2-1
2.
流木災害の事例分析
2.1 本調査で対象とする流木の形態 流木の発生原因は、大きく「立木の流出」「過去に発生した倒木等の流出」「伐木、原木 の流出」「用材の流出」の 4 種類に分類される(石川、1994)。流木の起源、それぞれの発 生原因及び主な発生場所を表 2.1.1 に示す。 このうち、通常の治山事業で対象とする流木は、 ① 山腹崩壊や土石流による立木の滑落や、渓岸・渓床侵食による立木の流出 ② 気象害や病虫害により発生した倒木等の流出 ③ 過去に流出して渓床に堆積したり埋没していた流木の再移動 ④ 伐木等の斜面崩壊や土石流による流出 の 4 つの形態が主体となると考えられる。雪崩や火山噴火に伴うものは、上流域で発生 するが、豪雨等を誘因にする現象と比べて発生頻度が低く、地域が特異であることから、 個別に対応の検討が必要と考えられる。 本調査は、航空レーザ測量成果等を活用して流木災害対策が必要な森林を抽出する手法 を開発することを主たる目的として実施する。このことから、本調査で検討する流木は、 上記の①に分類される豪雨を誘因とした斜面崩壊(表層崩壊)及び土石流による立木の流 出を起源とする流木とする。 表 2.1.1 流木の発生原因と形態 (出典:石川芳治、「渓流における流木の発生、流下と災害」、水利科学第 38 巻 1No.216、1994) 流木の起源 流木の発生原因と形態 主な発生場所 上流域 中流域 下流域 立木の流出 斜面崩壊の発生に伴う立木の滑落 ○ ○ 土石流発生に伴う立木の滑落 ○ 土石流の流下に伴う渓岸・渓床侵食による立木の流出 ○ 洪水による河岸・河床の侵食による立木の流出 ○ ○ 過去に発生 した倒木等 の流出 病害虫や台風等により発生した倒木等の土石流、洪水 による流出 ○ ○ 過去に流出して河床上に堆積したり、河床堆積物中に 埋没していた流木の土石流、洪水による再移動 ○ ○ 雪崩の発生・流化に伴う倒木の発生とその後の土石流、 洪水による下流への流出 ○ ○ 火山の噴火に伴う爆風による倒木の発生とその後の土 石流、洪水による下流への流出 ○ ○ 伐木、原木 の流出 放置された伐木や間伐材の斜面崩壊、土石流、洪水に よる流出 ○ ○ 集積された木材の洪水による流出 ○ ○ ○ 洪水による椎茸原木の流出 ○ ○ 用材の流出 土石流、洪水による家屋の損壊とそれに伴う破損材の 流出 ○ ○ 土石流、洪水による木橋の流出 ○ ○ 土石流、洪水による電柱の流出 ○ ○2-2 2.2 既存文献調査に基づく流木災害の特性 2.2.1 調査方法 流木災害の被災地に関する現地調査報告や、流木災害の発生事象に関する研究成果を収 集し、発生源の自然条件(地質、地況、林況等)、崩壊面積等を整理するとともに、それら と流木災害の被害状況との関係を分析した。 事例数:1965 年~2014 年までの 39 災害事例 主な収集文献等 ・砂防学会誌、治山研究発表会論文集、月刊誌「治山」等 ・大学、地方自治体、研究機関の災害調査報告 ・「地名+流木災害」でインターネット検索 2.2.2 調査結果 (1) 流木の発生原因 谷頭部0次谷の崩壊に起因する土石流によって発生するものが多い。 谷頭、渓岸に崩壊地が無く、ある程度の集水エリアを有する谷部の堆積土砂が流動化 し、土石流となり発生するもの(沢抜け)、風倒木被害地からの流出が次いで多い。 図 2.2.1 流木の発生原因 (2) 流木の発生流域面積 流木が発生した渓流の流域面積は100ha 以下で 54%、500ha 以下で 86%を占める。 ここでの流域は、おおむね3次谷までの渓流域を指す。 図 2.2.2 流木の発生流域面積 流木の発生原因 箇所数 割合 谷頭部崩壊、土石流流下 36 67% 沢抜け、土石流流下 7 13% 風倒木地崩壊、流下 5 9% 渓岸崩壊、流下 4 7% 河岸の大規模崩壊 2 4% 計 54 100% 流木の発生流域面積 箇所数 割合 0.1km2未満 4 9% 0.1~1.0km2 20 45% 1.0~5.0km2 15 32% 5.0~10.0km2 3 9% 10.0~15.0km2 2 5% 計 44 100% 9% 45% 32% 9% 5% 0.1km2未満 0.1~1.0km2 1.0~5.0km2 5.0~10.0km2 10.0~15.0km2 67% 13% 9% 7% 4% 谷頭部崩壊、土石流流下 沢抜け、土石流流下 風倒木地崩壊、流下 渓岸崩壊、流下 河岸の大規模崩壊
2-3 (3) 流木発生源 1 箇所あたりの崩壊面積 1 箇所当りでは小規模な表層崩壊が多く、流域内で小規模崩壊が同時多発し、土石流 化するものが多い。 0.5ha 未満の崩壊で 78%を占める。 1.0ha 以上の崩壊は、大規模崩壊(H17 耳川)や火山地域(H25 伊豆大島)等の事例 である。 図 2.2.3 流木発生源の崩壊面積 (4) 流木発生源の地質 深成岩、堆積岩、火山岩の地域で、ほぼ同様の割合で発生している。地質による明瞭 な違いはみられない。 火砕堆積物の地域は、発生割合は小さいが被害の程度は大きい傾向にある(H25 伊豆 大島、H2 阿蘇一宮)。 図 2.2.4 流木発生源の地質 (5) 流木発生源の植生 スギ・ヒノキ人工林、広葉樹二次林で82%を占める。 土石流の流下区間等がスギ・ヒノキ人工林として利用されているためと考えられる。 流木発生源の崩壊面積 箇所数 割合 0.05ha未満 9 35% 0.05~0.1ha 2 8% 0.1~0.5ha 9 35% 0.5~1.0ha 2 7% 1.0ha~ 4 15% 計 26 100% 流木発生箇所の地質 箇所数 割合 深成岩(花崗岩) 16 27% 堆積岩(砂岩、泥岩等) 16 27% 火山性岩石(安山岩、流紋岩等) 15 25% 変成岩 8 14% 火砕堆積物 4 7% 計 59 100% 27% 27% 25% 14% 7% 深成岩(花崗岩) 堆積岩(砂岩、泥岩等) 火山性岩石(安山岩、流 紋岩等) 変成岩 火砕堆積物 35% 8% 35% 7% 15% 0.05ha未満 0.05~0.1ha 0.1~0.5ha 0.5~1.0ha 1.0ha~
2-4 図 2.2.5 流木発生源の植生 (6) 流木災害の発生月 流木災害は、すべて6 月から 10 月の梅雨期、台風期に発生している。 そのうち7 月から 9 月が 93%を占める。 図 2.2.6 流木災害の発生月 (7) 流木災害時の降雨量 流木災害は、時間雨量50 ㎜、連続雨量 200 ㎜を超えると多発する傾向がある。 図 2.2.7 流木災害時の時間雨量 流木発生箇所の樹種 箇所数 割合 スギ、ヒノキ、広葉樹 24 44% スギ、ヒノキ 11 21% 広葉樹 9 17% 天然生針葉樹、広葉樹 6 11% アカマツ、カラマツ 4 7% 計 54 100% 流木災害の発生月 箇所数 割合 6月 2 5% 7月 12 29% 8月 11 27% 9月 15 37% 10月 1 2% 計 41 100% 流木災害時の時間雨量 箇所数 割合 20~50㎜ 9 22% 50~80㎜ 13 32% 80~100㎜ 11 27% 100㎜~ 8 19% 計 41 100% 22% 32% 27% 19% 20~50㎜ 50~80㎜ 80~100㎜ 100㎜~ 5% 29% 27% 37% 2% 6月 7月 8月 9月 10月 44% 21% 17% 11% 7% スギ、ヒノキ、広葉樹 スギ、ヒノキ 広葉樹 天然生針葉樹、広葉樹 アカマツ、カラマツ
2-5 図 2.2.8 流木災害時の連続雨量 (8) 流木災害の被害形態 橋梁やボックスカルバート等の閉塞による氾濫、溢流、橋梁の流失および河道の閉塞 による氾濫が多く62%を占める。 家屋への直撃あるいは閉塞した流木の再移動による家屋の破壊が次いで多い。 図 2.2.9 流木災害の被害形態 (9) 流木の到達距離 流木の到達距離が推定できる39 の災害事例について、渓流の出口(崩壊土砂流出危険 地区の流域基点を想定)から、下流への流木の到達距離を論文の記載内容に基づき図 上計測した。本川に流入しているものは合流点までの到達距離とした。 縦断方向の到達距離は、39 の事例のうち特殊な 2 事例(阿蘇一宮(火山扇状地)、長 野須坂(大規模崩壊))を除き渓流の出口から下流2.0km以内である(図 2.2.10)。 山地災害危険地に関する土砂到達距離の調査結果(図 2.2.11)と比べると、流木は通 常の土砂流出よりも到達距離が大きくなる傾向がある。土石流が停止しても、流域面 積が大きく流量が多い場合は、細粒土砂流と流木が洪水となって流下することで、到 達距離が大きくなり、被害拡大を招くことが考えられる。 流木の下流域への到達距離は、流域面積が広くなると大きくなる傾向がある(図 2.2.12)。 流木災害時の連続雨量 箇所数 割合 50~200㎜ 5 12% 200~500㎜ 24 60% 500~1000㎜ 7 18% 1000㎜~ 4 10% 計 40 100% 流木による被害形態 箇所数 割合 橋梁等の閉塞・氾濫、橋梁流失 32 44% 河道閉塞・氾濫 13 18% 家屋等の直接破壊 16 22% ダム湖流入、洪水吐閉塞 4 6% 農地への直接流入・堆積 3 4% 海域への流出、漁業施設損傷等 4 6% 計 72 100%
2-6 図 2.2.10 流木の到達距離 【参考】 図 2.2.11 渓流における土砂到達距離 (出 典:平 成 17 年 度 山 地 災 害 危 険 地 区 危 険 度 判 定 手 法 調 査 報 告 書、財 団 法 人 林 業 土 木コンサルタンツ) 250 90 720 1140 1340 420 300 1880 190 500 800 1000 1850 620550 1070 510 180 60 290 170240290 840 290280210 4450 1000 70 400400 280 550550 2430 400 1800 730 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 H 2 6 広 島 可 部 1 H 2 6 広 島 可 部 2 H 2 6 南 木 曽 H 2 5 伊 豆大 島 H 2 5 伊 那 H 2 4 阿 蘇 H 2 3 那 智川 1 H 2 3 那 智川 2 H 2 1 朝 来 H 2 1 山 口剣 川 H 2 1 山 口上 田 南 川 H 1 8 岡 谷 H 1 6 愛 媛妙 之 谷 川 H 1 6 愛 媛 白 浜川 H 1 6 香 川 落 合川 H 1 6 福 井美 山 H 1 6 福 井池 田 H 1 1 岐 阜宮 川 H 1 1 岐 阜 河 合 1 H 1 1 岐 阜 河 合 2 H 1 1 岐 阜 河 合 3 H 1 1 岐 阜 河 合 4 H 1 1 岐 阜 河 合 5 H 1 1 岐 阜古 川 H 1 1 岐 阜清 見 H 1 1 広 島 H 2 奄 美 H 2 熊 本 一 宮 S 6 3 広島 加 計 1 S 6 3 広島 加 計 2 S 6 1 京 都 南 部 S 5 8 島 根 S 5 7 長崎 1 S 5 7 長崎 2 S 5 7 長崎 3 S 5 6 長 野 須 坂 S 5 1 小豆 島 S 5 0 高 知 S 4 1 南木 曽 流 木 到 達 距 離 (m )
2-7 図 2.2.12 流木の到達距離と流域面積 (10)流木の氾濫、堆積幅 堆積幅が推定できる37 の災害事例について、流木を含んだ土石流、泥流の氾濫・堆積 範囲(両端部の距離)を、論文の記載内容から図上計測した。 横断方向の氾濫・堆積範囲は、地形条件や人工構造物の配置等により異なるものの、 特殊な事例(阿蘇一宮(火山扇状地))を除き500m以内である(図 2.2.13)。 横断方向の氾濫・堆積範囲と流域面積との間には、特に傾向はみられない(図 2.2.14)。 図 2.2.13 流木の氾濫・堆積幅 y = 0.0025x R² = 0.5273 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 流 域 面 積 ( h a ) 到達距離(m) 90 150 300 400 70 120 200 80 80 450 200 450 230 490 180 120 11090150 70 90 150 10013080 200 50 1700 330 60100 130 70 60 450 210 180 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 H 2 6 広 島 可 部 1 H 2 6 広 島 可 部 2 H 2 6 南 木 曽 H 2 5 伊 豆 大 島 H 2 5 伊 那 H 2 4 阿 蘇 H 2 3 那 智 川 1 H 2 3 那 智 川 2 H 2 1 朝 来 H 2 1 山 口 剣 川 H 2 1 山 口 上 田 南 川 H 1 8 岡 谷 H 1 6 愛 媛 妙 之 谷 川 H 1 6 愛 媛 白 浜 川 H 1 6 香 川 落 合 川 H 1 6 福 井 美 山 H 1 6 福 井 池 田 H 1 1 岐 阜 宮 川 H 1 1 岐 阜 河 合 1 H 1 1 岐 阜 河 合 2 H 1 1 岐 阜 河 合 3 H 1 1 岐 阜 河 合 4 H 1 1 岐 阜 河 合 5 H 1 1 岐 阜 古 川 H 1 1 岐 阜 清 見 H 1 1 広 島 H 2 奄 美 H 2 熊 本 一 宮 S 6 3 広 島 加 計 1 S 6 3 広 島 加 計 2 S 6 1 京 都 南 部 S 5 8 島 根 S 5 7 長 崎 1 S 5 7 長 崎 2 S 5 7 長 崎 3 S 5 6 長 野 須 坂 S 5 1 小 豆 島 S 5 0 高 知 氾 濫 ・ 堆 積 幅 ( m )
2-8 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 0 500 1000 1500 2000 図 2.2.14 流木の氾濫・堆積幅と流域面積 流 域 面 積 ( h a ) 氾濫・堆積幅(m)
2-9 2.3 事例分析結果の整理事例分析結果の整理事例分析結果の整理事例分析結果の整理 以上の事例分析の結果を下記に整理した。 流木は、谷頭部0次谷の崩壊に起因する土石流によって発生するものが多いが、近年 の局地的な豪雨により、谷部の堆積土砂が流動化する「沢抜け」に起因する土石流・ 流木の発生もみられる。 風倒木被害地では、被害斜面の崩壊が流木源になる。 流木災害は、ほとんどが流域面積 100~500ha 以下の渓流で発生している。流域面積 が広いほど、流木の到達距離は大きくなる傾向がある。 流木の起因となる崩壊地は、1箇所当り 0.5ha 未満の比較的小規模な崩壊がほとんど で、小規模な崩壊の同時多発が土石流・流木の引き金になっている。 流木発生源の地質による違いは見られない。 流木発生源の植生は、スギ、ヒノキ、広葉樹が多い。土石流の流下区間等がスギ・ヒ ノキ人工林として利用されているためと考えられる。 流木災害はすべて6 月から 10 月の梅雨期、台風期に発生し、時間雨量 50 ㎜、連続雨 量200 ㎜を超えると多発する傾向がある。 流木災害による被害形態は、橋梁やボックスカルバート、下流流路の閉塞による氾濫、 橋梁等の流失が過半であるが、流木の直撃による家屋等の破壊も多い。 流木は、通常の土砂流出に比べて到達距離が大きくなる傾向がある。土石流が停止し ても、細粒土砂流と流木が洪水となって流下することで、到達距離が大きくなり被害 拡大を招くと考えられる。到達距離は、特殊な事例を除き、渓流の出口から下流2.0km 以内である。 橋梁の閉塞等による横断方向の氾濫範囲は、地形条件や人工構造物の配置等により異 なるものの、特殊な事例を除き500m以内である。