R4-20
紀伊山地における重力変形斜面と水文・水質特性の関連性ついて
国土交通省 近畿地方整備局 紀伊山地砂防事務所 今森直紀※1・田中健貴
国立研究開発法人土木研究所 木下篤彦※2・高原晃宙※2・森 加代子※3・林 幸一郎
国土防災技術株式会社 ○小川内良人・横山 修※1 現：国土交通省関東地方整備局，※2 現：国土交通省国土技術政策総合研究所， ※3 現：奈良県砂防課

1. はじめに紀伊山地では，平成 23 年 9 月台風 12 号の豪雨により，大規模な深層崩壊が多発し，17 箇所の天然ダムが形成された。このような深層崩壊による被害を軽減するためには，深層崩壊の発生の恐れのある斜面を抽出し，保全対象の重要性を勘案した上で深層崩壊の発生を抑制する有効なハード対策とソフト対策とを組み合わせた事前予防対策が重要である。
紀伊山地では，広範囲に重力変形斜面に関する地形解析と空中電磁探査を実施している。空中電磁探査の比抵抗パターンと平成 23 年に発生した深層崩壊の関係については，深層崩壊地周辺斜面の深度方向の比抵抗パターンに共通する比抵抗パターンが報告されている 1）。
そこで本研究は，紀伊山地で抽出された崩壊の恐れのある重力変形斜面の内，121 斜面について地形解析と23 斜面の現地調査を行い，重力変形斜面脚部の湧水の水質とひずみ率，斜面の危険度評価，比抵抗パターンとの関係を解析することで，深層崩壊の発生の恐れのある斜面の抽出指標を検討した。
2. 研究方法
2. 1 重力変形斜面のひずみ率計測
紀伊山地で実施された航空レーザー計測結果を利用した
重力変形斜面に関する地形解析により，深層崩壊発生の恐れのある斜面が 121 箇所抽出されている。これらの斜面について，土木研究所資料第 4333 号 2）を参考に，詳細な重力変形斜面の地形解析とひずみ率の計測を実施した。
2. 2 空中電磁探査による比抵抗パターンの区分
空中電磁探査は，ヘリコプターでセンサを曳航し，送信コイルの磁場に反応して発生する地盤からの磁場を計測することで，地盤内部の比抵抗分布を調査する探査手法である。紀伊山地では，平成 24 年から 25 年にかけて図-1 に示す空中電磁探査を実施している。空中電磁探査の比抵抗断面で出現する低比抵抗帯と高比抵抗帯の分布パターンから，図-2 に示すような高比抵抗帯と高比抵抗帯の間に低比抵抗が狭在するパターン（以後，Ａパターンと称す：図上），地表部から低比抵抗帯が分布するパターン（以後，B パター
図-1 調査位置図
ンと称す：図下），A と B が斜面の上下方向に分布する A/Bパターンの 3 パターンに区分された。ひずみ率を計測した
121 箇所から，更にひずみ率・斜面の危険度評価・現地踏査へのアクセス等を考慮して，74 斜面を選定して空中電磁探査結果を利用した比抵抗断面図を作成して，各斜面の比抵抗パターンを判定した。
2. 3 重力変形斜面の危険度評価・現地踏査・水質分析
比抵抗断面を作成した 74 斜面ついて，千木良 3），千木良ら 4）を参考に，斜面の危険度評価（Ⅰ～Ⅳ区分）を判定した。これらの 74 斜面の内，現地にアクセス容易な斜面を 23 斜面選定して現地踏査を行い，斜面周辺の地表水や湧水の電気伝導度，pH，水温測定と斜面脚部の湧水の水質分析を実施した。水質分析は，主要 8 項目の他に硝酸イオン，シリカイオンを分析した。水質分析結果と比抵抗パターン，ひずみ率，斜面の危険度等について関係を把握した。
3. 調査結果
3. 1 重力斜面脚部の湧水の電気伝導度と水質との関係
重力変形斜面脚部の湧水の電気伝導度は，Ca2+，HCO3-，SO4-と高い相関性が得られた。その他の溶存イオンは，電気伝導度との相関は無かった。紀伊山地に分布する四万十帯の堆積岩には，炭酸塩鉱物や硫化物が多く，炭酸塩鉱物が容易に地下水に溶けやすい性質があることが反映されている。

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3. 2 重力変形斜面脚部の湧水の水質と比抵抗タイプ，ひずみ率，斜面の危険度，斜面の比高の関係
重力変形斜面脚部の湧水の水質と比高・ひずみ率の関係を図-3 に示す。重力変形斜面の比高が大きい
A タイプ：高比抵抗ほど，斜面の危険度が高い。平成 23 年台風 12 号で浅部と深部の高比抵抗帯の間に低比抵抗部が狭在（低比抵抗ウェッジ，破線部）
深層崩壊が発生した五條市赤谷地区や F-71 斜面は，比高が大きく電気伝導度やイオン濃度が高い位置にある。ひずみ率が 2～6％台で電気伝導度が高くなる崩壊前地傾向がある。斜面の危険度Ⅳも 2～6％の範囲に集中している。ひずみ率が 2～6％台でイオン濃度が高くなる傾向から，【斜面変形が活発なステージ】が想定された。
斜面の変位が生じた斜面は，電気伝導度が高いことが想定されることから，電気伝導度は抽出する際B タイプ：低比抵抗の指標となる。ただし，電気伝導度は，断層や熱水地表部から低比抵抗帯の間に相対的に変質，温泉，人為的な汚染の影響を強く受けるので，低比抵抗部が狭在測定位置の条件を精査する必要がある。また斜面脚（比抵抗ウェッジ）
部は，崩土や段丘堆積物などの 2 次的な堆積物に覆われて湧水が確認できない場合が多い。そのため，流域の出口で上流に向かって電気伝導度を確認しながら調査する必要がある。
図-2 比抵抗パターンの区分

湧水の電気伝導度：比高・危険度の関係
25.0

Ａタイプ危険度Ⅳ

22.5
赤谷地区

20.0

電気伝導度mS/m

Aタイプ危険度Ⅲ
Aタイプ危険度Ⅱ

17.5
H23年活動15.0

A/Bタイプ危険度Ⅳ

12.5

A/Bタイプ危険度Ⅱ

10.0

Bタイプ危険度Ⅳ

7.5
5.0

Bタイプ危険度Ⅲ

2.5

Bタイプ危険度Ⅱ

0.0

赤谷地区

150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

比高（ｍ）

湧水の電気伝導度：ひずみ率・危険度の関係
25

Ａタイプ危険度Ⅳ

23

赤谷地区

Aタイプ危険度Ⅲ

20

Aタイプ危険度Ⅱ

18

電気伝導度mS/m

4. おわりに本研究では，紀伊山地で抽出された深層崩壊発
生の恐れのある重力変形斜面について，斜面のひずみ率計測，空中電磁探査の比抵抗パターン区分，斜面の危険度評価を行い，現地調査により湧水の水質分析を実施した。
斜面のひずみ率が 2～6％の範囲に危険度の高い斜面が存在し，比高が大きいほど危険度が高い斜面が分類された。更に危険度の高い斜面は電気伝導度も高い傾向がある。特に比抵抗パターンのＡタイプにその傾向がある。A タイプは，平成 23年に発生した深層崩壊の赤谷地区，清水地区，長殿地区，栗平地区でも解析されている。
斜面のひずみ率，危険度評価，比抵抗パターン，水質を組み合わせることで，深層崩壊の発生の恐れのある斜面の抽出する手法としての可能性が示唆された。今後，深層崩壊の発生の恐れのある斜面の絞り込む手法として検証するために，今回抽出された斜面の詳細な現地調査を踏まえて，精度の向上を図りたい。

H23年活動斜面：F-71

1513A/Bタイプ危険度Ⅳ
A/Bタイプ危険度Ⅱ

10

Bタイプ危険度Ⅳ

85

Bタイプ危険度Ⅲ

3Bタイプ危険度Ⅱ0

赤谷地区

0.0

1.0

2.0

3.04.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0 10.0

ひずみ率（(%)

図-3 湧水の電気伝導とひずみ率・比高・危険度【参考文献】
1) 桜井 亘・酒井 良・奥山悠木・小川内良人・
眞弓孝之・横山 修・河戸克志・奥村 稔，平成 23 年台風 12 号で発生した深層崩壊の地質・地下水特性と空中電磁探査との関連性について，平成 27 年度砂防学会研究発表会概要集 B-103，2015
2)木下篤彦ら，土木研究所資料第 4333 号 深層崩壊の発生する恐れのある斜面抽出技術手法及びリスク評価手法に関する研究，2016
3) 千木良雅弘：深層崩壊の場所の予測と今後の研究展開について，応用地質，56，5，200-209，2015
4)千木良雅弘・坂島俊彦・渋谷研一（2014）：深層崩壊発生危険斜面の地質・地形的抽出法について，平成 26
年度砂防学会研究発表会概要集，A-16-17，2014- 237 -