第６章 感潮池を利用した河口堆積制御の提案（黄河河口）
6.6 結語
図 6.13 100 年 後 に お け る 水 位
𝐻𝐻
と 河 床 位𝑧𝑧
𝑏𝑏; (添 え 字 ‘67’,‘77’： 接 続 地 点)参 考 文 献
1) 李 国 英 ， 芦 田 和 男 ， 澤 井 健 二 ， 角 哲 也 編 著 ； 生 命 体 「 黄 河 」 の 再 生 ， 京 都 大 学 学 術 出 版 会 ，2011．
2）Yoshiya Ogawa, Kenji Sawai；Estuary Sedimentation Control Using a Tidal Reservoir, Proc. International Symposium on River Sedimentation，2013．
3）Ogawa.Y, and K.SAWAI; Estuary Sedimentation Control Using a Tidal Reservoir, Proc. 35th World Congress of International Association for Hydro-Environmental Engineering and Reseach, pp.1-10, 2013．
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第 ７ 章 氾 濫 解 析 と リ ン ク し た 避 難 判 断 支 援 情 報 の 提 供
（ 兵 庫 県 佐 用 町 ）
7.1 目 的
わ が 国 で は か ね て よ り 自 然 災 害 に よ っ て 多 く の 生 命 と 資 産 が 失 わ れ て お り ， 防 災 対 策 の 一 層 の 充 実 が 望 ま れ て い る ．（ 表 7.11)， 図 7.12，3)）
表 7.1 自 然 災 害 に よ る 死 者 ・ 行 方 不 明 者 内 訳
（ 注 ） 対 象 年 1 月 1 日 か ら 12 月 31 日 の 死 者 ・ 行 方 不 明 者 を 表 す ．（ ） 内 の 数 字 は 割 合 を 表 す ．
平 成 24 年 に つ い て は 内 閣 府 と り ま と め に よ る 速 報 値
（ 平 成 23 年 に 起 き た 災 害 の う ち 「 地 震 ・ 津 波 」 欄 に つ い て は ， 警 察 庁 資 料
（「 平 成 23 年 （2011 年 ） 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 の 被 害 状 況 と 警 察 措 置 」（ 平 成 25 年 5 月 10 日 ） に よ る ．）
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図 7.1 自 然 災 害 に よ る 被 害 状 況
（ 注 ） 平 成 23 年 に つ い て ， 東 日 本 大 震 災 に 係 る 被 害 等 の う ち ， 現 在 確 認 中 又 は 不 明 な 数 値 に つ い て は 計 上 さ れ て い な い ． 平 成 24 年 デ ー タ に つ い て は ， 平 成 25 年 版 消 防 白 書 よ り ．
防 災 対 策 に は ， 施 設 対 応 に よ る ハ ー ド 対 策 と ， 避 難 や 土 地 利 用 に よ る ソ フ ト 対 策 が あ る が ， ハ ー ド 対 策 に は お の ず と 限 界 が あ り ， 計 画 規 模 以 上 の 外 力 に 対 し て は ソ フ ト 対 策 が 不 可 欠 と な る ．
災 害 時 の 避 難 に は ， 当 面 の 差 し 迫 っ た 危 険 を 回 避 す る た め に 一 時 的 に 行 う 避 難 と ， や や 落 ち 着 い た 状 況 の も と で ， よ り 長 時 間 に わ た っ て 行 う 避 難 が あ り ， 避 難 計 画 と し て は そ の 両 方 を 考 え て お く 必 要 が あ る ．
洪 水 時 の 避 難 場 所 と し て は ， そ の 場 所 が 安 全 で な け れ ば な ら な い こ と は も ち ろ ん で あ る が ， そ こ へ 到 達 す る ま で の ル ー ト が 安 全 で あ る こ と も 重 要 で あ る ．
平 成 17 年 に 改 正 さ れ た 水 防 法 第 15 条 に 基 づ い て ， 多 く の 市 町 村 で は 洪 水 ハ ザ ー ド マ ッ プ が 作 成 さ れ ，住 民 に 公 開 さ れ て い る（1,274 市 町 村：平 成 25 年 3 月 31 日 時 点 ）
4)．そ こ で は ，図 7.25)に 示 す よ う に 想 定 し た 降 雨 や 破 堤 に よ っ て 各 地 点 で の 最 大 浸 水 深 が い く ら に な る か の 予 測 と と も に ， 小 学 校 区 程 度 の 地 域 の 中 で 比 較 的 長 時 間 退 避 で き る 避 難 場 所 が 示 さ れ て い る ．
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図 7.2 洪 水 ハ ザ ー ド マ ッ プ の イ メ ー ジ
し か し ，住 民 に と っ て は ，い つ 避 難 す れ ば よ い か の 判 断 が 難 し く 6)，避 難 の 必 要 が あ る の に 避 難 し な か っ た り ， 危 険 な 避 難 行 動 を と っ て 避 難 途 上 で 被 災 す る 事 例 も 見 ら れ る ．
そ こ で ， い つ ど こ に い れ ば ど の 程 度 の 危 険 に さ ら さ れ る か を ， 氾 濫 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て 予 測 し て 知 ら せ る こ と が で き れ ば ， よ り 適 切 な 避 難 判 断 を 促 せ る 可 能 性 が あ る ．
こ の 章 で は ， そ の よ う な 観 点 か ら ， 氾 濫 解 析 と リ ン ク し た 洪 水 時 の 避 難 判 断 情 報 の 提 供 法 に つ い て 考 察 す る も の で あ る ．
7.2 建 物 内 で の 被 災 危 険 度
洪 水 時 に 現 在 の 居 場 所 に と ど ま る か ， 別 の 場 所 へ 避 難 す る か の 判 断 材 料 と し て ま ず 必 要 な の は ， そ の 建 物 内 に 留 ま っ た 場 合 の 被 災 危 険 度 で あ ろ う ． そ の 建 物 が 堅 牢 で 倒 壊 や 流 失 を し な い も の と す れ ば ， 浸 水 面 が 床 の 高 さ に 達 し な け れ ば ， 一 応 は 安 全 が 保 た れ る こ と に な る ． そ の 意 味 で ， 浸 水 位 の 時 間 変 化 情 報 は き わ め て 有 用 で あ る ．
次 に ， 建 物 が 倒 壊 し た り 流 さ れ た り す る 危 険 に 対 し て は ， 建 物 に 作 用 す る 流 体 力 と 抵 抗 力 の 評 価 が 重 要 で あ る ． そ の い ず れ も が ， 流 れ に 直 角 方 向 の 建 物 幅 に 比 例 す る も の と す れ ば ， 肝 心 な の は そ の 単 位 幅 当 た り の 流 体 力 と 抵 抗 力 で あ る ． 抵 抗 力 は 建 物 構 造 に よ っ て 異 な る が ， 建 物 の 分 類 ご と に あ る 程 度 評 価 す る こ と が で き る ． 単 位 幅 当 た り の 流 体 力 は ， 水 深 と 流 速 の 2 乗 の 積 に 比 例 す る の で ， そ の 時 間 変 化 が わ か れ ば ， 建 物 の 倒 壊 あ る い は 流 失 危 険 度 を 評 価 で き る 可 能 性 が あ る ．
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7.3 避 難 路 で の 被 災 危 険 度
避 難 路 で の 危 険 を 考 え る 場 合 は ， 上 記 の 水 深 と 流 速 の ほ か に ， 避 難 者 自 身 が 移 動 す る た め の 速 度 を 考 慮 す る 必 要 が あ る ． 歩 い て 避 難 す る こ と を 考 え れ ば ，1m/s 程 度 の 速 度 が 考 え ら れ ， 流 速 が な く て も そ の 程 度 の 相 対 速 度 が 生 じ て 流 体 力 が 発 生 す る こ と に な る ． 流 れ に 向 か っ て 歩 行 す る 場 合 に は ， 相 対 速 度 は 流 速
𝑣𝑣
と 歩 行 速 度𝑣𝑣
0の 和 に な る か ら ， い っ そ う 大 き な 流 体 力 を 受 け る こ と に な る ．こ の 場 合 の 流 体 力
𝐷𝐷
は 次 式 の よ う に 表 す こ と が で き る で あ ろ う ．𝐷𝐷 =
12𝐶𝐶
𝐷𝐷･ 𝜌𝜌
0(𝑣𝑣 + 𝑣𝑣
0)
2･ ℎ ･ 𝑏𝑏
（7.1）こ こ に ，
𝐶𝐶
𝐷𝐷： 抗 力 係 数 ，𝜌𝜌
0： 水 の 密 度 ，𝑣𝑣
： 流 速 ，𝑣𝑣
0： 歩 行 速 度 ，ℎ
： 水 深 ，𝑏𝑏
： 流 れ に面 す る 人 体 の 幅 で あ る ．
一 方 ， 摩 擦 力
𝐹𝐹
は 次 の よ う に 表 す こ と が で き る ．𝐹𝐹 = 𝜇𝜇(𝜌𝜌
𝑚𝑚･ 𝑔𝑔 ･ 𝑉𝑉 − 𝜌𝜌
0･ 𝑔𝑔 ･ 𝑉𝑉
0)
（7.2）こ こ に ，
𝜇𝜇
： 摩 擦 係 数 ，𝜌𝜌
𝑚𝑚： 人 体 の 密 度 ，𝑉𝑉
： 人 体 の 体 積 ，𝑉𝑉
0： そ の 内 で 水 に 浸 か っ て い る 部 分 の 体 積 で あ る ．𝑉𝑉
は 人 の 身 長𝐿𝐿
と 幅𝑏𝑏
と 厚 さ𝑡𝑡
の 積 に 比 例 し ，𝑉𝑉
0は 水 深ℎ
と 幅𝑏𝑏
と 厚 さ𝑡𝑡
の 積 に 比 例 す る か ら ， 幅 と 厚 さ が と も に 身 長 に 比 例 す る も の と す れ ば ，𝑉𝑉
は𝐿𝐿
の 3 乗 に 比 例 し ，𝑉𝑉
0は𝐿𝐿
の 2乗 と
ℎ
の 積 に 比 例 す る こ と に な る ．さ ら に ， モ ー メ ン ト の バ ラ ン ス や 心 理 的 な 作 用 な ど も 考 慮 す れ ば ， 体 力 や 経 験 な ど も 関 係 す る が ，こ こ で は ，式(7.1)と 式(7.2)で 表 さ れ る 流 体 力
𝐷𝐷
と 摩 擦 力𝐹𝐹
の 比 を も っ て 歩 行 危 険 度 指 標𝐼𝐼
𝑑𝑑と 定 義 す る こ と に す る ．𝐼𝐼
𝑑𝑑=
𝐷𝐷𝐹𝐹 （7.3）こ こ で ，与 え ら れ た 流 速 に お い て
𝐼𝐼
𝑑𝑑=1 と な る と き の 水 深 をℎ
𝑑𝑑𝑤𝑤と す れ ば ，歩 行 可 能 限 界 を 次 の よ う に 表 す こ と が で き る ．(ℎ𝑐𝑐𝑐𝑐⁄𝐿𝐿)
�𝛼𝛼−ℎ𝑐𝑐𝑐𝑐� �𝐿𝐿
=
(1 𝛽𝛽(𝑣𝑣+𝑣𝑣⁄ )𝑔𝑔･𝐿𝐿0)2 （7.4）
こ こ に ，
𝛼𝛼
お よ び𝛽𝛽
は 係 数 で あ る ．従 来 ， 国 土 交 通 省 の ガ イ ド ラ イ ン と し て ， 洪 水 避 難 時 に 水 中 歩 行 で き る 領 域 を 水 深
／ 身 長 比 と 流 速 の 関 係 で 示 し た 図 7.3 が 提 示 さ れ て い る 7)．平 均 的 な 成 人 男 子 を 対 象 と し て
𝐿𝐿
＝1.7ｍ を 仮 定 し ， 式 （7.4） が 図 7.3 に 最 も よ く 適 合 す る よ う に𝑣𝑣
0，𝛼𝛼
，𝛽𝛽
を 求 め８８
る と ，
𝑣𝑣
0=0.7m/s，𝛼𝛼
≒1.1，𝛽𝛽
≒10.4 が 得 ら れ る ．図 7.4 は こ こ で 得 ら れ た
𝛼𝛼
，𝛽𝛽
を 用 い て ， 式 （7.1）~（7.4） か ら 危 険 度𝐼𝐼
𝑑𝑑を パ ラ メ ー タ と し て ，ℎ 𝐿𝐿 ⁄
と(𝑣𝑣 + 𝑣𝑣
0) � �𝑔𝑔 ･ 𝐿𝐿
の 関 係 を 示 し た も の で あ る ．な お ， こ こ で 示 し た 危 険 度 は 流 体 力 と 摩 擦 力 の 比 の み に 着 目 し た も の で あ る が ， 水 深 が 首 の 高 さ を 越 え る よ う な 場 合 に は 呼 吸 が で き な く な る た め ， 当 然 歩 行 は 不 可 能 と な る ．
図 7.3 歩 行 可 能 限 界
(𝑣𝑣+𝑣𝑣0)⁄�𝑔𝑔𝐿𝐿 図 7.4 歩 行 避 難 危 険 度
身長/水深比
流 速 （m/秒 ）
0 0.5 1.0 1.5 2.0 1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
身長/水深比
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ま た ， 体 力 や 経 験 の 少 な い 人 ， あ る い は 夜 間 や 路 面 の 凹 凸 な ど に よ っ て ， 条 件 が 悪 化 す る 場 合 に は 歩 行 可 能 限 界 水 深 は さ ら に 低 下 し ， 危 険 度 が 増 す で あ ろ う ．
7.4 降 雨 予 測 情 報 を 用 い た リ ア ル タ イ ム で の 氾 濫 予 測 解 析
降 雨 情 報 か ら 流 域 の 氾 濫 予 測 を 行 う た め に は ， 流 出 解 析 と 氾 濫 解 析 を 合 わ せ て 行 う 必 要 が あ る ． そ の 際 ， 堤 防 の 決 壊 や 土 砂 堆 積 ， 流 木 に よ る 河 道 の 閉 塞 な ど ， 複 雑 な 現 象 が 混 在 す る こ と が 考 え ら れ る が ， 広 域 の 危 険 度 を い ち 早 く 推 定 す る に は ， か な り の 仮 定 を お い て で も 迅 速 な 予 測 を 行 う こ と が 重 要 で あ る ． そ こ で ， 本 研 究 で は ， そ の よ う な 予 測 解 析 の 行 え る シ ミ ュ レ ー タ と し て ，（ 株 ） 日 立 パ ワ ー ソ リ ュ ー シ ョ ン ズ の DioVISTA8)を 用 い る こ と に し た ． こ の シ ミ ュ レ ー タ は ，50ｍ メ ッ シ ュ の 地 形 デ ー タ か ら 落 水 線 を 自 動 作 成 し ， 擬 河 道 網 に 沿 っ た 雨 水 の 流 れ を Kinematic Wave モ デ ル を 用 い て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン す る も の で ， 土 地 利 用 が 山 地 で あ る セ ル に つ い て は ， ３ 層 モ デ ル を 使 用 し て い る ．河 道 に つ い て は ，1 次 元 不 定 流 計 算 に よ っ て メ ッ シ ュ ご と の 水 位 ・ 流 量 の 時 間 変 化 が 計 算 さ れ ，堤 内 地 に つ い て は ，2 次 元 不 定 流 方 程 式 に 基 づ い た 氾 濫 解 析 が 行 え る よ う に な っ て い る ． そ の 際 ， 河 川 堤 防 の あ る 区 間 で 破 堤 条 件 を 与 え る こ と も で き る よ う に な っ て い る ． 氾 濫 メ ッ シ ュ サ イ ズ は 標 準 的 に は 50ｍ で あ る が ， 解 析 範 囲 が 狭 い 場 合 に は ，10ｍ メ ッ シ ュ に す る こ と も 可 能 で あ る ．解 析 結 果 の 表 示 と し て は ， 各 時 刻 に お け る 水 深 分 布 の 色 分 け 表 示 ， お よ び 水 深 と 流 速 を 組 み 合 わ せ た 歩 行 危 険 度 の 色 分 け 表 示 が 可 能 と な っ て い る ．
後 述 の 兵 庫 県 佐 用 町 を 対 象 と し た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で は ，2009 年 台 風 9 号 に お け る 実 績 の 降 雨 デ ー タ を 用 い て 計 算 を 行 っ て い る が ， こ れ を 時 々 刻 々 の 降 雨 予 測 デ ー タ を 用 い て 行 え ば ， リ ア ル タ イ ム で の 氾 濫 予 測 に つ な げ ら れ る 可 能 性 が あ る ．
ま た ， 実 績 の 降 雨 デ ー タ を 引 き 伸 ば し た 仮 想 の 降 雨 デ ー タ を 与 え る こ と に よ り ， 計 画 規 模 を 上 回 る 降 雨 条 件 で の 氾 濫 状 況 を シ ミ ュ レ ー ト し ， 避 難 計 画 の 検 討 や ， 住 民 の 意 識 改 革 に 役 立 て ら れ る 可 能 性 が あ る ．
7.5 氾 濫 解 析 と リ ン ク し た 避 難 判 断 支 援 情 報 の 提 供
氾 濫 解 析 に よ っ て 各 場 所 の 水 深 お よ び 流 速 の 時 間 変 化 が 予 測 で き た 場 合 ， そ れ を ど の よ う に 避 難 行 動 に 活 か す か が 問 題 と な る ． 危 険 の 到 来 を あ る 程 度 の 余 裕 を も っ て 事 前 に 把 握 す る こ と が で き れ ば ， 避 難 行 動 に 結 び つ け や す い が ， 危 険 が 差 し 迫 っ て か ら そ れ を 把 握 で き て も ， 避 難 し よ う と す れ ば か え っ て 危 険 に さ ら さ れ る こ と も あ り 得 る ． ま た ， 情 報 を 早 く 出 し 過 ぎ る と ， 余 計 な 不 安 を か き た て た り ， 逆 に 慣 れ っ こ に な っ て し ま っ て ， か え っ て 行 動 を 喚 起 し に く く な る こ と も 考 え ら れ る ． ど の よ う な 情 報 の 伝 達 手 段 が 効 果 的 で あ る か に つ い て も よ く 考 え て お く 必 要 が あ ろ う ．
た と え ば ， リ ア ル タ イ ム の 氾 濫 予 測 解 析 と な れ ば ， 誰 で も が で き る わ け で は な い の で ， 行 政 な り ， 専 門 家 な り が 解 析 を 行 う こ と に な ろ う が ， そ こ で 得 ら れ た 解 析 結 果 の 情 報 を ど の よ う な 形 で ， 誰 に 伝 え る の が 効 果 的 で あ ろ う か ． 先 に 述 べ た DioVISTA で は ， 水 深 と 危 険 度 の 分 布 図 が コ ン ピ ュ ー タ の 画 面 上 に ほ ぼ リ ア ル タ イ ム で 表 示 す る こ
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