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Academic year: 2018

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(1)

2016年8月の豪雨災害をもたらした気象・水文要因

に関する調査概要

その他(別言語等)

のタイトル

Res ear c h O

ut l i ne of M

et eor ol ogi c al and

H

ydr ol ogi c al Fac t or s on D

i s as t er s D

ue t o H

eavy

Rai n i n Augus t 2016

著者

中津川 誠

雑誌名

室蘭工業大学紀要

67

ページ

3- 7

発行年

2018- 03- 23

(2)

2016

8

月の豪雨災害をもたらした

気象・水文要因に関する調査概要

中津川 誠

*1

Research Outline of Meteorological and Hydrological Factors

on Disasters Due to Heavy Rain in August 2016

Makoto NAKATSUGAWA*1

(原稿受付日 平成29年11月21日 論文受理日 平成30年2月19日)

Abstract

From August 17 to August 23, three typhoons of No.7, No.11 and No.9 continuously landed in Hokkaido one, and floods and sediment disasters occurred mainly in eastern Hokkaido. Also, heavy rain due to the front and the approach of Typhoon No.10 from August 29 induced bank breachs and floods in the Tokachi River system and upstream of the Sorachi river in the Ishikari River system. Moreover, it caused serious disaster as runoff of roads and bridges on the east side of the Hidaka Mountain range. In response, Japan Society of Civil Engineers formed the August 2016 Hokkaido Heavy Rain Disaster Inquiry Team (Head: Prof. Yasuyuki Shimizu in Hokkaido University and Secretary: Prof. Makoto Nakatsugawa in Muroran Institute of Technology) and have conducted a survey. Mission of the team is to investigate the causes of extraordinary phenomena and to propose measures for that. We have already published the report as the research team. Based on those results, especially, the findings on meteorological and hydrological factors are summarized as follows.

Keywords : Typhoon, Heavy rain, Flood, Bank breach, Meteorological and hydrological factors

1 土 木 学 会 水 工 学 委 員 会 調 査 団 に よ る 調 査 に つ い て

2016年8月17日 か ら 8月23日 の1週 間 に 7号 、11号 、9号 の3個 の 台 風 が 続 々 と 北 海 道 に 上 陸 し 、 北 海 道 東 部 を 中 心 に 大 雨 に よ り 河 川 の 氾 濫 や 土 砂 災 害 が 発 生 し た 。ま た 、8月29日 か ら の 前 線 と 台 風10 号 の 接 近 に よ る 大 雨 で 十 勝 川 水 系 や 石 狩 川 水 系 ・ 空 知 川 上 流 で 堤 防 の 決 壊 や 河 川 の は ん 濫 、 日 高 山 脈 東 側 で の 道 路 や 橋 梁 の 流 失 な ど が 相 次 ぎ 、 大 き な 災 害 と な っ た 。 こ の こ と を 受 け 、 土 木 学 会 水 工 学 委 員 会 で は2016年8月 北 海 道 豪 雨 災 害 調 査 団( 団 長:北 海 道 大 学・清 水 康 行 、幹 事:室 蘭 工 業 大 学・中 津 川 誠 ) を 結 成 し 、調 査 を 実 施 し た 。調 査 団 の 目 的 は 、上 記 の よ う な 異 例 と も い え る 現 象・事 象 の 原 因 を 究 明 し 、

(3)

中津川 誠

4

そ の 対 策 に つ い て も 提 言 す る こ と で あ る 。 調 査 団 と し て す で に 報 告 書(1)を ま と め て い る が 、そ れ を 援

用 し 、 以 下 に 気 象 ・ 水 文 要 因 に 関 す る 調 査 結 果 の 抜 粋 を 示 す 。

2 気 象 の 概 要

気 象 庁 で は 1951 年 か ら 台 風 の 統 計 を 開 始 し て い

る が 、 こ れ ま で 北 海 道 で は1年 間 に1個 以 上 の 台 風 が 上 陸 す る こ と は な か っ た 。し か し 、2016年8月 後

半 の 半 月 ほ ど の 間 に 3個 の 台 風 が 上 陸 、1 個 の 台 風 が 接 近 し( 図1)、未 曽 有 の 大 雨 を も た ら し た 。上 陸

し た3個 の 台 風 は い ず れ も 「 前 線 」 と 「 台 風 」 の 組 み 合 わ せ で 、 こ れ は 北 海 道 に 大 雨 を も た ら す 天 気 図

パ タ ー ン で あ る 。 前 線 の 位 置 や 台 風 の 通 過 コ ー ス に よ っ て 降 雨 域 も 変 わ り 、3 個 の 前 線 と 台 風 に よ る 降

雨 域 を 足 し 合 わ せ る と 、 ほ ぼ 北 海 道 を 覆 う よ う に な っ た ( 図2上 )。 一 方 、 台 風 10号 は 初 め て 太 平 洋 側

か ら 三 陸 地 方 へ 上 陸 す る と い う 、 特 異 な コ ー ス を 取 っ た 。 こ の た め 北 海 道 で は 東 寄 り の 湿 っ た 暖 か

い 風 が 三 日 間 に 渡 っ て 吹 き 続 け 、 日 高 山 脈 や 大 雪 山 系 の 南 東 斜 面 で 「 地 形 性 降 雨 」 を 発 達 さ せ 、 山

脈 沿 い に 特 異 な 大 雨 を 記 録 し た( 図2下 )。こ の 際 、 十 勝 管 内 の ぬ か び ら 源 泉 郷 ア メ ダ ス の 積 算 雨 量 が

一 週 間 で500 mmを 超 え 、台 風10号 に よ っ て 更 に

350 mm以 上 の 雨 が 加 わ っ て858.5 mmを 記 録 し た

と い う 例 が あ る 。

2016年8月 の 台 風 の 特 徴 を 考 え る た め 、既 往 の

台 風 で「 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 」を 抽 出 し 、「 日 本 海 ル ー ト 」、「 本 州 縦 断 ル ー ト 」、「 太 平 洋 ル ー ト 」

に 分 類 し た( 分 類 方 法 は 文 献(1)参 照 )。こ こ で 、

1961年 以 降 に 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 の 経 路 、中 心

気 圧 に つ い て は 台 風 経 路 デ ー タ(3)を 用 い 、経 路 が 離 島 を 除 く 北 海 道 の 陸 域 か ら 300 km の 範 囲 に

入 っ た も の を 「 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 」 と 定 義 し た 。 な お 、 温 帯 低 気 圧 化 後 も 除 外 せ ず 台 風 経 路 と

し て 扱 っ た 。 こ れ ら の 台 風 の 経 路 を 図3に 記 す 。 図 4 は 1961 年 か ら 10 年 毎 ( 最 後 の 年 代 は

2011-2016 年 の 期 間 ) の 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 の

数 と 割 合 を ル ー ト 別 に 記 す 。 こ れ か ら 北 海 道 に 接

近 し た 台 風 の 総 数 自 体 は1年 あ た り 約3個 と 年 代 に 大 差 な い が 、2011年 以 降 は3つ の ル ー ト の う ち 、

太 平 洋 ル ー ト の 数 が6年 の 間 に11個 と 多 い 。と く に2016年8月 に 発 生 し た も の は 台 風5、6、7、10、

11号 の5つ に 及 ん だ 。山 田 ら は 、こ の 太 平 洋 ル ー

ト を 通 っ て 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 は 、 他 の ル ー ト

図1 2016年8月 に 北 海 道 に 上 陸 ま た は 周 辺 を 通

過 し た 台 風 の 経 路( 台 風 発 生 以 前 の 熱 帯 低 気 圧 及 び 温 帯 低 気 圧 化 後 の 進 路 も 含 む )

(1)

図2 雨 量 分 布 図 の 比 較 上:前 線 と 台 風 に よ る 大 雨(2016/8/15~8/24) 下:地 形 性 降 雨 と 台 風 に よ

る 大 雨 (2016/8/29~8/31)( 日 本 気 象 協 会 北 海 道 支 社 配 布 資 料

(2)

年 月の豪雨災害をもたらした気象・水文要因に関する調査概要

に 比 べ 北 緯 度 で 低 い 中 心 気 圧 を 記 録 し 、北 海 道 以 南 の 北 緯 度 帯 で 中 心 気 圧 が 他 の ル ー ト に 比 べ

上 昇 し に く い 、 す な わ ち 、 よ り 強 く 衰 え づ ら い 台 風 で あ る こ と を 指 摘 し て い る( )。な お 、こ の 北 緯

度 帯 は 、 北 海 道 へ 影 響 を 及 ぼ す 範 囲 と し て 着 目 し た も の で あ る 。

河 川 流 出 の 概 要

河 川 流 量 ・ 水 位 に 関 し て は 、 一 例 と し て 常 呂 川 ・ 上 川 沿 地 点 の 例( 図 左 )で は 計 画 高 水 位 を 超 過 し 、

観 測 史 上 最 大 の 水 位 を 記 録 し た 。ま た 、 月 日 に は 台 風 第 号 に よ り も た ら さ れ た 降 雨 に よ り 、石 狩

川 水 系 や 十 勝 川 水 系 で は 堤 防 の 決 壊 や 河 川 の 氾 濫 が 発 生 す る な ど 甚 大 な 被 害 と な っ た 。 今 次 洪 水 の 特 徴

と し て 、 先 行 す る つ の 台 風 に よ り 水 位 が 下 が り き る 前 に 大 雨 に 見 舞 わ れ 、 土 壌 水 分 量 が 高 い 状 態 で 維

持 さ れ た こ と で 、台 風 号 の 降 雨 が 流 出 を 増 大 さ せ た 点 が 挙 げ ら れ る 。 図 右 に 洪 水 期 間 前 後 の 常 呂 川

流 域 ・ 上 川 沿 地 点 に お け る 積 算 雨 量 積 算 流 出 高 の 関 係 と 各 台 風 に 由 来 す る 降 雨 期 間 に 区 切 っ

た 流 出 率 ( に 対 す る の 比 ) を 示 す 。 後 半 に は 流 出 率 が も し く は そ れ を 上 回 る 状 態 と な り 、 土

壌 の 湿 潤 に よ り 、 降 雨 が 浸 透 貯 留 さ れ ず に 流 出 す る 状 態 と な っ て い た こ と が 示 唆 さ れ る 。 同 様 な 現 象 は

空 知 川 水 系 ・ 金 山 ダ ム 集 水 域 、 十 勝 川 水 系 ・ 札 内 川 ダ ム 流 域 で も 確 認 さ れ た 。

図 常 呂 川 の 上 川 沿 地 点 の 水 位 ( 左 ) と 積 算 雨 量 積 算 流 出 高 の 関 係 ( 右 )( ~ )

表 水 文 学 的 手 法 と 水 理 学 的 手 法 に よ る 算 定 流 量 と の 比 較

( ),( )

河 川

段 法 合 理 式 段 法 合 理 式 ピ ー ク 流 量 ( )

水 理 的 手 法 本 研 究

パ ン ケ シ ン ト ク 川

手 法

ペ ケ レ ベ ツ 川 本 研 究

水 理 的 手 法 河 川

段 法 合 理 式 段 法 合 理 式 ピ ー ク 流 量 ( )

水 理 的 手 法 本 研 究

パ ン ケ シ ン ト ク 川

手 法

ペ ケ レ ベ ツ 川 本 研 究

水 理 的 手 法

図 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 の ル ー ト ( 図 中 の

青 , 緑 , 赤 線 は そ れ ぞ れ 日 本 海 , 本 州 縦 断 , 太 平 洋 ル ー ト に 該 当 す る )

( ) ( ) ( )

図 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 ル ー ト の 年 代 別 割 合 ( 図 中 の 数 字 は 台 風 の 個 数 . 年 に つ い て

は 月 ま で の デ ー タ )

(4)

そ の 対 策 に つ い て も 提 言 す る こ と で あ る 。 調 査 団 と し て す で に 報 告 書( )を ま と め て い る が 、そ れ を 援

用 し 、 以 下 に 気 象 ・ 水 文 要 因 に 関 す る 調 査 結 果 の 抜 粋 を 示 す 。

気 象 の 概 要

気 象 庁 で は 年 か ら 台 風 の 統 計 を 開 始 し て い

る が 、 こ れ ま で 北 海 道 で は 年 間 に 個 以 上 の 台 風 が 上 陸 す る こ と は な か っ た 。し か し 、 年 月 後

半 の 半 月 ほ ど の 間 に 個 の 台 風 が 上 陸 、 個 の 台 風 が 接 近 し( 図 )、未 曽 有 の 大 雨 を も た ら し た 。上 陸

し た 個 の 台 風 は い ず れ も 「 前 線 」 と 「 台 風 」 の 組 み 合 わ せ で 、 こ れ は 北 海 道 に 大 雨 を も た ら す 天 気 図

パ タ ー ン で あ る 。 前 線 の 位 置 や 台 風 の 通 過 コ ー ス に よ っ て 降 雨 域 も 変 わ り 、 個 の 前 線 と 台 風 に よ る 降

雨 域 を 足 し 合 わ せ る と 、 ほ ぼ 北 海 道 を 覆 う よ う に な っ た ( 図 上 )。 一 方 、 台 風 号 は 初 め て 太 平 洋 側

か ら 三 陸 地 方 へ 上 陸 す る と い う 、 特 異 な コ ー ス を 取 っ た 。 こ の た め 北 海 道 で は 東 寄 り の 湿 っ た 暖 か

い 風 が 三 日 間 に 渡 っ て 吹 き 続 け 、 日 高 山 脈 や 大 雪 山 系 の 南 東 斜 面 で 「 地 形 性 降 雨 」 を 発 達 さ せ 、 山

脈 沿 い に 特 異 な 大 雨 を 記 録 し た( 図 下 )。こ の 際 、 十 勝 管 内 の ぬ か び ら 源 泉 郷 ア メ ダ ス の 積 算 雨 量 が

一 週 間 で を 超 え 、台 風 号 に よ っ て 更 に 以 上 の 雨 が 加 わ っ て を 記 録 し た

と い う 例 が あ る 。

年 月 の 台 風 の 特 徴 を 考 え る た め 、既 往 の

台 風 で「 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 」を 抽 出 し 、「 日 本 海 ル ー ト 」、「 本 州 縦 断 ル ー ト 」、「 太 平 洋 ル ー ト 」

に 分 類 し た( 分 類 方 法 は 文 献( )参 照 )。こ こ で 、 年 以 降 に 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 の 経 路 、中 心

気 圧 に つ い て は 台 風 経 路 デ ー タ( )を 用 い 、経 路 が 離 島 を 除 く 北 海 道 の 陸 域 か ら の 範 囲 に

入 っ た も の を 「 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 」 と 定 義 し た 。 な お 、 温 帯 低 気 圧 化 後 も 除 外 せ ず 台 風 経 路 と

し て 扱 っ た 。 こ れ ら の 台 風 の 経 路 を 図 に 記 す 。 図 は 年 か ら 年 毎 ( 最 後 の 年 代 は

年 の 期 間 ) の 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 の 数 と 割 合 を ル ー ト 別 に 記 す 。 こ れ か ら 北 海 道 に 接

近 し た 台 風 の 総 数 自 体 は 年 あ た り 約 個 と 年 代 に 大 差 な い が 、 年 以 降 は つ の ル ー ト の う ち 、

太 平 洋 ル ー ト の 数 が 年 の 間 に 個 と 多 い 。と く に 年 月 に 発 生 し た も の は 台 風 、 、 、 、

号 の つ に 及 ん だ 。山 田 ら は 、こ の 太 平 洋 ル ー ト を 通 っ て 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 は 、 他 の ル ー ト

図 年 月 に 北 海 道 に 上 陸 ま た は 周 辺 を 通

過 し た 台 風 の 経 路( 台 風 発 生 以 前 の 熱 帯 低 気 圧 及 び 温 帯 低 気 圧 化 後 の 進 路 も 含 む )

( )

図 雨 量 分 布 図 の 比 較 上:前 線 と 台 風 に よ る 大 雨( ~ ) 下:地 形 性 降 雨 と 台 風 に よ

る 大 雨 ( ~ )( 日 本 気 象 協 会 北 海 道 支 社 配 布 資 料

( )

に 比 べ 北 緯40度 で 低 い 中 心 気 圧 を 記 録 し 、北 海 道 以 南 の 北 緯 30-40 度 帯 で 中 心 気 圧 が 他 の ル ー ト に 比 べ

上 昇 し に く い 、 す な わ ち 、 よ り 強 く 衰 え づ ら い 台 風 で あ る こ と を 指 摘 し て い る(1)。な お 、こ の 北 緯30-40

度 帯 は 、 北 海 道 へ 影 響 を 及 ぼ す 範 囲 と し て 着 目 し た も の で あ る 。

3 河 川 流 出 の 概 要

河 川 流 量 ・ 水 位 に 関 し て は 、 一 例 と し て 常 呂 川 ・ 上 川 沿 地 点 の 例( 図5左 )で は 計 画 高 水 位 を 超 過 し 、

観 測 史 上 最 大 の 水 位 を 記 録 し た 。ま た 、8月30日 に は 台 風 第10号 に よ り も た ら さ れ た 降 雨 に よ り 、石 狩

川 水 系 や 十 勝 川 水 系 で は 堤 防 の 決 壊 や 河 川 の 氾 濫 が 発 生 す る な ど 甚 大 な 被 害 と な っ た 。 今 次 洪 水 の 特 徴

と し て 、 先 行 す る3つ の 台 風 に よ り 水 位 が 下 が り き る 前 に 大 雨 に 見 舞 わ れ 、 土 壌 水 分 量 が 高 い 状 態 で 維

持 さ れ た こ と で 、台 風10号 の 降 雨 が 流 出 を 増 大 さ せ た 点 が 挙 げ ら れ る 。 図5右 に 洪 水 期 間 前 後 の 常 呂 川

流 域 ・ 上 川 沿 地 点 に お け る 積 算 雨 量-積 算 流 出 高

(R-Q)の 関 係 と 各 台 風 に 由 来 す る 降 雨 期 間 に 区 切 っ

た 流 出 率 (=R に 対 す る Q の 比 ) を 示 す 。 後 半 に は 流 出 率 が 1.0 も し く は そ れ を 上 回 る 状 態 と な り 、 土

壌 の 湿 潤 に よ り 、 降 雨 が 浸 透 貯 留 さ れ ず に 流 出 す る 状 態 と な っ て い た こ と が 示 唆 さ れ る 。 同 様 な 現 象 は

空 知 川 水 系 ・ 金 山 ダ ム 集 水 域 、 十 勝 川 水 系 ・ 札 内 川 ダ ム 流 域 で も 確 認 さ れ た 。

図5 常 呂 川 の 上 川 沿 地 点 の 水 位 ( 左 ) と 積 算 雨 量-積 算 流 出 高 の 関 係 ( 右 )(2016/8/1~2016/9/15)

表1 水 文 学 的 手 法 と 水 理 学 的 手 法 に よ る 算 定 流 量 と の 比 較

(1),(5)

河 川

2段 法 合 理 式 2段 法 合 理 式

ピ ー ク 流 量 (m

3

/s147 149 343 250 244 402

水 理 的 手 法 本 研 究

パ ン ケ シ ン ト ク 川

手 法

ペ ケ レ ベ ツ 川 本 研 究

水 理 的 手 法 河 川

2段 法 合 理 式 2段 法 合 理 式

ピ ー ク 流 量 (m

3

/s147 149 343 250 244 402

水 理 的 手 法 本 研 究

パ ン ケ シ ン ト ク 川

手 法

ペ ケ レ ベ ツ 川 本 研 究

水 理 的 手 法

図 3 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 の ル ー ト ( 図 中 の

青 , 緑 , 赤 線 は そ れ ぞ れ 日 本 海 , 本 州 縦 断 , 太 平 洋 ル ー ト に 該 当 す る )

(1), (3), (4)

図 4 北 海 道 に 接 近 し た 台 風 ル ー ト の 年 代 別 割 合 ( 図 中 の 数 字 は 台 風 の 個 数 .2016 年 に つ い て は8月 ま で の デ ー タ )

(5)

中津川 誠

6

2016年8月 の 大 雨 で は と く に 中 小 河 川 で 多 く

の 被 害 が 発 生 し た 。と く に 被 害 が 甚 大 で あ っ た

十 勝 川 水 系 上 流 部 の パ ン ケ 新 得 川 ( 流 域 面 積

27.8 km2

)、 ぺ ケ レ ベ ツ 川 ( 流 域 面 積42.1 km2)

を 対 象 に 流 出 量 の 推 算 を 行 っ た 。上 記 の よ う な 中 小 河 川 の 多 く で は 流 量 観 測 が 行 わ れ て お ら

ず 、最 適 な モ デ ル パ ラ メ ー タ の 設 定( 流 出 解 析 ) が で き な い 。そ こ で 、実 績 流 入 量 デ ー タ が あ り 、

地 質 構 成 の 近 い 札 内 川 ダ ム の 観 測 デ ー タ を 用 い た 流 出 解 析 も 実 施 し た 。雨 量 は 、1 kmメ ッ シ

ュ の レ ー ダ ー 解 析 雨 量 を 用 い た 。 流 出 量 は 、1 段 型 と2段 型 の2種 類 の 貯 留 関 数 法( モ デ ル 概

要 は 文 献 (1) 参 照 ) に よ る 流 出 計 算 や モ デ ル パ ラ メ ー タ の 最 適 化 が で き る iRIC ソ ル バ ー

SRMを 用 い て 推 算 し た 。ま ず は 、札 内 川 ダ ム の

2016年 台 風 10 号 に よ る 雨 量 と 流 入 量 の 観 測 デ

ー タ で 最 適 化 さ れ た パ ラ メ ー タ を 用 い 、2 段 型 貯 留 関 数 法( 以 下2段 法 )で 流 出 計 算 を 行 な い 、

ピ ー ク 流 量 を 求 め た 結 果 を 表1に 示 す 。こ の 際 、 浸 透 を 表 わ す パ ラ メ ー タ は 下 限 値 (=浸 透 が0)

に 近 い 数 値 に 設 定 さ れ 、先 行 す る 台 風 の 影 響 で 地 中 が 飽 和 状 態 と な り 、降 雨 が 浸 透 せ ず に 流 出

し て い る こ と を 表 わ す 結 果 と な っ た 。ま た 、ク ロ ス チ ェ ッ ク の た め 、合 理 式 で も ピ ー ク 流 量 を

推 算 し た 。合 理 式 は 流 量Q m3/sをQ=1/3.6frAで 推 算 す る が 、 流 出 係 数 fは 両 河 川 と も0.73、 平

均 降 雨 強 度 r mm/h の 到 達 時 間 は 両 河 川 と も

1.6h( 北 海 道 建 設 部 河 川 砂 防 課 よ り 聞 き 取 り )、

流 域 面 積A km2を 与 え る 。 表1を み る と 、iRIC

SRM の 計 算 に よ る ピ ー ク 流 量 と 合 理 式 に よ っ

て 求 め た ピ ー ク 流 量 は ほ ぼ 同 じ 値 と な り 、こ れ か ら 対 象 地 点 上 流 域 の 貯 留 効 果 が 失 わ れ た 状

態 で 流 出 し て い る こ と が 結 果 と し て 示 さ れ た 。 と こ ろ が 、管 理 者 で あ る 北 海 道 が 痕 跡 水 位 を

基 に 等 流 計 算 に よ っ て 算 出 し た 流 量( 水 理 学 的 手 法 ) と 比 較 し て み る と 、 上 記 の 貯 留 関 数 法 、

合 理 式 と い っ た 水 文 学 的 手 法 が 流 量 を 大 幅 に

過 小 評 価 し て い る こ と が わ か っ た( 表1)。そ こ で 、計 算 に 用 い た 雨 量 デ ー タ を 精 査 し て み た 。図6 は 両

河 川 の 近 傍 に あ る 狩 勝 観 測 所 の 地 点 雨 量 と 直 上 の レ ー ダ ー 解 析 雨 量 を 比 較 し た も の で あ る 。 図 よ り レ ー ダ ー 解 析 雨 量 は 地 上 雨 量 を 過 小 評 価 し て お り 、流 量 の 過 小 評 価 を 招 い て い る こ と が 示 唆 さ れ る 。そ こ で 、

同 地 点 に お け る レ ー ダ ー 解 析 雨 量 と 地 点 雨 量 の 総 雨 量 の 比 を 本 研 究 で 用 い て い た レ ー ダ ー 解 析 雨 量 ( 流 域 平 均 雨 量 ) に 掛 け 合 わ せ 補 正 し 、 パ ラ メ ー タ も ピ ー ク に 合 わ せ る よ う に 調 整 し た 結 果 、 図 7の よ う に

両 河 川 で 水 理 的 手 法 と 同 様 の 結 果 を 得 る こ と が 出 来 た 。 以 上 よ り 、 山 岳 部 と 平 地 で 雨 量 が 大 き く 異 な る こ と に 留 意 し 、 レ ー ダ 雨 量 の 補 正 に 注 意 す る 必 要 が あ る こ と や 、 連 続 し た 洪 水 の 流 量 再 現 で は 土 壌 の 湿

潤 状 態 を 考 慮 し た パ ラ メ ー タ 設 定 に 留 意 す る 必 要 が あ る こ と が わ か る 。

図8 領 域 気 候 モ デ ル の 再 現・予 測 結 果 を 用 い た 空 知 川

上 流 域 の ハ イ エ ト 及 び ハ イ ド ロ グ ラ フ

(1),(6)

図6 レ ー ダ ー 解 析 雨 量 と 地 点 雨 量 の 比 較

(1)

図7 パ ン ケ 新 得 川 ( 上 ) と ペ ケ レ ベ ツ 川 ( 下 ) の2

段 法 に よ る 流 出 計 算 の 結 果

(1), (5)

0 10 20 30 40 50 60

m/

h

狩勝_地点雨量 狩勝_レーダー雨量

8/29 1:00 0 8/30 1:00 8/31 1:00 9/1 0:00 10

20 30 40 50 60

m/

h

狩勝_地点雨量 狩勝_レーダー雨量

8/29 1:00 8/30 1:00 8/31 1:00 9/1 0:00

年 月の豪雨災害をもたらした気象・水文要因に関する調査概要

流 出 予 測 の 事 例

領 域 気 候 モ デ ル を 用 い た 予 報 計 算 結 果 を 入 力 値 と し て 、 月 日 か ら 月 日 の 台 風 号 を 対 象 と

し て 空 知 川 上 流 域 に お い て 降 雨 流 出 計 算 を 行 っ た 例 を 示 す 。 降 雨 予 測 計 算 と 流 出 計 算 の 詳 細 は 文 献 ( ) を 参 照 さ れ た い 。 図 に は 計 算 結 果 を 示 す 。 ア ン サ ン ブ ル 予 報 結 果 の 降 水 強 度 の 標 準 偏 差 は 最 大 で 約

で あ り 、 ア ン サ ン ブ ル 予 報 の 平 均 値 が ピ ー ク に 達 し た 時 、 約 ~ を 予 測 し た 。 一 方 、 観 測 雨 量 に よ る 再 現 計 算 結 果 の ピ ー ク 流 量 は 解 析 雨 量 で 約 、金 山 ダ ム で 計 測 さ れ た 流 入 量 で は

約 で あ っ た 。

ま と め

以 上 に 関 連 し た 調 査 結 果 を 以 下 に 要 約 す る 。

) 年 月 に 立 て 続 け に 北 海 道 を 直 撃 し た 個 の 台 風 に よ る 雨 は “ 前 線 と 台 風 ”、 個 目 と し て 太 平

洋 側 か ら 接 近 し た 台 風 号 は “ 地 形 性 降 雨 ” が 発 達 し た 異 例 の パ タ ー ン で あ っ た 。

)太 平 洋 側 か ら 接 近 す る 台 風 は 、他 の ル ー ト を 辿 る 台 風 よ り 強 く て 衰 え づ ら く 、近 年 の 接 近 頻 度 の 増 加

傾 向 に あ る 。

)水 位 が 下 が り き る 前 に 何 波 に も わ た り 降 っ た 大 雨 で 土 壌 の 湿 潤 状 態 が 飽 和 に 近 づ き 、降 雨 量 に 対 し 流

出 量 が 増 加 し や す い 条 件 と な っ て い た 。

)今 後 の 気 候 変 動 で 頻 発 す る 洪 水 に 対 し 、河 川 流 量 や 水 位 を 推 定・予 測 す る た め に 必 要 な 雨 量 の 観 測 や

予 測 精 度 の 向 上 、 不 確 実 性 の 評 価 や 土 壌 の 湿 潤 状 態 に 考 慮 す べ き で あ る 。

謝 辞

調 査 に あ た り 、 公 益 財 団 法 人 河 川 財 団 ・ 河 川 基 金 の 助 成 を 受 け た 。 ま た 、 国 土 交 通 省 北 海 道 開 発 局 、 北 海 道 建 設 部 、 一 般 財 団 法 人 ・ 北 海 道 河 川 財 団 、 公 益 社 団 法 人 土 木 学 会 の 関 係 各 位 に は 多 大 な ご 協 力 を

い た だ い た 。 こ こ に 記 し て 深 甚 な る 謝 意 を 表 す る 。

文 献

(公社)土木学会 社会支援部門ホームページ 年 月北海道豪雨災害調査団報告書

( 閲 覧 日 )

国 土 交 通 省 北 海 道 開 発 局 河 川 管 理 課 平 成 年 月 日 か ら の 大 雨 及 び 台 風 第 号 に よ る 出 水 の 概 要

山 本 太 郎 北 海 道 に 接 近・通 過 し た 台 風 の 経 路 と 降 雨 の 分 布 傾 向 に つ い て 平 成 年 度 土 木 学 会 北 海 道 支 部 論 文 報 告 集 第 号

北 野 慈 和 山 本 太 郎 小 林 彩 佳 山 田 朋 人 年 月 豪 雨 事 例 を 含 む 過 去 年 間 に 北 海 道 周 辺 を 通 過 ・ 上 陸 し た 台 風 の 統 計 的 解 析 土 木 学 会 水 工 学 論 文 集

小 池 達 也 中 津 川 誠 年 月 の 連 続 し た 大 雨 に 伴 う 洪 水 流 出 量 再 現 検 証 平 成 年 度 土 木 学 会 北 海 道 支 部 論 文 報 告 集 第 号

(6)

年 月 の 大 雨 で は と く に 中 小 河 川 で 多 く の 被 害 が 発 生 し た 。と く に 被 害 が 甚 大 で あ っ た

十 勝 川 水 系 上 流 部 の パ ン ケ 新 得 川 ( 流 域 面 積 )、 ぺ ケ レ ベ ツ 川 ( 流 域 面 積 )

を 対 象 に 流 出 量 の 推 算 を 行 っ た 。上 記 の よ う な 中 小 河 川 の 多 く で は 流 量 観 測 が 行 わ れ て お ら

ず 、最 適 な モ デ ル パ ラ メ ー タ の 設 定( 流 出 解 析 ) が で き な い 。そ こ で 、実 績 流 入 量 デ ー タ が あ り 、

地 質 構 成 の 近 い 札 内 川 ダ ム の 観 測 デ ー タ を 用 い た 流 出 解 析 も 実 施 し た 。雨 量 は 、 メ ッ シ

ュ の レ ー ダ ー 解 析 雨 量 を 用 い た 。 流 出 量 は 、 段 型 と 段 型 の 種 類 の 貯 留 関 数 法( モ デ ル 概

要 は 文 献 ( ) 参 照 ) に よ る 流 出 計 算 や モ デ ル パ ラ メ ー タ の 最 適 化 が で き る ソ ル バ ー

を 用 い て 推 算 し た 。ま ず は 、札 内 川 ダ ム の 年 台 風 号 に よ る 雨 量 と 流 入 量 の 観 測 デ

ー タ で 最 適 化 さ れ た パ ラ メ ー タ を 用 い 、 段 型 貯 留 関 数 法( 以 下 段 法 )で 流 出 計 算 を 行 な い 、

ピ ー ク 流 量 を 求 め た 結 果 を 表 に 示 す 。こ の 際 、 浸 透 を 表 わ す パ ラ メ ー タ は 下 限 値 ( 浸 透 が )

に 近 い 数 値 に 設 定 さ れ 、先 行 す る 台 風 の 影 響 で 地 中 が 飽 和 状 態 と な り 、降 雨 が 浸 透 せ ず に 流 出

し て い る こ と を 表 わ す 結 果 と な っ た 。ま た 、ク ロ ス チ ェ ッ ク の た め 、合 理 式 で も ピ ー ク 流 量 を

推 算 し た 。合 理 式 は 流 量 を で 推 算 す る が 、 流 出 係 数 は 両 河 川 と も 、 平

均 降 雨 強 度 の 到 達 時 間 は 両 河 川 と も ( 北 海 道 建 設 部 河 川 砂 防 課 よ り 聞 き 取 り )、

流 域 面 積 を 与 え る 。 表 を み る と 、 の 計 算 に よ る ピ ー ク 流 量 と 合 理 式 に よ っ

て 求 め た ピ ー ク 流 量 は ほ ぼ 同 じ 値 と な り 、こ れ か ら 対 象 地 点 上 流 域 の 貯 留 効 果 が 失 わ れ た 状

態 で 流 出 し て い る こ と が 結 果 と し て 示 さ れ た 。 と こ ろ が 、管 理 者 で あ る 北 海 道 が 痕 跡 水 位 を

基 に 等 流 計 算 に よ っ て 算 出 し た 流 量( 水 理 学 的 手 法 ) と 比 較 し て み る と 、 上 記 の 貯 留 関 数 法 、

合 理 式 と い っ た 水 文 学 的 手 法 が 流 量 を 大 幅 に

過 小 評 価 し て い る こ と が わ か っ た( 表 )。そ こ で 、計 算 に 用 い た 雨 量 デ ー タ を 精 査 し て み た 。図 は 両

河 川 の 近 傍 に あ る 狩 勝 観 測 所 の 地 点 雨 量 と 直 上 の レ ー ダ ー 解 析 雨 量 を 比 較 し た も の で あ る 。 図 よ り レ ー ダ ー 解 析 雨 量 は 地 上 雨 量 を 過 小 評 価 し て お り 、流 量 の 過 小 評 価 を 招 い て い る こ と が 示 唆 さ れ る 。そ こ で 、

同 地 点 に お け る レ ー ダ ー 解 析 雨 量 と 地 点 雨 量 の 総 雨 量 の 比 を 本 研 究 で 用 い て い た レ ー ダ ー 解 析 雨 量 ( 流 域 平 均 雨 量 ) に 掛 け 合 わ せ 補 正 し 、 パ ラ メ ー タ も ピ ー ク に 合 わ せ る よ う に 調 整 し た 結 果 、 図 の よ う に

両 河 川 で 水 理 的 手 法 と 同 様 の 結 果 を 得 る こ と が 出 来 た 。 以 上 よ り 、 山 岳 部 と 平 地 で 雨 量 が 大 き く 異 な る こ と に 留 意 し 、 レ ー ダ 雨 量 の 補 正 に 注 意 す る 必 要 が あ る こ と や 、 連 続 し た 洪 水 の 流 量 再 現 で は 土 壌 の 湿

潤 状 態 を 考 慮 し た パ ラ メ ー タ 設 定 に 留 意 す る 必 要 が あ る こ と が わ か る 。

図 領 域 気 候 モ デ ル の 再 現・予 測 結 果 を 用 い た 空 知 川

上 流 域 の ハ イ エ ト 及 び ハ イ ド ロ グ ラ フ

( (

図 レ ー ダ ー 解 析 雨 量 と 地 点 雨 量 の 比 較

( )

図 パ ン ケ 新 得 川 ( 上 ) と ペ ケ レ ベ ツ 川 ( 下 ) の

段 法 に よ る 流 出 計 算 の 結 果

( (

狩勝地点雨量 狩勝レーダー雨量

狩勝地点雨量 狩勝レーダー雨量

4 流 出 予 測 の 事 例

領 域 気 候 モ デ ル を 用 い た 予 報 計 算 結 果 を 入 力 値 と し て 、8月 29日 か ら9月3日 の 台 風10号 を 対 象 と

し て 空 知 川 上 流 域 に お い て 降 雨 流 出 計 算 を 行 っ た 例 を 示 す 。 降 雨 予 測 計 算 と 流 出 計 算 の 詳 細 は 文 献 (1) を 参 照 さ れ た い 。 図 8に は 計 算 結 果 を 示 す 。 ア ン サ ン ブ ル 予 報 結 果 の 降 水 強 度 の 標 準 偏 差 は 最 大 で 約 5

mm/hで あ り 、 ア ン サ ン ブ ル 予 報 の 平 均 値 が ピ ー ク に 達 し た 時 、 約750~1,100 m3/sを 予 測 し た 。 一 方 、

観 測 雨 量 に よ る 再 現 計 算 結 果 の ピ ー ク 流 量 は 解 析 雨 量 で 約1,400 m3/s、金 山 ダ ム で 計 測 さ れ た 流 入 量 で は

約1,600 m3/sで あ っ た 。

5 ま と め

以 上 に 関 連 し た 調 査 結 果 を 以 下 に 要 約 す る 。

1)2016年8月 に 立 て 続 け に 北 海 道 を 直 撃 し た3個 の 台 風 に よ る 雨 は “ 前 線 と 台 風 ”、4個 目 と し て 太 平

洋 側 か ら 接 近 し た 台 風10号 は “ 地 形 性 降 雨 ” が 発 達 し た 異 例 の パ タ ー ン で あ っ た 。

2)太 平 洋 側 か ら 接 近 す る 台 風 は 、他 の ル ー ト を 辿 る 台 風 よ り 強 く て 衰 え づ ら く 、近 年 の 接 近 頻 度 の 増 加

傾 向 に あ る 。

3)水 位 が 下 が り き る 前 に 何 波 に も わ た り 降 っ た 大 雨 で 土 壌 の 湿 潤 状 態 が 飽 和 に 近 づ き 、降 雨 量 に 対 し 流

出 量 が 増 加 し や す い 条 件 と な っ て い た 。

4)今 後 の 気 候 変 動 で 頻 発 す る 洪 水 に 対 し 、河 川 流 量 や 水 位 を 推 定・予 測 す る た め に 必 要 な 雨 量 の 観 測 や

予 測 精 度 の 向 上 、 不 確 実 性 の 評 価 や 土 壌 の 湿 潤 状 態 に 考 慮 す べ き で あ る 。

謝 辞

調 査 に あ た り 、 公 益 財 団 法 人 河 川 財 団 ・ 河 川 基 金 の 助 成 を 受 け た 。 ま た 、 国 土 交 通 省 北 海 道 開 発 局 、 北 海 道 建 設 部 、 一 般 財 団 法 人 ・ 北 海 道 河 川 財 団 、 公 益 社 団 法 人 土 木 学 会 の 関 係 各 位 に は 多 大 な ご 協 力 を

い た だ い た 。 こ こ に 記 し て 深 甚 な る 謝 意 を 表 す る 。

文 献

(1) (公社)土木学会 社会支援部門ホームページ, 2016 年 8 月北海道豪雨災害調査団報告書, http://committees.jsce.or.jp/report/ ( 閲 覧 日2017/5/12).

(2) 国 土 交 通 省 北 海 道 開 発 局 河 川 管 理 課, 平 成 28 年 8 月 20 日 か ら の 大 雨 及 び 台 風 第 10 号 に よ る 出 水 の 概 要, 2016.9.10.

(3) 山 本 太 郎, 北 海 道 に 接 近・通 過 し た 台 風 の 経 路 と 降 雨 の 分 布 傾 向 に つ い て, 平 成26年 度 土 木 学 会 北 海 道 支 部 論

文 報 告 集, 第71号, B-02, 2016.

(4) 北 野 慈 和, 山 本 太 郎, 小 林 彩 佳, 山 田 朋 人, 2016年8月 豪 雨 事 例 を 含 む 過 去56年 間 に 北 海 道 周 辺 を 通 過 ・ 上 陸

し た 台 風 の 統 計 的 解 析, 土 木 学 会 水 工 学 論 文 集, 61, 2017, I_1231-I_1236.

(5) 小 池 達 也, 中 津 川 誠, 2016年8月 の 連 続 し た 大 雨 に 伴 う 洪 水 流 出 量 再 現 検 証, 平 成28年 度 土 木 学 会 北 海 道 支 部

論 文 報 告 集, 第73号, B-14, 2017.

(6) 小 林 彩 佳, 岡 地 寛 季, グ エ ン レ ズ ン, 山 田 朋 人, 降 雨 観 測 の 空 間 分 布 と 気 象 予 測 に 起 因 す る 山 地 流 域 に お け る

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