Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
る。今後様々な適応策オプションを議論する際の基礎情報になる。国や地方自治体に洪水被害額の地域詳細情報を提供することで、政策検討、適応策オプションの検討に貢献できる。

## 6 ．国際共同研究等の状況

IMPAC-T/STREPSにおいてタイ国灌漑局、カセサート大学と気候変動による水害被害評価推定を行っている。また洪水氾濫の比較研究として、豪州カーティン大学と共同研究を行っており、沿岸部の気候変動の影響を評価している。これらはS-8プロジェクトの成果を海外展開するためのものである。これらの具体的なものとして、Slope Failure and Water Disasters Workshop（タイ国研究者（カセサート大学、灌漑局））を仙台において2012年3月29日に、HEST seminarとしてMukand S. Babel教授（AIT）を招聘し、Climate Change Impact and Adaptation for Bangkok Metropolitan Regionを仙台において2013年3月14日に講演会を行った

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) K. ONO, T. AKIMOTO, L. N. GUNAWARDHANA, S. KAZAMA and S. KAWAGOE: Hydrology and Earth System Science, 15, 197-207 (2011)

“Distributed specific sediment yield estimations in Japan attributed to extreme-rainfall-induced slope failures under a changing climate”

2) L. GUNAWARDHANA and S. KAZAMA: Annual Hydraulic Engineering Journal, 55, 67-72 (2011) "Snow and glacier contribution from Italian Alps from seasonal river discharge in Tagliamento River"

3) N. GUNASEKARA and S. KAZAMA: Annual Hydraulic Engineering Journal, 55, 115-120 (2011) "Monitoring inequalities in irrigation water supplies for sustainable irrigation management"

4) N. GUNASEKARA and S. KAZAMA: IAHS publication 347, 267-273 (2011)

"Water conflict vulnerability of regions, Risk in water resources management"

5) L. GUNAWARDHANA and S. KAZAMA: IAHS publication 345, 10-16(2011)

“Groundwater temperature as a tracer to estimate anthropogenic impacts: past, present and future, Conceptual and Modelling Studies of Integrated Groundwater”

6) K. Ono and S. KAZAMA: IAHS Publication 344, 169-175 (2011)

“Analysis of extreme daily rainfall in southeast Asia with a gridded daily rainfall data set”

7) L. GUNAWARDHANA and S. KAZAMA: Hydrological Processes, 25, 17, 2665–2678 (2011)

“Climate change impacts on groundwater temperature change in the Sendai plain, Japan”,

8) L. GUNAWARDHANA, S. KAZAMA and S. KAWAGOE: Water Resources Management, 25, 13, 3247-3276. (2011)

“Impact of Urbanization and Climate Change on Aquifer Thermal Regimes”

9) K. ONO, S. KAZAMA, S. KAWAGOE, Y. YOKOO and L. GUNAWARDHANA: Hydrological Research
Letters, 5, 69–72 (2011)

“Possible earthen dam failure mechanisms of Fujinuma reservoir due to the Great East Japan, Earthquake of 2011”

10) Y. YOKOO and S. KAZAMA: Hydrological Processes, doi:10.1002/hyp.8299 (2011)

“Numerical investigations on the relationships between watershed characteristics and water balance model parameters”

12) L. GUNAWARDHANA and S. KAZAMA: Journal of Hydrology, 460-461, 40-51 (2012)

“Using subsurface temperatures to derive the spatial extent of the urban heat island effect”

13) M. M. THI, L. GUNAWARDHANA and S. KAZAMA: Water International, 37(3), 218-235 (2012) "A comparison of historical land-use change patterns and recommendations for flood plain developments in three delta regions in Southeast Asia"

14) L. GUNAWARDHANA and S. KAZAMA: Global and Planetary Change, 86–87, 66–78 (2012)

“Statistical and numerical analyses of the influence of climate variability on aquifer water levels and groundwater temperatures: The impacts of climate change on aquifer thermal regimes”

15) K. ONO, S. KAZAMA, L. GUNAWARDHANA and K. KURAJI: Hydrological Research Letters, 7(3), 66–72 (2013)

“An investigation of extreme daily rainfall in the Mekong River Basin using a gridded precipitation dataset”

17) N. K. GUNASEKARA, S. KAZAMA, D. YAMAZAKI and T. OKI: Water Resources Management, 28, 169–184 (2014)

“Water conflict risk due to water resource availability and unequal distribution”

18) N. K. GUNASEKARA, S. KAZAMA, D. YAMAZAKI and T. OKI: Southeast Asian Water Environment 5, 205–211 (2014),

“Water conflict vulnerability of Mekong countries in the near future”

19) K. ONO and S. KAZAMA: Southeast Asian Water Environment 5, 221–228 (2014)

“Extreme daily rainfall in Thailand using a gridded daily rainfall dataset: A frequency analysis with 6 types of plotting position formula”

20) K. ONO, S. KAZAMA and C. EKKAWATPNIT: Natural Hazards, 74, pp. 2089-2107 (2014)

“Assessment of rainfall-induced shallow landslides in Phetchabun and Krabi provinces,
Thailand”他6件

## <査読付論文に準ずる成果発表>

特に記載すべき事項はない。

## くその他誌上発表（査読なし）>

1) S. KAZAMA: Proceedings of International Symposium, Promoting Synergies among adaptation networks in the Asia-Pacific Region, pp. 27 (2011)

“Water disaster impact on climate change and its adaptation”

2) 風間聡：影響と適応，グローバルネット，280号，pp. 4-5（2014）

「気候変動と水問題」

## （2） 口頭発表（学会等）

1) S. KAZAMA: 6th International Symposium on Environmental Hydraulics, 2010, Athens. "Downscaling output of global climate models with application to aquifer thermal regimes in the Sendai plain, Japan" 他21件

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）「国民との科学・技術対話」の実施

1) トレーニングコースBuilding Resilience to Climate Change, Adaptation in Water Sector （主催：国連大学主催、平成25年10月29日、東京）にて講演。

2) スタディーツアー（主催：二華中学校・高等学会、平成26年7月11日、仙台）にて指導。

3）UK-Japan高校生ワークショップ（主催：英国大使館、平成25年8月5～9日、仙台）にて指導。

4) 地球温暖化に関する国際シンポジウム「変化する気候への適応と未来の姿」（土木学会主催、平成26年11月25日、東京）にて講演。

5）地球環境シンポジウム（土木学会主催、平成25年9月17、18日）の大会実行委員長。200名参加。

6) 気候変動の身近な影響と適応策を考える～IPCC第38回総会に向けてin仙台～（主催:環境省、平成26年2月22日、仙台）にて「気候変動と水問題：影響と適応」を基調講演。

7) 地球環境シンポジウム一般公開シンポジウム「土木分野における適応に向けた気候変動研究の将来展望」（主催：土木学会、平成26年9月4日、東京）にて「水災害の被害額と適応費用推定と複合災害の評価」を基調講演。

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

特に記載すべき事項はない。
## S-8-1 我が国全体への温暖化影響の信頼性の滝定量的評価に関する研究

（４）沿岸・防災リスクの推定と全国リスクマップ開発

② 全国の土砂災害リスクの推定とリスクマップの開発

福島大学

大学院共生システム理工学研究科 川越 清樹

大学院共生システム理工学研究科 横尾 善之

平成22年度～26年度累計予算額：39,649千円

（うち、平成26年度予算額：6,124千円）

## [要旨]

全国の地形、地質、土地被覆、気候シナリオに応じた再現期間毎の極値降雨分布データと、過去の斜面崩壊実績データを利用することで斜面崩壊の発生確率、および一般資産被害額を算定するための関係式を開発した。この関係式に数値地理情報を当てはめることで、土砂災害の危険性の高まる区域を時空間情報で知ることができる。得られた時空間情報を基に、現在までの土砂災害防止対策進捗率を加えることで適応策の効果の将来展望を示した。また、推計される将来の人口分布と危険地域の情報を比較し、人的被害のリスクの高まる領域を求めた。

[キーワード]

斜面崩壊、ハザード、被害額、適応策、適応策進捗率

### 1. はじめに

戦後直後のカスリーン台風(1947年、死者行方不明者1,930人)、伊勢湾台風(1959年、死者行方不明者5,098人)等を経験し、我が国では、豪雨に対しての治山、治水の構造物を整備するハード対策や危険情報を周知させるソフト対策が講じられ、甚大な被害を抑制させる取り組みを進めてきた。一方で、経験や、過去の経験に基づく統計的数値を超過する自然現象が近年認められている。既に対策を整備した地域、もしくは低い危険度で位置づけられた地域での被害も認められ、局所的に想定以上の被害が生じるケースも生じている。温暖化に伴い発生が見積もられている降雨量の増大や豪雨頻度の増加は、この被害を更に増大させる可能性を有する。このような背景をふまえ、温暖化による土砂災害の評価を実施した。

## 2 ．研究開発目的

温暖化による土砂災害の影響を見積もることを目的に、温暖化に関連して発生の見込まれる降雨量の極端現象を変数に設定し、物的被害、人的被害を求めた。また、物的被害に関しては、現在までの土砂対策の整備進捗を基に、今後、温暖化の適応策実施の可能性を踏まえた被害額の遷移を見積もった。気候変動予測に対応させて将来を見据えた安全、安心な国土の保全を設計するだけではなく、現在と将来の展開を連動させて系統的に適応策を計画することの重要性を示している。そのため、強雨に対して脆弱な現状も含めた時系列的な対策推移を求めている。本事業の主たる結果は「①土砂災害被害と適応策の推移予測」、「②人口予測に基づいた土砂災害曝露人
口とハイリスクエリアの検討」である。

### 3. 研究開発方法

事業を通じて開発された降雨変化に応じて斜面崩壊の危険性を求める斜面崩壊モデルを用い、以下の①、②に対する温暖化影響評価予測結果とマップ開発を試みた。

## ① 土砂災害被害と適応策の推移予測

IPCC第5次評価報告書に用いられる気候モデル(MIROC5.0、MRICGCM3、GFDLC3.0、

HadGEM2E ; 4モデル)、RCPシナリオ(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5 ; 3シナリオ)を用いて2050年期、2100年期の都道府県、および全国の土砂災害の一般資産被害額を求めた。また、適応策の目標値を求めるために一般資産被害額予測値に対しての対策整備のシミュレーション解析を試みた。

## ② 流域単位の土砂災害曝露人口予測

斜面崩壊実績を基に開発された雨量に応じた斜面崩壊発生確率モデルを利用して、斜面崩壊のリスクの高まる雨量と現在気候に対する再現期間の雨量との関係を求め、現在の雨量に対して斜面崩壊の生じやすい地域を空間分布で明示した。

## 4 ．結果及び考察

## ① 土砂災害被害と適応策の推移予測

図1(4)②-1に日本列島の土砂災害被害額(年当たり)結果、図1(4)②-2に現在と適応策を除いた場合の一般資産被害額推計都道府県マップを示す。結果の概要は以下に列挙する通りである。

■各気候モデル、RCPシナリオの2050年期の日本列島の一般資産被害額推計より、2050年期の被害額は、RCP2.6シナリオで126億から137億円、RCP4.5シナリオで128億から136億円、

■RCP8.5シナリオで129億から135億円と求められた。

各気候モデル、RCPシナリオの2100年期の日本列島の一般資産被害額推計より、RCP2.6シナリオで127億から136億円、RCP4.5シナリオで130億から135億円、RCP8.5シナリオで133億から143億円となることが求められた。RCPシナリオに関わらず2050年期の一般資産被害額は約15億から25億増となるが、2100年期はRCP8.5シナリオのみ2050年期比で約5億円増と緩やかに被害額増加する結果が明らかにされた。

■ 現況の土砂災害危険箇所について、50年後に25%、100年後に50%の対策整備を行った場合(適応策②)、2050年期の上限で約129億から131億円、2100年期の上限で約124億から132億円の被害額となり、各期間、RCPシナリオをともにおおよそ現在比で20億円増以内に抑制させる対策効果が見込めることを明らかにした。

適応策対策整備率について現況までの直轄砂防指定地における対策整備レベルの対策を考慮した平均的整備率(0.5%/年)としている。ただし、この整備率も直轄砂防指定地域の結果であるため、全国一律で整備を進めるには相当な整備強化が必要になるものと予想される。

## ② 流域単位の土砂災害曝露人口予測

2次谷までの流域空間を設定し、斜面崩壊のリスクの高まる雨量(斜面崩壊発生確率50%超過)と現在気候に対する再現期間の雨量との関係に基づいた危険レベルと2010年、および2050年の人口について空間的に検証し、雨量に対して土砂災害による人的被害の生じやすい地域を明示した。

■日本列島の流域44,105箇所のうち沖積平野以外のものは23,472箇所存在し、そのうち2010年時点
で居住人口を含むものが9,236箇所存在した。なお、2050年時点の場合は、居住人口を含む流域は7,259箇所に減少することが見積もられた。

■土石流ケースについて、流域人口1,000人以上で再現期間10年以下の降雨でリスクの高まる流域は、2010年時で739箇所、2050年時で459箇所と推計された。

☑都道府県別で評価すると、2010年時に兵庫県(54箇所)、静岡県(45箇所)、広島県(44箇所)、和歌山県(34箇所)、山梨県(34箇所)、2050年時に兵庫県(46箇所)、広島県(38箇所)、長野県(30箇所)、静岡県(27箇所)、和歌山県(22箇所)が上位である。

図1(4) $ ^{②} $ -1 日本列島の土砂災害被害額

図1(4)②-2 現在と適応策を除いた場合の一般資産被害額推計

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

土砂災害による将来の予見を捉えた一般資産被害額リスクと適応策誘導の優先順位を誘導するための基礎リスク情報を求め、今後必要とされるべき適応策へ目標設定を具現化できる検討結果を得た。時系列的、かつ空間情報による目標設定を明らかにした点に関すれば、防災体制および、街づくり、情報提供等のハード対策を補完するソフト対策をより具現化して議論できるデータベースが作成されたものと捉えることができる。そのため、防災面、および全国から地域への連動させる防災研究への発展が期待できる成果が示された。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

日本における気候変動による影響の評価に関する意見の募集（パブリックコメント）について（環境省 平成27年1月26日）で作成された（参考資料）日本における気候変動による影響に関する評価報告書（案）に研究成果が活用されている。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

最新の温暖化予見データにあわせた被害額が明らかにされ、今後の適応策に反映するべき時系列、空間情報が得られている。これを利用し、現況まで整備されたハード、もしくはソフト対策と比較検証し、具体化した環境変化に伴う土砂対策の拡大を検討する必要がある。
## 6 ．国際共同研究等の状況

LAUNCHING MEETING OF ASIAN TECHNICAL COMMITTEEがアジア各国の研究者で組織され、ベトナムハノイでMitigation and adaptation to climate change-induced geo disastersのワークショップ(2013年11月26～29日、参加者30名、主催：D. T. Bergado(Hanoi University of Science))が開催された。このワークショップにて研究課題を発表し、アジア各国参加者の高い関心をうけた。以降、連携を結び温暖化に伴う土砂災害の影響評価が継続されている。2015年3月にはThuy Loi University(ハノイ ベトナム、招待：Cong Mai Van(Hanoi water resources university))から招待を受けて講演を行い、業務終了後の協働研究の意向を受けた。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) S. KAWAGOE, S. KAZAMA and P.R. SARUKKALIGE: Hydrology and Earth System Science, 14, 1047-061 (2010)

“Probabilistic modelling of rainfall induced landslide hazard assessment”

2）川越清樹、小野桂介、青木春奈：土木学会河川技術論文集，16，77-82(2010)「気候変動に伴う斜面崩壊に起因した土砂生産量の推計」

3）川越清樹、肱岡靖明、高橋潔：土木学会地球環境研究論文集，18，29-36(2010)「温暖化政策支援モデルを用いた気候変動に対する斜面崩壊影響評価」

4）川越清樹、江坂悠里、肱岡靖明：土木学会水工学論文集，55，955-960(2011)「実効雨量と地域情報を用いた東京都の土砂災害解析」

5）横尾善之、沖大幹、川崎雅俊、坂田加奈子：土木学会水工学論文集，55，385-390(2011)「渇水比流量の増加要因に着目した全日本地下水涵養ポテンシャルマップの作成”

6）川越清樹、大田敏長、江坂悠里：土木学会論文集G(環境)，67，I_47-I_54(2011)「時間降雨量に応じた行政区毎の内水リスクの推計」

7）横尾善之：土木学会論文集G(環境)，67，I_55-I_60(2011)，「降水量の年々変動に河川流量が敏感になる気候条件に関する理論的検討」

8) Y. YOKOO and M. SIVAPALAN: Hydrology and Earth System Sciences, 15, 2805-2819 (2011) "Towards reconstruction of the flow duration curve: development of a conceptual framework with a physical basis"

9) Y. YOKOO and S. KAZAMA: Hydrological Processes, doi:10.1002/hyp.8299 (2011)

“Numerical investigations on the relationships between watershed characteristics and water balance model parameters”

10）川越清樹、江坂悠里：土木学会論文集G(環境)，68，I_287-I_296(2012)「気候システムの温暖化による斜面崩壊と影響人口の関係に関する推計」

11）小松和、木村龍、横尾善之：土木学会論文集G(環境)，68，I_261-I_266(2012)「流域の気候・地理条件に基づく山地河川の流況推定に向けた予備的検討」

12）小松和、横尾善之：土木学会論文集B1(水工学)，69，I_481-I_486(2012)「日本の流域における気候条件と流況曲線形状の関係に関する検討」
13）川越清樹、江坂悠里、伊藤圭祐、肱岡靖明：土木学会論文集G(環境)，70，I_167-I_176(2014)「気候モデルを用いた将来の土砂災害推計」

## <査読付論文に準ずる成果発表>

特に記載すべき事項はない。

## くその他誌上発表（査読なし）>

2）木村龍、江坂悠里、横尾善之：東北地域災害科学研究論文集，47，165-170(2011)“流域の気候・地理的条件が山地河川の流況に与える影響”

3) 芳賀友洋、横尾善之：東北地域災害科学研究論文集，47，153-158(2011)

“数値フィルターと水質データを用いた阿武隈川の流量時系列データの成分分離に関する研究”

4）川越清樹、太田敏長、佐藤雄太：東北地域災害科学研究論文集，47，171-176(2011)“福島県の降雨極値を考慮した内水氾濫ポテンシャルマップ”

5）小林秀平、横尾善之：東北地域災害科学研究論文集，48，161-166(2012)“東北地方の山地流域における雨水貯留量変動の推定に関する基礎的検討”

6) 江坂悠里、渡辺麻子，川越清樹：地球環境シンポジウム講演集，20，187-192（2012），“道路情報を用いた福島沿岸域における災害適応策の検討”

7) 龍崎尚真、横尾善之：東北地域災害科学研究論文集，49，151-156(2013) "IDFカーブを利用した洪水頻度解析法に関する研究"

8) 吉田司、江坂悠里、川越清樹：東北地域災害科学研究論文集，49，127-132(2013)

“アジア領域を対象としたケッペンの気候区分を用いた気候変動評価と水害の関係の検討”

9) 江坂悠里、川越清樹、渡部宏教：地球環境シンポジウム講演集，21，207-212(2013) “東日本大題震災に関する沿岸地域の災害固有性分析と適応策の検討”

10）伊藤圭祐、江坂悠里、川越清樹：東北地域災害科学研究論文集，50，211-216(2014)，“流域に応じた土砂流出特性に関する研究”

11）若林初美、伊藤圭祐、川越清樹：地球環境シンポジウム講演集，22，157-162(2014)“気候変動による都道府県別の斜面崩壊リスク曝露人口に関する研究”

12）外山亮、伊藤圭祐、川越清樹：地球環境シンポジウム講演集，22，189-192(2014)“日本列島に上陸する台風時期の変化に伴うリスク推移の基礎データ整備”

14）伊藤圭祐、若林初美、川越清樹：東北地域災害科学研究，51，13-18（2015)“日本列島全域を対象とした土石流危険渓流のポテンシャル評価”

## （2） 口頭発表（学会等）

1) Y. YOKOO, M. SIVAPALAN : Meeting of Americas for do Iguassu, Brazil, 2010, “Investigating the Roles of Climate and Landscape Characteristics on Mean Annual and Monthly Water Balances”
2) Y. YOKOO, M. SIVAPALAN: Hydrology Conference 2010, San Diego, USA, 2010, “Effects of inter-annual and seasonal variability of climate on watershed water balance under different climate types”

3) 川越清樹、江坂悠里：第66回土木学会年次学術講演会(2011),

“亜熱帯気候域の気象データを利用した気温変化と降雨の関係性に関する研究”

4) S. KAWAGOE, Y. ESAKA, Y. HIJIOKA : Adaptation futures Second International climate change adaptation conference, 2012

“Evaluation of slope failure probability risk in Japan due to climate change by using climate policy assistance models”

5) S. KAWAGOE, Y. ESAKA : Asia Oceania Geoscience Society conference, 2012 "Evaluation of slope failure due to climate change"

6) Y. ESAKA, S. KAWAGOE : Annual meeting Asia Oceania Geosciences Society, 2013 "Disaster Adaptation Plan in Fukushima Coastal Area to Use Regional Information"

7) Y. MUNAKATA, Y. ESAKA, S. KAWAGOE : Annual meeting Asia Oceania Geosciences Society, 2013

“Estimated Disaster Risk Based on Relationship between Slope Failure and Population Due to Global Warming”

8) 伊藤圭祐、川越清樹：平成26年度日本自然災害学会学術講演会(2014)

“気候変動リスクの予測に対応できる土石流危険度評価モデルの構築”

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）「国民との科学・技術対話」の実施

特に記載すべき事項はない。

## （５）マスコミ等への公表・報道等

川越清樹：読売新聞(福島県版)（2013年10月22日「土砂災害警戒図作成の遅れ」）

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

特に記載すべき事項はない。
## S-8-1 我が国全体への温暖化影響の信頼性の高い定量的評価に関する研究

（４）沿岸・防災リスクの推定と全国リスクマップ開発

③全国の高潮災害リスクの推定とリスクマップの開発

国土技術政策総合研究所

沿岸海洋・防災研究部 鈴木 武

沿岸海洋·防災研究部 沿岸防災研究室 淺井 正

平成22～26年度累計予算額：17,531千円

（うち、平成26年度予算額：3,185千円）

## [要旨]

IPCC第5次評価報告書に示された世界平均気温と海面水位の変化をもとに、人口変化および高潮浸水への適応を加味し、高潮浸水被害予測モデルを改良して精度を高めて高潮浸水被害を計算し、全国および三大湾の高潮被害指標の空間分布を表現するリスクマップを作成するとともに、2100年までの経年的な変化をまとめ、地球温暖化に伴う高潮災害について空間分布と経年的な変化の傾向を把握した。

[キーワード]

地球温暖化、高潮、リスクマップ、長期予測、適応策

### 1. はじめに

IPCC第5次評価報告書 $ ^{1} $ は、世界平均海面水位が上昇し、高潮が大きくなる可能性が非常に高いとした。日本沿岸は台風がたびたび来襲する場所であり、高潮・高波による浸水被害が発生することが多い。地球温暖化によって海面が上昇し、強い台風の発生が増加すれば、日本沿岸では高潮によって被害を受けるリスクが増大する。

日本沿岸の地球温暖化による高潮リスクの増大を一定の範囲内に抑えるための対策を検討するためには、高潮によってどれだけの浸水被害が生じ、どのような高潮対策を講じたときにどの程度被害が軽減されるのかをより精度良く見積もるため、高潮浸水シミュレーションの推定精度を高めていく必要がある。また、地球温暖化が進んだときに日本のどの地域が高潮に対してどれだけ脆弱であるかを日本社会の変化も考慮に入れて予測しておくことが必要である。

## 2 ．研究開発目的

IPCC第5次評価報告書 $ ^{1)} $ は、世界平均海面水位が上昇し、高潮が大きくなる可能性が非常に高いとした。海面水位が上昇し高潮偏差が増大すれば、沿岸域における高潮による浸水リスクは増大する。同報告書では、温室効果ガスの代表的濃度経路（RCP）が4パターン設定され、それらに対応した世界平均の気温や海面水位の変化量が示されている。しかし、日本の高潮浸水による被害リスクがどれだけ変化するかは示されていない。

IPCC第5次評価報告書に示された世界平均気温と海面水位の変化をもとに、人口変化および高潮浸水への一定水準の対応の想定を加味し、S-4プロジェクトで開発した高潮浸水被害予測モデルを
改良して精度を高めて高潮浸水被害を計算し、全国および三大湾の高潮被害指標の空間分布を表現するリスクマップを作成するとともに、2100年までの経年的な変化をまとめ、地球温暖化に伴う高潮災害について空間分布と経年的な変化の傾向を把握するとともに、それらを踏まえた気候変動への適応に関する方向性を考察する。

### 3. 研究開発方法

## （１）全国の高潮災害リスク推定とリスクマップの開発

IPCC第5次評価報告書 $ ^{1)} $ に示された代表的濃度経路（RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0およびRCP8.5）による2050年と2100年の世界平均の気温上昇量と海面上昇量を使い、社会保障・人口問題研究所の推定 $ ^{3)} $ をもとにした人口変化を想定し、年生起確率1/100の高潮による最高潮位未満の海岸防護施設の天端を2050年までにその高さに引き上げるという気候変動への適応を加味したばあいの高潮浸水による被害指標を全国の低標高地について推計し、それらの結果を集約することによって、高潮浸水による浸水被害指標（浸水面積、浸水人口および浸水被害額）の全国の空間分布と2100年までの50年間隔の変化の傾向を把握した。

高潮による浸水被害指標の予測は2000年、2050年および2100年の3時点を対象に行った。計算対象とする地域は全国の標高15m以下の地域とし、893の計算セルを全国に設定した。対象地域は、地表面の形状および海岸防護施設を与えた数値地形を構築した。被害額は海岸事業の費用分析指針 $ ^{5)} $ に準じて計算した。

## （２）越波・越流量推定モデルの構築と三大湾の高潮災害リスク推定

越波から越流への遷移過程における護岸等の越波・越流量を、様々な平均水位と波浪条件を設定し数値波動水路でシミュレーション行った。越波状態から越流状態に遷移する状態での護岸等を通過する流量を推定するモデル（期待越波・越流計算モデル）を作成した。高潮浸水モデルに期待越波・越流計算モデルを組み込み、三大湾の奥部を対象に高潮浸水被害を予測し、被害の空間分布と経年的な変化特性を把握した。風場はMyersのモデル $ ^{6} $ 、海水流動は非線形長波モデル、海水遡上は岩崎・真野の方法 $ ^{7} $ 、越波・越流量は期待越波・越流計算モデルである。被害額は海岸事業の費用分析指針 $ ^{5} $ に準じて計算した。

## 4 ．結果及び考察

## （１）全国の高潮災害リスク推定とリスクマップの開発

2100年まで現状を維持する条件Case0、人口が2050年まで減少する条件Case1、2050年まで人口が減少するとともに海岸保全施設を年間生起確率1/100まで高める条件Case2について、高潮浸水による浸水面積、浸水人口および浸水被害額の全国の空間分布を作成した。Case1の2100年の条件での高潮による浸水被害指標の地域分布を図1(4)③-1に示す。図中の着色した部分の濃淡はセルを単位とした浸水面積、浸水人口および浸水被害額の大小である。浸水面積は0.1ha以上の、浸水人口は10人以上の、浸水被害額は1000万円以上のセルを表示している。

浸水面積、浸水人口および浸水被害額の地域分布から、三大湾、瀬戸内海および有明・八代海の沿岸地域が地球温暖化が進んだ場合に高潮浸水による被害リスクが相対的に大きいことが分かる。海岸線の防御は河川、港湾、漁港および農村の4部局で行われており、H24年度版海岸統計によれば要保全海岸延長の割合は全国でそれぞれ36%、29%、22%および11%である。
(a) 浸水面積

(b) 浸水人口

(c) 浸水被害額

図1(4)③-1 浸水面積、浸水人口および浸水被害額の地域分布傾向

代表的濃度経路ごとにCase0からCase2の条件について、2000年から2100年までの間で高潮による浸水被害指標がどのように変化するかを50年間隔で計算した。その結果を図1(4)③-2に示す。この結果では、RCP2.6～RCP6.0では全ての条件で、被害指標の増加量は2000年から2100年の前半50年と後半50年で大きくは変化しない。Case1の場合には、2050年と2100年の浸水人口と浸水被害額が全計算条件の平均でCase0の0.75～0.78倍に低下する。Case1の浸水人口と浸水被害額がCase0の0.75～0.78倍であることは、全国の人口変化係数0.765とほぼ一致している。

注）☐ : Case0、▼ : Case1、◇ : Case2である。各CaseにおいてIPCC第5次評価報告書に示された気候モデルによる予測の平均値、予測の幅の上限値と下限値をもとに推計した値を上中下3つの点で示している。

図1(4)③-2 RCP別の高潮被害指標の100年間の変化傾向
高潮によってある高潮位が出現し、それよりも低い地域がその潮位まで全て浸水するとしたときに浸水被害額がいくらになるかを三大湾、瀬戸内海、茨城・九十九里地域、東海地域および南海・東南海地域について計算し、それらをまとめて沿岸浸水被害関数を作成した。沿岸浸水被害関数は図1(4)③-3の通りである。これは被害のある種のポテンシャルを集計したものであり、傾向値としてみる必要がある。

(a)三大湾と瀬戸内海

(b) 外洋地域

図1(4) $ ^{③} $ -3 沿岸浸水被害関数

## （２）越波・越流量推定モデルの構築と三大湾の高潮災害リスク推定

越波から越流への遷移過程における護岸等の越波・越流量を、様々な平均水位と波浪条件を設定し数値波動水路でシミュレーション行い、それらの結果を基に越波状態から越流状態に遷移する状態での護岸等を通過する流量を推定するモデル（期待越波・越流計算モデル）を作成した。海面が60cm上昇し、台風強度が1.3となったときの東京湾、伊勢湾および大阪湾の奥部（東京港、名古屋港、大阪港・尼崎西宮芦屋港の港内地域とその周辺地域）における高潮による浸水の最大浸水深の平面分布を計算した。その結果は図1(4)③-4のとおりである。各湾ともに最大浸水深の平面分布は既往モデルとほぼ同じであるが、若干面積が小さくなっている。

(a) 東京港地域

(b)名古屋港地域

(c)大阪港・尼崎西宮芦屋港地域

図1(4)③-4 三大湾奥部における高潮浸水の最大浸水深

東京湾、伊勢湾および大阪湾の奥部における海面上昇量と台風強度に対する浸水被害額は図1(4)③-5のとおりである。海面上昇の大きさおよび台風強度の大きさによらず、浸水被害額が最
も大きいのは大阪湾、次いで伊勢湾、東京湾である。東京湾は海面上昇30cmまでは台風強度が増加しても被害額がほとんど増えないが、海面上昇が60cmになると台風強度の増加に伴い被害額が加速度的に上昇する。伊勢湾および大阪湾は台風強度の増加に対して被害は直線的に増加する。

浸水面積の順位は伊勢湾、大阪湾、東京湾であるから、伊勢湾と大阪湾の順位が浸水面積と浸水被害額で異なっている。それは、伊勢湾が浸水面積が大きい割にそこに存在する資産が少なく、大阪湾は浸水面積が小さい割に存在する資産が大きいためと考えられる。また、東京湾は浸水被害額が他の湾と比べて小さい。東京湾の場合、浸水区域のほとんどの部分で浸水深が小さいことによるものである。

(a)東京港地域

(b)名古屋港地域

(c)大阪港・尼崎西宮芦屋港地域

図1(4)③-5 三大湾奥部における浸水被害額の感度

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

高潮浸水による被害指標を日本全国にわたって計算し、高潮浸水被害リスクの全国の空間分布と2100年までの100年間の集計された全国の被害リスクの変化の傾向を把握した。海岸防護施設が存在し、それを海水が越えるとして一国のスケールで高潮浸水を計算したものはこれまでにない。越波状態から越流状態に遷移する過程での護岸通過流量を計算する方法はこれまでになかった。流体計算を行い、それをもとに計算方法を構築したものであり、力学的な裏付けを持つ手法を開発することができた。そしてその方法を組み込んだ浸水シミュレーションを行い、地球が温暖化した場合の三大湾奥部の高潮浸水被害を推計した。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

中央環境審議会（地球環境部会・気候変動影響評価等小委員会）で作成された「日本における気候変動による影響に関する評価報告書（案）」の中で、日本における気候変動による高潮・高波の影響の評価において、高潮浸水リスクの全国における地域的な分布や三大湾における高潮浸水被害の変化についての知見が参照された。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

海岸保全施設がありそれを海水が超えるとして高潮浸水を予測したことによって、高潮浸水被害の予測がこれまでよりも現実に近づいた。全国のどの地域でどれだけの高潮浸水被害リスクがあるのか、全国の高潮浸水リスクが長期的にどのように変化していくかを把握した。それは、地方公共団体や国が高潮に対してどのような地域でどのようなタイミングで対策を検討していけばよいかを考える上で基礎情報となる。
越波から越流への遷移過程における海水流入量を計算する手法を開発したことによって高潮浸水予測モデルの推定精度が向上した。今後行われる高潮浸水シミュレーションに活用することで大規模高潮時の浸水予測の精度が向上する。

## 6 ．国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1）鈴木武、根木貴史、柴木秀之：土木学会論文集，B3（海洋開発），67，2，I_997～I_1002（2011）“地球温暖化による高潮変化シナリオを使った浸水被害の予測”

2）鈴木武、根木貴史：土木学会論文集，G（環境），67，5，I_27～I_33（2011）

“期待越波・越流計算モデルを使った三大湾高潮浸水被害の地球温暖化に対する感度の分析”

3）鈴木武：土木学会論文集，B3（海洋開発），68，2，I_870～I_875（2012）

“地球温暖化影響を考慮した高潮浸水被害リスクマップと沿岸浸水被害関数の作成”

4）鈴木武：土木学会論文集，B3（海洋開発），70，2，（2014）

“GHG濃度経路に基づく気候変動予測を受けた高潮被害の予測”

5) 鈴木武：沿岸域学会誌，27，3，63-73（2014）

“地球温暖化・人口変動・適応を考慮した高潮被害の全国予測”

## くその他誌上発表（査読なし）>

1）鈴木武：国土技術政策研究所研究報告，46,1-23（2011）

“越波・越流共存時の護岸通過流量のモデル化と三大湾高潮浸水被害の地球温暖化による感度の推定”

## （2） 口頭発表（学会等）

特に記載すべき事項はない。

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）「国民との科学・技術対話」の実施

1) 鈴木武：港湾空港研究シンポジウム（2013）

“高潮被害の地球温暖化による変化を見積もる”

2) 鈴木武：国土技術政策総合研究所講演会（2014)

“IPCC第5次報告書を受けた高潮浸水被害予測とその含意”

3) 鈴木武：港湾空港技術講演会（2014）

“高潮の大規模化によるリスクの増大と対応の方向性”

4) 鈴木武：港湾空港技術特別講演会 in 神戸 2014（2014）

“IPCC第5次報告書を受けた高潮被害の全国予測と対応の方向性”
## （５）マスコミ等への公表・報道等

1) 鈴木武 : THE JAPAN TIMES ON SUNDAY（2014年6月13日、2頁、「Time Out, Rising Tide」）

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

1) Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC): Climate Change 2013. The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Edited by Stocker, F.T. et al, Cambridge Univ. Press, New York, 2013.

2）国土交通省：国土のグランドデザイン2050～対流促進型国土の形成～，（2014）

3）国立社会保障・人口問題研究所：日本の地域別将来推計人口（平成25年3月推計），人口問題研究資料，330，（2013）

4) World Climate Research Programme (WCRP): Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5), (2013)

5）農林水産省農村振興局・農林水産省水産庁・国土交通省河川局・国土交通省港湾局：海岸事業の費用便益分析指針（改訂版），（2004）

6) V.A. Myers: “Characteristics of U.S. Hurricanes Pertinent to Levee Design for Lake Okeechobee, Florida”, Hydro-Meteorology Report, 32, Weather Bureau, U.S. Dept. Commerce, (1954)

7）岩崎敏夫・真野明：オイラー座標による二次元津波遡上の数値計算，海岸工学講演会論文集，26, 70-74 (1979)

8）合田良実・岸良安治・神山豊：不規則波による防波護岸の越波流量に関する実験的研究，港湾技術研究所報告，14、4，3-44（1975）
S-8-1 我が国全体への温暖化影響の信頼性の高い定量的評価に関する研究

（４）沿岸・防災リスクの推定と全国リスクマップの開発

④ 全国の沿岸浸食リスクの推定とリスクマップの開発

東北大学

災害科学國際研究所

有働 惠子

平成22年度～26年度累計予算額：22,028千円

（うち、平成26年度予算額：3,850千円）

[要旨]

本研究では、3つの代表的濃度シナリオ（RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5）に対する最新の海面上昇量予測結果を用いて、気候変動に伴う海面上昇量予測値に対する砂浜消失量の予測を行うとともに、全国の気候変動による海面上昇量に対する砂浜消失被害関数を構築し、その不確実性を評価した。その結果、将来の砂浜消失率は、IPCC第5次評価報告書（2013）の海面上昇量予測結果の下限値0.26mであっても47%で、上限値0.82mでは91%に達すると予測された。水没のみを考慮した場合であっても、全国の消失率は下限値0.26mで19%、上限値0.82mで58%に達すると予測された。

[キーワード]

海面上昇、砂浜侵食、Bruun則、CMIP5、底質粒径

### 1. はじめに

気候変動に伴う海面上昇や波浪特性の変化が懸念されている。長期的に海面が上昇し、最大波高が増大すれば、砂浜や干潟の消失リスクが増大し汀線が後退する。沿岸域に人口が集中し、戦後の急速な開発などにより、既に砂浜侵食が進行した状態にある我が国では、汀線後退によって多大な人口や資産への影響が懸念される。しかしながら、全国の砂浜消失リスクについては、三村ら（1994）による評価が行われて以降約20年間、これに関する研究は行われてこなかった。適切な適応策の検討を行うためには、最新の将来予測データを用いてそのリスクを評価し、その不確実性について明らかにすることが必要とされる。

## 2 ．研究開発目的

本研究では、3つの代表的濃度シナリオ（RCP2.6，RCP4.5，RCP8.5）に対する最新の海面上昇量予測結果を用いて、気候変動に伴う海面上昇量予測値に対する砂浜消失量の予測を行うことを目的とする。さらに、全国の気候変動による海面上昇量に対する砂浜消失被害関数を構築し、その不確実性を評価する。

### 3. 研究開発方法

沿岸区分（海岸保全基本計画が作成される海岸の区分で、地形・海象面の類似性及び沿岸漂砂の連続性に着目して分けられたもの）別に、全国の砂浜の底質粒径を0.2mm、0.3mm、ならびに0.6mmとした場合について、Bruun則（三村ら，1994）を用いて将来の砂浜消失量を予測した。さらに、
将来予測される海面上昇に対する全国の砂浜消失被害関数を、海面上昇量を全国一律と仮定して以下の(i)～(iii)の方法で予測し、これらを比較することにより、その不確実性を評価することとした。比較のために、異なる砂浜データベースを用いた三村ら（1994）の予測結果(iii)も使用することとした。(i)岸田・清水（2000）の海岸情報データから得られる砂浜幅の条件において、砂浜勾配を仮定して現在の海面から水位を上昇させた場合の水没面積、(ii)岸田・清水（2000）の海岸情報データから得られる砂浜幅の条件において、底質粒径と砂浜勾配を仮定してBruun則に従って汀線が後退した場合の侵食面積、(iii)全国9,688海岸のデータセットから得られる砂浜幅・勾配等の条件において、底質粒径を仮定してBruun則に従って汀線が後退した場合の侵食面積（三村ら,1994）

## 4 ．結果及び考察

CMIP5に提出された全球気候モデルMIROC5, HadGEM2-ES, ならびにMRI-CGCM3の将来（2081～2100年）の20年平均海面上昇量の予測結果は、MIROC5, HadGEM2-ES, MRI-CGCM3の順に海面上昇量が大きい傾向にあった。日本周辺では太平洋側の海域で上昇量が比較的大きかった。得られた海面上昇量を用いて予測した砂浜消失率を図1(4)④-1に示す。ここでは、底質粒径を0.3mmとした場合の結果のみを示す。同じRCPシナリオに対してはいずれのモデルの結果も同程度の消失率となったが、いずれのモデルの結果も異なるRCPシナリオに対して消失率は大きく異なった。海面上昇量を全国一律と仮定して算定した、海面上昇量に対する砂浜消失被害関数を図(4)④-2に示す。予測範囲の中央値となる底質粒径0.3mmの場合の全国の将来の砂浜消失率は、IPCC第5次評価報告書（2013）の海面上昇量予測結果の下限値0.26mであっても47%で、上限値0.82mでは91%に達すると予測された。水没のみを考慮した場合であっても、全国の消失率は下限値0.26mで19%、上限値0.82mで58%に達すると予測された。砂浜消失率の予測方法や底質粒径の不確実性による予測幅は大きく、IPCC（2013）の海面上昇量予測の不確実性と同程度以上であった。現在の日本の砂浜の多くは、戦後の急速な開発などにより、既に侵食が進行した状態にある。本研究で評価した不確実性を総合的に考慮しても、現在の全国の砂浜の最低でも2割以上が消失するという予測結果は重大であり、今後、現実的な適応策を考えていく必要がある。

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

全国の気候変動による砂浜侵食将来予測については、三村ら（1994）以降20年近く再評価されてこなかった。最新の海面上昇等の予測結果を用いて、これを予測し、さらに不確実性を評価した科学的意義は極めて高い。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

農林水産省及び国土交通省の第2回沿岸部（海岸）における気候変動の影響及び適応の方向性検討委員会において、本研究成果である砂浜消失率の将来予測結果を提示した（配布資料4のp2で予測結果が示されている）。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

特に記載すべき事項はない。
図 1(4)④-1 MIROC5, HadGEM2-ES, ならびに MRI-CGCM3 の RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5 に対する将来の海面上昇量に対する全国の砂浜消失率の予測結果（底質粒径 0.3mm の場合）

図(4)④-2 全国一律の海面上昇量に対する全国の砂浜消失率被害関数。 黄色ハッチ部分は底質粒径 0.2mm～0.6mm とした場合の不確実性を示す。