点で識別された地層は上か
ら下に番号を付した。
（１）

C地点における洪水堆積物と洪水記録との対比

C地点では、上から下に29枚の地層が区分され、地層22の下部から賞味期限1998年3月29日と日付の入った「ﾚﾓﾝﾉしずく」の菓子袋が採取された。この日付け直近では大倉崎水位観測所の水位記録で、1998年4月中旬の洪水がある。
C地点においては、先に述べたように、大局的に堆積相Ⅰ、堆積相Ⅱ、堆積相Ⅲと変化していることから、地層の数をもとに、これらの変化をもたらしたと思われる洪水を抽出すると、堆積相Ⅰである地層29から堆積相Ⅱ（地層28～地層20）への変化をもたらしたのは1995年7月の洪水の可能性が高いと考えられる。同様に堆積相Ⅱから堆積相Ⅲ（地層18～地層１）への変化をもたらしたのは1999年から2000年頃の洪水と考えられる。
また、堆積相Ⅶの粘土層は堆積相の変化する境目付近に出現する可能性が高いと考えられる。
（２）

D地点の洪水堆積物と洪水記録との対比

Ｄ地点は西大滝ダムから30km地点の左岸堤防に近接した位置の高水敷であり、比高が高いことから、大倉崎で洪水水位がほぼ5mを越えた時の洪水を抽出し、洪水堆積物との対比を試みた。
農家の聞き取りによって最上位の地層１は2006年の洪水堆積物であることが確認されておりその他の地層と洪水とを対応させたところ、地層13が1985年6～7月洪水に対応し、地層14が1983年9～10月洪水に対応することがほぼ確実であると考えられる。また一部しか採集できなかったが、地層15と地層16が1982年９月洪水の堆積物である可能性が高い。
1982年のいわゆる9.13水害は堤防決壊により千曲川本流から樽川への逆流が生じている。この時の高水敷における水流の急激な停止が地層16（上方粗粒化）～地層15（泥）への変化に示されている。

５

高水敷二次河川堆積物の特徴

D地点は堤防直近の場所であり、本川流路付近の自然堤防よりも地形的に低くなっており、洪水時に水位が徐々に上昇していくと流路に変わる。しかし、水が引きはじめ水位がある高さより低くなると流れは止まり、死水域化する。千曲川においては1982年洪水で堤防決壊により逆流現象が生じた。高水敷二次河川堆積物には水位低下による死水化や堤防決壊による逆流現象が記録されるか可能性がある。

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千曲川下流域の河道特性と治水，それと西大滝ダムとの関連
宇民 正
ここでは，調査報告書の第４章と第 5 章のうち長野盆地における治水上の問題点，ならびに西大滝ダムの飯山盆地の治水策への影響について報告する。

１．長野盆地における治水上の問題点

図１ 千曲川下流部の河道縦断特性（「国土問題 70 号」p.112，図 5.3）
図中，●印は等流水位（筆者の計算），破線は現況河道を前提とした場合の洪水流の計算水位（国交省の計算），△印は左岸堤防天端高，▽印は右岸堤防天端高，11 本の並行する折れ線は，HWL（計画高水位）以下の横断面積を 10 等分する水平線（等分割線と呼ぶ）の高さを示す。それらの内一番下は最低河床高さ，一番上は HWL である。複断面河道では高水敷面より上で等分割線の間隔が狭くなる。最下部の陰影を施した折れ線は川幅（目盛は右側）を示す。なお等流とは，断面形状・勾配・流量等の水路特性が変化しない無限長の水路に生じる流れを言う。その水深を等流水深と言う。ここでは各地点の水理条件が無限に続くとして等流水深を計算し，その水位を等流水位としている。

千曲川下流部の河道縦断特性を示す図 1 から長野盆地の治水上の特性として以下のことが指摘される；小布施橋を中心とする 7～8km にわたっては，計算水位は堤防天端高さを約 1m 上回っている。2006 年洪水時には立ヶ花観測所で流量は計画高水流量の 6 割ほどであったにも関わらず水位は HWL まであと 7cm まで上がった。長野盆地で破堤氾濫の可能性は高いと言える。
長野盆地では堤内地の地盤高さは，概略的には全般的に高水敷高さとほぼ一致している。堤内
地地盤高さは盆地内では下流ほど低くなっている。したがって左岸側では浅川合流点あたりで堤
内地地盤高は最低となっている。一方，洪水流の水位は盆地内ではせき上げ背水状態であり，水面勾
配は地盤勾配より緩やかであるから，結局，堤内地地盤高に対する洪水位の相対高さは浅川合流点あたりで最高になる，すなわち，ここで危険度が集中的に高くなっているのである。
浅川合流点（千曲川 54km 地点）付近では，堤内地の地盤高は 330.2m，堤防高は 337.0m で，14

堤防の地盤高に対する相対高さは 6.8m となっている。もし千曲川の堤防が破堤した場合，6.8mの高さから土砂混じりの水流が落ちてくるわけで破壊力は計り知れない。
しかも，もし破堤した場合，千曲川からの溢水は千曲川の洪水位が堤内地地盤高のレベルに低下するまで続く。堤内地地盤高は高水敷面とほぼ等高であり，立ヶ花地点付近の低水路満杯流量（バンクフル流量）は 2,700～2,500m3/s と見積もられるので，見当としては破堤の瞬間から流量がバンクフル流量に低下するまで溢水は続くことになる。2004 年洪水を例にとると，もしも流量ピーク時点（10 月 21 日 8 時）で破堤したとすると，溢水最大流量約 3000m3/s，溢水が終わるのはおよそ 21 時頃で，溢水は実に 13 時間にわたり，この溢水の終了頃前後には河道への回帰流が発生する。このような災害危険性が現実の問題となっているのである。

２．長野盆地における治水対策について
長野盆地における治水上の深刻な事態にどう対処すべきかについて検討する。これには，長野盆地に流入する洪水流量を減少させることと，同じ流量でも盆地内河道の水位が下がるような直接的な方途を講じることの２法がある。堤防を高くする方法は，堤防の下の地盤に砂利層があることを考慮すると，水害危険度を増大させる。長野盆地に流入する洪水流量を減少させるには，上流域の保水力を高くする，遊水地を適宜設置するなど方法がある。これについてはここではこれ以上は論じない。
盆地河川の洪水時水位を直接的に下げることを考える上で，長野盆地の水位が高くなっている
メカニズムを明らかにする必要がある。図 1 で，48km 地点～51km 地点（A 区間，長さ 3.5km）
で等流水位と計算水位が一致しており，この区間が長野盆地全体の水位をせき上げていることがわかる。その 3.5km の区間の洪水疎通能力を上げる（等流水位を下げる）ことができれば長野盆地の水位は下げることができよう。ただし，この区間の断面は深く掘れ込んだ形状をしており，断面の疎通能力を上げるには掘り下げを含む拡幅が必要であるが，拡幅作業は難工事が予想される。この事業の実現可能性について検討することこそ，いま，重要である。
長野盆地の治水対策として立ヶ花狭窄部の洪水疎通能力を増大させる策は，戸狩狭窄部の洪水疎通能力を増大させて飯山の洪水時水位を低下させることとセットで考える必要がある。そして，
戸狩狭窄部の疎通能力増大のためには河道断面積が特に狭小なところで河道断面積拡大（拡幅・掘り下げ）が必要であるが，そのためには西大滝ダムの撤去が必要となる。

３．西大滝ダムの飯山盆地の治水策への影響
西大滝ダムの治水上の問題点に関する調査報告書の結論（報告書第４章）は以下の 3 点である。
① 西大滝ダムの管理者である東電はダムの高さを偽って 15m 以下としており，それにより河川法上の利水ダムに対する防災上の義務づけを遁れている。
② 西大滝ダムのゲートと堤体構造には，河川構造物に対する安全基準である「河川管理施設等構造令」と｢同施行規則｣が適用されておらず，またそれを満たしていない。
③ 1970 年代はじめ頃までは指定区間の河床は現在のものよりかなり高かったので，洪水時にはダムによる背水の影響は現在より数十 cm 高かった。そのため，当時飯山盆地において土砂堆積が促進された。
ここでは，上記の内③について，最近の検討も含めて述べる。
（１）ダムによる飯山盆地の水位せき上げ
15

○ 国交省の言は「ダムによるせきあげの影響はダム上流 1 km まで」である。これは，平水時の常時満水位状態について述べたもので，洪水時のものではない。
○ 現況河道を前提とする場合，筆者の計算では，ダム地点（13km）で水位を 1m せき上げると，9000m3/s のとき 22km 地点で 10 cm ほど，5000m3/s では 5cm ほど水位が上がる。13km地点（ダムの直上流）においては，9000m3/s の時，ダムがないときの等流水位は 298.7m，
ダム建設後の HWL=300.2m であり，ダムによるせき上げ高は 1.5m となる。したがって，
22 km 地点でダムによるせき上げ高は十数 cm ほどと見積もられる。
○ 過去には洪水時のゲート管理もいい加減であり，ダム堆砂に伴う河床上昇が大きかった。そのため，ダムによる背水の影響はもっと大きかったはずである。東電の河床に関する資料（1950～1988 年，13km～66km 区間）によると，ダム地点から 5.3km までの区間では最大
河床変動量は 3.7m に及んでいる。
○ 上記資料において河床がとくに高かった 1971 年の河床データを用いて当時の洪水位を見積もった結果，9000m3/s の時，22km 地点における水位は，現況河道の場合の水位より 60cm
ほど高くなることがわかった。結局，当時は 22km 地点ではダムがない場合に比べて 70cm
あまり水位が高かった。これが飯山盆地における洪水時水位を押しあげたと言える。
（２）湯滝（22km）地点（直轄区間の下流端）の河床変動の検討
湯滝地点の河床変動に関して，3 つの重要な検討材料がある。
第 1 は，湯滝で昔「入船屋」に関係しておられた方に対するヒヤリング（2007/12/3）結果である。ダム建設前には通船がどこにどのように接岸したかについて，また船橋があった位置について彼から現地で説明を受けた。彼によるとダム建設前から現在までさして河床変動はない。入船屋の屋敷跡に庭が現存していることについても現地で説明を受けた。
第 2 の資料は，昭和 8 年湯滝橋（船橋）開通式の写真である。これには飯山鉄道線路高さ，現117 号線の高さ，水面が写っており，当時の水位標高が 306m と判読できた。2007/12/3 時点の
同地点の水位は 305m であり，上記判読水位より 1m 低いことが確認できた。
第 3 の資料は，大倉崎の毎月最低水位の 1951～2006 年の間の変化（図 2）である。これから1951～1968 年の間は低水位一定，その後徐々に河床低下していることが判読される。
湯滝地点は狭窄部であることを考慮すると，ここでは浮流砂が堆積することはあり得ない。以上の 3 検討材料から，ダム堆砂に伴う河床上昇は当地点までは及んでいないと見るのが妥当である。飯山盆地に対するダムの影響は，洪水時に水位を数十 cm 引き上げて堤防を危険な状態にしたことと，また水位上昇によって浮流砂の堆積を促進したことである。

図２ 大倉崎の毎月の最低水位の1951～2006年の56年間の記録
数値は国交省から開示された大倉崎観測所日水位年表による。
1967年に水位が2m跳ね上がっているのは基準点の変更によるものと考えられるが，国交省の資料の上では基準点の変更はない。

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