石 川 海 岸 にお け る沿 岸 砂 州 の長 期 ・広 域 変 動 に関 す る基 礎 的研 究
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(2) 597. 石 川海 岸 にお ける沿岸 砂州 の長 期 ・広域変 動 に関 す る基 礎 的研究 退 を受 けて,1970年. 以 降,侵 食 対 策 と して,離. 岸堤や人. 工 リー フ な ど多 くの 海 岸 構 造 物 が 建 造 され た.こ の 結 果, 1998. 現 在 で は,汀 線 近 傍 の 侵 食 は緩 和 され て い る. 石 川 海 岸 で は,大 規 模 な沿 岸 砂 州 が 発 達 す る こ とが 知 られ て い る(大 森 ら,1971).対. 象 領 域 全 域 に お い て,. 砂 州 は多 くの 場 合2段 で あ る.図‑2は 砂 州 の 発 達 例(1998,2003年)を 点 か ら500〜700m程 れ る.な お,図. 石川海 岸 にお ける. 示 した もの で あ り,基 2003. 度 の 沖 合 に 大 規 模 な沿 岸 砂 州 が 見 ら. 中 のX=0が 土 砂 供 給 源 で あ る手 取 川 河 口. に対 応 す る.こ れ らの 沿 岸 砂 州 は,様 々 な 時 間 ス ケ ー ル の変 動 を 示 す(武. 藤 ら,1992;二. 2006,2007).図‑2(a),(b)の. 木 ら,2004;由. 比 ら, 図‑2. 比 較 か ら も,砂 州 位 置 や 形. 状 の 経 年 変 化 が 確 認 で き る.図‑3に. 沿 岸砂 州 の発達 例(地 盤高 平面 分布). は,領 域 内 の1測 線. を抜 き 出 して,断 面 地 形 の経 年 変 化 を例 示 した.こ. の図. か ら も,多 段 砂 州 の 存 在 と活 発 な 移 動 が確 認 で き る.な お この 例 の 内,図‑3(a)で. は,沖 側 砂 州 が 比 高 を 増 しな. が ら沖 向 き に移 動 し,図‑3(b)で. は,比 高 を減 じつ つ 頂. (a). 部 位 置 が 岸 寄 りに 変 化 して い る こ とが 見 て取 れ る. 石 川 海 岸 に お け る 沿 岸 砂 州 の 変 動 に 関 して,二 (2004)は,10〜15年. 木 ら. 程 度 の サ イ ク ル の存 在 を指 摘 して. い る.筆 者 ら も(由 比 ら,2006,2007),本. 研究 の前 段. 階 と して,松 任 お よ び美 川 工 区 を 対 象 と した 検 討 を行 い, 10年 前 後 の周 期 で 沖 側 砂 州 の 頂 部 位 置 が岸 沖 方 向 に変 動 して い る こ とを 確 認 して い る.本 報 で も,10年 程 度 の 時. (b). 間 ス ケ ー ル を 有 す る砂 州 の長 期 変 動 に着 目す る.ま た, 既 往 の研 究 を ベ ー ス に対 象 領 域 を沿 岸 方 向 に拡 張 し,地 図‑3. 域 に よ る変 動 特 性 の違 い を検 討 す る こ と とす る.. 断 面 地 形 変 化 の 例(測. 線127,X=10.4km). 3. 解 析 の 手 法 石 川 海 岸 で は,国 土 交 通 省 北 陸 地 方 整 備 局 金 沢 河 川 国 道 事 務 所 に よ り,1960年. 以 降,超 音 波 測 深 機 に よ る深 浅. 測 量 が 実 施 さ れ て い る.測 21.5km(1968年. 量 の 範 囲 は,沿. 岸方 向 に約. ま で は 根 上 工 区 を 除 く約15.7km)で. る.測 量 は 年1回,主. に 秋 季(9〜11月. て い る.本 研 究 で は,1960〜2005年. ず,沿. タ(た だ し,1990年 以 降,測 線 数 は半 減)を に,砂. (Zc),ト ラ フ底 部 高(Zt),比 高(H=Zc‑Zt),基. 本 特 性(図‑4)を か ら1〜3km程. 砂 州諸 元 の定義. 岸方 向. 隔 で 設 置 され た109本 の測 線 デ ー. 5873個 の 砂 州 サ ンプ ル を 抽 出 し た.次. 岸 距 離(yc)等,砂. 図‑4. の 深 浅 測 量 結 果 に基. づ い て 海 底 地 形 変 化 の 解 析 を 行 っ た.ま 21.5kmの 範 囲 に200m間. あ. 初 旬)に 実 施 され. 用 い て,計 州頂 部高 点 か らの 離. 州 位 置 ・形 状 の時 空 間 変 動 に 関 す る基. の の み を サ ンプ ル と して抽 出 した.ま た,峯 部 の離 岸 距 離 が100m未. 満 の も の お よ び 構 造 物 前 面 の洗 掘 に 類 す る. もの は除 外 した.こ. れ らの 結 果 を 基 に,地 域 に よ る特 性. の 相 違,周 期 的 な 変 動 特 性 や そ の変 遷 に つ い て 解 析 した. 4. 沿 岸 砂 州 変 動 の 特 性. 検 討 した.岸 沖 方 向 の測 量 範 囲 は,基 点 度 で あ り,こ の 内,基. 点 か ら1kmま. での. デ ー タを使 用 した.こ の際,初 期 の測 量 結 果 の一 部 に は,. (1) 領 域 全 体 で の 基 本 特 牲 沖 側 か ら1段 目,2段. 目 と各 測 線 の 砂 州 を 番 号 付 け,. 空 間 解 像 度 が 十 分 で な い も の が 含 まれ る こ とを 考 慮 し,. 領 域 全 体 を 通 じて の 基 本 特 性 を解 析 した.比. 地 盤 高 デ ー タ(T.P.)を ス プ ラ イ ン補 間 に よ り再 配 置 して. 上 の サ ンプ ル の み を対 象 と した場 合,砂. 解 析 を 行 った.解 析 に あ た って は,測 量 誤 差 を考 慮 して,. で4段. トラ フ底 部 と砂 州 頂 部 の 差(比 高)が0.5mよ. り大 き い も. とな り,1段. 目318個,4段. 目:3518個,2段. 目:18個. 高0.5m以. 州 は最 多 の 場 合. 目:2019個,3段. の サ ンプ ル が 得 られ た.以 下 で.
(3) 598. 海. 岸. 工. (a) 砂州頂 部高 と トラフ底部 高. 学. 論. (a) 砂 州頂 部高 と トラフ底部 高. (c) 砂 州峯 位置 の相 対 出現頻度. (b) 砂 州 比高 の相対 出現 頻度. (c) 砂 州峯位 置 の相対 出現 頻度. 2段 目砂州 の特 性. 目 の もの をBar‑2と して 両. 者 に対 す る解 析 結 果 を示 す こ と とす る. 図‑5(a)は,1段. 第55巻(2008). 1段 目砂 州 の特 性. 図‑6 目 の も の をBar‑1,2段. 集. (b) 砂州 比高 の相 対 出現頻度 図‑5. は,1段. 文. (2) 空 間 的 変 動 特 性 続 いて,沿 岸 砂 州 の位 置 や 規 模(比 高)が,沿. 目 の バ ー を対 象 に,平. 均干 潮位 を基. 準 と して砂 州 頂 部 高 と トラ フ底 部 高 の 関 係 を表 示 した も. は,沖 側 か ら1,2段. の で あ る.ト. 均 峯 線 ・谷 線 位 置 を 表 して い る.な お,図‑7お. ラ フ底 部 高 の 最 小 値 は‑10m程 度 で あ り,. これ は,石 川 海 岸 に お け る,波 浪 に よ る移 動 限 界 水 深 に. 目 の砂 州 に 対 す る,観 測 期 間 中 の平. 隔 ス ケ ー ル(沿 岸 方 向200mピ. 水 深2m〜7.5mの. 滑 化 した 結 果 を示 して い る.ま た,図‑7は,沿. に,両 者 の 差 で. よ び後 述. の 図‑8で は,隣 接 す る3測 線 の 移 動 平 均 を取 り,測 線 間. 対 応 す る.一 方,砂 州 頂 部 位 置 に つ い て は,大 部 分 が, 範 囲 内 に分 布 す る.次. 岸方 向. に どの よ うな変 動 を 示 す か に つ い て 検 討 を 行 っ た.図‑7. ッチ)の. 細 か な 変 動 を平 岸方 向に. 表 され る砂 州 比 高 の 出現 頻 度 分 布 を解 析 した(図‑5(b)).. 対 して,岸 沖 方 向 を 拡 大 した表 示 と な っ て い る.図 中 に. 比 高 の平 均 値(μ)は2.8mで. は,基 点 位 置 を繋 い だ ベ ー ス ライ ン(巨 視 的 な 汀 線 形 状. あ り,最 大 で6.2mと な った.. た だ し,比 高 が5mを 超 え る こ と は稀(2%程 出 現 頻 度 が 最 も高 い の は,H=3〜3.5mの 体 の18.6%が. 度)で. あ る.. 階 級 で あ り,全. この 範 囲 に含 まれ る.図‑5(c)は,砂. 州峯. に対 応)を. 目,2段. 目の 砂 州 峯 線 位 置 も,基 本 的 に こ の傾 向 に従 う.. た だ し,1段. は600m付. は,3〜4km前. い る(歪 度=‑0.4).な. お,図 中 の σ は,標 準 偏 差 を表 す.. 図‑6(a),(b),(c)は,2段 実 施 した 結 果 で あ る.2段 水 深 が6m未 満,砂. の非対 称分 布 とな って. 目 の 砂 州 を対 象 に 同 様 の検 討 を 目 砂 州 の 多 くは,ト. ラ フ底 部. 州 頂 部 水 深5m未 満 と な って い る.比. 高 は1m未 満 の もの が 最 も多 く,出 現 頻 度 は 比 高 の 増 大. ー ス ライ ン形 状 は,手 取 川 河 口部. が 突 出 し,緩 や か に 弓 な り に変 化 す る形 と な るが,1段. と測 量 基 点 との 離 岸 距 離 の 相 対 頻 度 分 布 を 示 す.分 布 形 近 を ピー ク と し て,負. 含 め た.ベ. 目砂 州 に つ い て,手. れ る.一 方,河. 取 川 左 岸 側(X<0)で. 後 の 空 間 波 長 を 持 っ 周 期 的 な変 化 が 見 ら 口右 岸 側 で の砂 州 峯 線 は,よ. り直 線 的 と. な る.砂 州 峯 線 と谷 線 は,ほ ぼ平 行 し た配 置 とな って お り,両 者 の 平 均 間 隔 は,1段. 目 が114.7m,2段. 目が51.5m. で あ る.平 均 比 高 と峯 谷 平 均 間 隔 の比 を 取 っ て砂 州 背 面 側 の代 表 勾 配 を試 算 す る と,1段 目 が0.024,2段 目 は0.027. と と も に 単 調 に 減 少 す る.比 高 の平 均 値 は1.4mで あ り,. と な る.1,2段. 最 大 で5.2mと な っ た.た. 義 す る と,こ の値 は,河 口付 近 で 小 さ く,河 口 か ら離 れ る. と は 稀(2%程. 度)で. だ し,比 高 が2.5mを 超 え る こ. あ る.砂 州 峯 の 離 岸 距 離 に 関 す る. 相 対 出現 頻 度 の 分 布 形 状 は,250m付. 近 を ピー ク と し た. 正 の 非 対 称 分 布 と な っ て お り(歪 度=1.13),400m未 の もの が 大 半(93.4%)を. 占 め て い る.. 満. 目 の砂 州 峯 間 の距 離 を 砂 州 波 長 と して 定. につ れ て増 加 した後,振. 動 的 な変 化 を示 す.こ. 長 は,右 岸 側(300〜350m)の. の時の波. 方 が,左 岸 側(200〜300m). よ り20%程 度 大 き い.な お,砂 州 谷 間 の 距 離 は峯 間距 離 よ り20%程 度 小 さ くな る が,変 動 の傾 向 は同 様 で あ る..
(4) 石川 海岸 にお け る沿 岸砂 州 の長 期 ・広域 変動 に関 す る基礎 的研究. 図‑7. 599. 観 測期 間 中に お ける砂 州 峯線 ・谷線 の平 均位 置. Bar‑1. Bar‑2. 図‑9 図‑8. 砂 州比 高 の空 間変化. 1段 目砂 州頂部 位 置の変 動(沖 向 きを正). 分 的 に変 動 規 模 の 回 復 が 見 られ るが,1990年. 代 で は,河. 口 周 辺 か ら左 岸 側 の 変 動 が 依 然 と して小 さ い.2000年 図‑8は,砂. 州 比 高 の 期 間 平 均 値,最. 差 の 空 間 分 布 を 示 す.1段. 大値 および標準偏. 目 の砂 州 比 高 は,手 取 川 河 口. 代. か ら5周 期 目 の 沖 向 き移 動 が見 られ る. 図‑9中 の変 動 傾 向 に基 づ い て,対 象 領 域 を4つ. に 区分. し,各 領 域 につ い て1段 目砂 州 の 平 均 移 動 量 を算 出 して. 近 傍 で 小 さ く,河 口 か らの 距 離 が離 れ る につ れ て 増 大 し, 一 定 値 の 前 後 で 推 移 す る よ う に な る.こ の 値 は,右 岸 側. 経 年 変 化 を解 析 した(図‑10).こ. (3〜3.5m程 度)の. り大 き い.. の 特 徴 が 明確 に 見 て 取 れ る.期 間 全 体 に お け る長 期 的 な. こ の傾 向 は,比 高 最 大 値 につ い て も共 通 で あ る.比 高 変. 特 徴 と して,砂 州 位 置 は,周 期 的 変 動 を繰 り返 しな が ら. 動 の 標 準 偏 差 は,約1m程. 全 体 に岸 向 き に移 動 して お り,石 川 海 岸 の 侵 食 の影 響 が. 方 が 左 岸 側(2.5m程. 値 とな って い る.2段. 度)よ. 度 で あ り,全 域 で ほ ぼ一 定 の. 目砂 州 の 比 高 平 均 値 に 関 して は,. 空 間 的 な 変 動 は 小 さ く,1.5m程. 度 で 推 移 す る.標 準 偏. 差 に 関 して も変 動 は 小 さ い.. の 図 か ら も,峯 位 置 変 動. 見 受 け られ る.変 動 の 位 相 は,1960‑70年 領 域 で 同調 して い るが,1980‑90年. 代 にか けて全. 代 に か け て 乱 れ,2000. 年 以 降 再 び 同 調 す る傾 向 に あ る.1980年. 代 に は,Area‑2,. 3,4の 順 に1,2年 の遅 れ を伴 って 岸 沖 移 動 が 見 られ るが, (3) 時 間 的変 動 特 性 次 に,砂 州 峯 位 置 お よ び比 高 の 時 間 変 動 に つ い て 検 討 した.図‑9は,図‑7に. 示 した平 均 位 置 か ら,沖 側 の 砂 州. 峯 位 置 が ど の よ う に変 動 す る か を 示 した もの で あ り,色 の 薄 い部 分 が沖 向 き,濃 い部 分 が 岸 向 きへ の 変 位 を表 す. 白 抜 き の部 分 は,欠. 測 あ る い は 比 高0.5m以 上 の 砂 州 が. 確 認 で き な か った 場 合 で あ る.領 域 全 体 に お いて,沖 側 砂 州 は岸 沖 方 向 に周 期 的 移 動 を 繰 り返 して い る.こ の変 動 周 期 は10年 前 後 で あ り,観 測 期 間 中 に約4周 期 の 変 動 が 確 認 で き る.1960年. 代 の 変 動 は観 測 域 全 体 で 類 似 の 様. 相 を呈 して い る が,1970年. 代 に は,河. 口右 岸 側5kmの. 範 囲 で 変 動 が 小 さ くな って い る.続 い て,1980年 全 域 で 沖 向 きの 変 動 が縮 減 して い る.1990年. 代 に は,. 前 後 か ら部. 変 動 振 幅(沖 向 き移 動)の り,Area‑3,4の. 減 少 が 著 し い.1990年. 代 に入. 順 で 砂 州 の移 動 範 囲 が 回復 し,Area‑1も. (少 し遅 れ て 規 模 も若 干 小 さ い が)回 復 傾 向 に あ る.一 方,河. 口周 辺 のArea‑2に お い て は,1980‑90年. が 顕 著 で あ り,2000年. 代 の乱れ. 以 降 に よ うや く回 復 の兆 しが 見 ら. れ る.こ の 乱 れ の原 因 と して,海 岸 構 造 物 の建 造 な ど多 様 な 要 素 が 考 え られ る が,河. 口 か ら離 れ たArea‑4で は,. 1980年 代 にお い て も位 相 変 化 が規 則 的 で あ る こ と,ま た, 変 動 の 乱 れ は 河 口周 辺 のArea‑2で 最 も顕 著 か っ 長 期 間 に 渡 って い る こ と か ら,河 川 か らの 土 砂 流 入 条 件 の 変 化 が 関 与 して い る こ とが 示 唆 さ れ る. 図‑11は,Area‑4の 動(図‑10か. 領 域 で 平 均 した,砂. 州頂 部位 置変. ら再 掲)と 砂 州 比 高 変 動 を対 比 さ せ た も の.
(5) 600. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). 5. お わ り に 本 研 究 で は,石 川 海 岸 に お け る,沿 岸 砂 州 の 長 期 ・広 域 変 動 特 性 に対 す る統 計 的解 析 を 行 っ た.そ の 結 果,砂 州 の 発 達 位 置 や 規 模 に関 す る空 間 変 動 特 性,お. よ び,10. 年 前 後 の 周 期 で繰 り返 さ れ る沖 側 砂 州 の岸 沖 移 動 特 性 等 に 関 して,基 本 的 特 徴 を把 握 す る こ とが で きた.今 回 の 検 討 は現 象 論 的 な 域 に留 ま って い るが,今. 後,他. の観 測. 事 例 との 比 較 を進 め る と と もに,沖 側 砂 州 の 周 期 変 動 と 自然 外 力 変 動 との 関 連,周 辺 の 土 砂 量 変 化 や 構 造 物 建 設 図‑10. 等 の 影 響,多 段 砂 州 相 互 の干 渉 な ど に着 眼 して,さ. エ リア別 の砂 州頂 部位 置変 動. らな. る検 討 を 進 め て い きた い.. 謝 辞:本. 研 究 で使 用 した測 量 デ ー タ は,国 土 交 通 省 北 陸. 地 方 整 備 局 金 沢 河 川 国 道 事 務 所 よ り提 供 い た だ い た‑ま た,本 稿 で 使 用 した デ ー タ整 理 に あ た り,山 根 大 史 君 ・ 羽 部 雄 介 君(当. 時 金 沢 大 学 学 生)に. 協 力 して い た だ い た.. こ こに 記 して 謝 意 を 表 す る.. 参. 図‑11. Area‑4に お け る砂 州 頂 部 位 置 変 動 と. Area‑4に お け る 砂 州 頂 部 位 置 変 位 と 比 高変 化 の相関 関係. で あ る.比 高 の変 化 傾 向 は,頂 部 位 置 変 動 と類 似 して お り,周 期 的 な変 動 を 繰 り返 しな が ら長 期 的 に は 減 少 傾 向 に あ る(近 年 若 干 回 復).位. 相 的 に は,比 高 変 動 の 位 相. が 頂 部 位 置 変 動 よ り,わ ず か に先 行 す る傾 向 に あ る.図 ‑12は ,両 者 の相 関 関 係 を 表 示 した もの で あ る.全 体 に 正 の相 関 が 見 られ る が,比 高 が最 大(最. 小)と. な るの は,. ほ と ん ど の 場 合,頂 部 位 置 変 位 が最 大(最 小)と. な る直. 前 と な って い る.ま た,頂 部 位 置 が 同 程 度 で あ って も, 沖 向 き に移 動 して い る場 合(白 丸)の 合(黒. 四角)よ. 方 が,岸. 向 きの 場. り も比 高 が 大 き い こ と もわ か る.. 文. 献. 大森 昌衛 ・茂 木昭夫 ・星 野通平(1971): 浅 海地 質学, 東海 大 学 出版会, 445 p. 田中茂信 ・佐 藤慎司 ・川岸 真一 ・石 川俊之 ・山本吉道 ・浅野 剛(1997): 石 川海岸 にお け る漂砂機 構, 海岸 工学論 文集, 第44巻, pp.661‑665. 二木 渉 ・高橋 至 ・高木利 光 ・有村盾一 ・高木 栄(2004):. 比 高 変 動 の対 比. 図‑12. 考. 石 川海岸徳 光地先 の大型離 岸堤 の効果追 跡調査, 海岸工 学 論 文集, 第51巻, pp.481‑485. 武藤和 宏 ・宇 多高明 ・島 敏 明 ・岡本俊 策(1992): 高波浪 に よるバーの大規模変動 の観 測‑石 川 海岸 の離岸堤 ・人工 リー フ沖の地形変 化‑, 海岸 工学論文集, 第39巻, pp.446‑450. 由比 政年 ・山 田文 彦 ・楳 田真也 ・石 田 啓(2006): 石 川海岸 松 任 地区 におけ る沿岸砂 州の長期変 動特性, 海岸工学 論文集, 第53巻, pp.566‑570. 由比政 年 ・早 川和宏 ・楳田真也 ・石 田 啓(2007): 侵 食性海 岸 にお ける沿 岸砂州 の長期変 動特性 お よびその解析 法 に関す る研 究, 海岸工 学論文集, 第54巻, pp.661‑665. Komar, P. A.(1998): Beach Processes and Sedimentation, Second Edition, Prentice-Hall Inc., 544 p. Kuriyama, Y.(2002): Medium-term bar behavior and associated' sediment transport at Hasaki, Japan. J. Geophysical Res., Vol. 107, No. C9, 3132, doi:10.1029/2001JC000899. Ruessink, B. G., K. M. Wijnberg, R. A. Holman, Y. Kuriyama, and I. M. J. van Enckevort (2003): Intersite comparison of interannual nearshore bar behavior, J. Geophysical Research, Vol.108, No.C8, 3249, doi:10.1029/2002JC001505. Winberg, K.M. and A. Kroon(2002): Barred beaches, Geomorphology, Vol.48, pp.103-120. Wright, L. D. and A. D. Short (1984): Morphodynamic variability of surf zones and beaches : a synthesis, Marine Geology, Vol.56, pp. 93-118. Yuhi, M. (2008): Impacts of anthropogenic modifications of river basin on surrounding coasts: A Case Study, Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, ASCE, in press..
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