沿岸域総合管理のモデル教育カリキュラム連続特別講座 No.8 2012 年 11 月 22 日
海浜地形変化・津波と対策
日本大学 教授 小林 昭男 （理工学部 海洋建築工学科） 1． 海 浜 地 形 変 化 と 対 策 1.1 海 浜 地 形 の 形 成 プ ロ セ ス (1)様 々 な 海 岸 地 形 海浜地形を考察するときは，現地の視察・調査が重要であり，はじめに構成材料である砂の供給 源と移動方向を調べることになる．その際に重要なことは，対象海浜の成因を推測しておくこと である．例えば，消失した海浜が波食台の上に堆積した砂層の隆起によって形成されていた場合 には，現在の状況だけでは漂砂源は特定されず，地質学的歴史背景の情報が必要になる． 1) 海岸地形の地殻変動を主成因とした分類 沈降（沈水）海岸，隆起（離水），中立海岸 2) 海岸地形の構成物質を主要因とした分類 岩石海岸，礫浜海岸，砂浜海岸，泥浜海岸（干潟），サンゴ礁海岸 海浜地形の形成プロセスには，数千年の単位で生じてきた海水面の変動，即ち海進と海退が大き く影響している． (2)海 浜 の 砂 の 動 き と 縦 断 ・ 平 面 地 形 岬や丘陵で囲まれた海岸平野と海の境界に 砂浜や礫浜が形成されている．このような 浜の構成物質である砂礫は，岬の海食作用 や河川の運搬作用による供給物質である． 断面地形を海から陸に向かって見ると，沿 岸バー（砂州），沿岸トラフ，ステップ， 汀線（海面が陸と交わる線），前浜，バー 後浜 前浜 バーム高 前浜勾配 海岸林 護岸 海浜植生 バーム 汀線 図の出典：宇多高明・石川仁憲（2005）： 実務者のための養浜マニュアル，（財） 土木研究センター，p.40．ム頂部 と続く 海浜の て考え も絶え (3)海 千葉県 部，バーム， く． の砂は波と波 えるが，これ えず移動して 海 浜 変 形 の 県九十九里浜 後浜，砂丘 波による流れ れらは波の来襲 ており，その 実 態 浜の状況 と変化し，海 によって移動 襲方向に大き 動きを人為に 海岸低地，海退 動する．その動 きく依存する によって変え 退で形成され 動きを便宜的 ．海水の動き えれば，当然， 太東 一宮海 飯岡海 れた海岸段丘 的に岸沖方向 きが止まらな ，海浜も様相 漁港と堆積域 海岸の土地利 海岸の離岸堤 丘，海食崖，丘 と沿岸方向に いように海浜 相を変える． 域 利用と緩傾斜 堤と堆積域 丘陵へ に分け 浜の砂 斜護岸
1.2 侵 食 の 要 因 1) 卓越沿岸漂砂阻止に起因する侵食 2) 波の遮蔽域形成に伴って周辺海岸で起こる侵食 3) 離岸堤建設に起因する周辺海岸の侵食 4) 保安林の過剰な前進に伴う海浜地の喪失 5) 護岸の過剰な前出しに起因する前浜の喪失 6) 供給土砂量の減少に伴う海岸侵食 7) 海砂採取に伴う海岸侵食 参考文献：宇多高明・石川仁憲（2005）：実務者のための養浜マニュアル，（財）土木研究センター，pp.22-30． 被災 海岸護岸 入射波 沿岸漂砂 汀線 被災 海岸護岸 汀線 入射波 侵食 入射波 堆積域 （舌状砂州の形成） 侵食域 消波堤 緩傾斜堤 1：4 20m 5m 土砂供給（小） 供給と損失が不均衡： Q0>Q1+Q2 侵食対策 Q1 Q0 Q2 海食崖 流出 土砂 海岸侵食 海岸侵食 掘削穴 侵食 浜崖 埋め戻し
1.3 侵 食 対 策 の 立 案 プ ロ セ ス (1)対 策 侵食対策には，砂の移動抑制や集積・堆積を目的とした構造物の建設，移動した砂を補う養浜が ある．対策立案で重要な留意点は事後の予測である．構造物建設の場合には，海浜の侵食箇所を 守るつもりで建設した構造物が他の箇所の侵食を促進する可能性がある．また，養浜の場合には， 移動した砂と同様の砂を材料に用いればすぐに元に戻る．元に戻る時間スケールと養浜を繰り返 す間隔がコストに関係する．侵食の要因が容易に解消されない場合がほとんどであるので，複数 の対策を組み合わせて，現状で最良の方法を選ぶことになる． (2)対 策 の 選 択 に 用 い ら れ る 予 測 技 術 対策立案のプロセス（右の図に対策を描こう） １）変遷と現状の把握 地質学的な歴史背景 現在までの河川等の流砂系の変化 海浜利用の変化（空中写真による汀線変化分析） 現地調査（構成材料，周辺利用状況の確認） ２）数値シミュレーションによる予測 現状の侵食過程の再現による妥当な数値計算方法の選定と条件設定 数値計算予測による対策技術の効果判別と適切の対策の選択 ３）対策効果の確認 モニタリングの継続 新たな対策の検討 激しく侵食して 護岸が露出 年間の養浜砂 の量が限られて いるので左側を 先に回復したい
2． 津 2.1 津 (1)災 １）津 コンク た，堤 される コン ２）地 一方で いる． 状態と 茨城 津 波 災 害 と 津 波 と ハ ザ 災 害 事 例 （ 津波による海 クリートやア 堤防の表面を覆 る． （下図の ンクリート製 地盤沈下によ で地盤沈下が 津波・高潮 として汀線は 城県涸沼の地 と 予 測 ザ ー ド マ ッ 堤 防 の 崩 壊 海岸堤防と周 アスファルト 覆うコンクリ の出典：東日本大 製堤防の崩壊 よる海浜環境 が生じており 潮・高波対策は は安定するま 地盤沈下 プ 壊 ・ 地 盤 沈 辺道路の被災 による構築物 リートの水密 大震災津波災害状 の変化 ，これは相対 はもとより， で変形（主に 沈 下 ） 災状況 物と土砂の境 密性を高める 状況調査，http 土 対的な海面上昇 常時の大潮 に後退）し， 境目の洗掘が とは津波の越 ://pwrc-nagisa.j 土塁堤防の崩壊 昇として海岸 時の越流対策 生活圏や植生 クローズアッ 越流時の浮力 jp/，（財）土木 壊 岸域の低地に 策が必要であ 生限界も変化 ップされてく による破壊も 木研究センター） 脅威をもたら ある．一方で， 化させる． る．ま も想定 らして 自然
2.2 津 波 対 策 (1)想 定 津 波 東日本大震災を契機に，想定する津波規模の考え方が変わった． （表の出典：高橋重雄ら（2011）：東日本大震災による地震・津波被害に関する調査速報，港湾，Vol.88，pp.38－43．） (2)対 策 の 課 題 １）堤防の築造に対する課題 レベルⅠでは陸域への津波の流入を防ぐが，レベルⅡでは越流を許す条件では，越流による被災 を軽減し，早期復旧を可能にする必要がある．そのためには，越流した津波水塊による地盤の洗 掘や，浮力の発生による堤体の崩壊に対処しなければならない．現在，粘り強く効果を発揮する 海岸堤防の構造を考究するために，数値シミュレーションや水理模型実験が行われている． ２）築山計画に対する検討 規制により高層建築物が無い地区，高台まで遠距離の地区では，避難施設として人工的な高台を 造ることが検討されている．従来は鋼製フレーム構造の避難施設が建設されてきたが，メンテナ ンスや常時利用の面から，盛土による高台，即ち築山の造成が提案されている．築山は眺望のた めの公園施設として用いることができる．築山の津波に対する安全性は，宮城県仙台新港港奥の 公園施設で実証されている．津波の遡上しない築山の高さや登り易い斜面勾配の決定のために， 最新の数値シミュレーション技術と水理模型実験が行われている． 種類 対象津波 要求性能 レベルⅠ 近代で最大 100 年に１度程度の発生確率 人命， 財産，経済活動を守る レベルⅡ 最大級 1000 年に１度程度の発生確率 人命を守る 経済的損失を軽減する 大きな二次災害を引き起こさない 早期復旧を可能にする
静 3． ま 3.1 日本の 侵食の 侵食対 ミュレ 侵食要 3.2 東日本 東日本 面の境 表面の 避難施 建設が 避難計 静岡県焼津港 ま と め 海 浜 地 形 変 のほとんどの のほとんどの 対策では，地 レーションモ 要因は複合の 津 波 と 対 策 本大震災を契 本大震災で生 境界での洗掘 の硬軟の境界 施設として既 が規制されて 計画を含めた 港の津波緊急 変 化 と 対 策 の海浜で侵食 の要因は人為 地形変化プロセ モデル，将来 の場合が多く 策 契機に津波の 生じた堤防や 掘が要因で崩 界での洗掘防 既存ビルに対 ており，指定 た地域計画の 避難施設 策 が生じている であり，これ セスが説明可 予測，事後の ，対策技術の 想定が合理的 道路の被災状 壊が生じたこ 止には更なる する津波避難 するビルが無 再考が重要で 築山（千葉 る． れは7 つに分 可能な情報収 のモニタリン の組合せを検 的になった． 状況を調査し ことが分かっ る研究が必要 難ビル指定が 無い．対策と である． 葉県一宮市）の 分類される． 集と現地調査 ング計画を事前 検討する必要が した結果，コン った． 要である． がなされてい として鋼製や の例（展望施設 査，現状を再 前に行う必要 がある． ンクリートや るが，低層住 ぐらや築山が 設であるが避難も 再現できる適切 要がある． やアスファル 住宅地には高層 が計画されて も可能） 切なシ トと地 層ビル ている．
