土砂災害

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土砂崩れ
広島市の土砂災害(平成26年8月)

土砂災害(どしゃさいがい)とは、大雨地震に伴う斜面崩壊(がけ崩れ・土砂崩れ)、地すべり土石流などにより人の生命財産が脅かされる災害[注 1][1]

定義[編集]

地表の斜面を構成する岩石重力を受けており、何らかの要因により不安定になると下方へ移動する。その様式には、落石、地すべり、崩壊、流砂、土石流などいくつかの種類がある。これらの現象は全て一括りにして、「マス・ムーブメント(英語: mass movement)」[2]、または「斜面移動(英語: slope movement)」、あるいは「(広義の)地すべり(英語: landslide)」という用語で、専門的には定義される。

「土砂災害」は、上記のマス・ムーブメント(あるいは斜面移動、広義の地すべり)により発生する災害全般を指す[3]。ただ、斜面崩壊・地すべり・土石流の3分類が定着しており、この3つが土砂災害であると説明する場合がある。特に砂防、防災の場面でこのような分類・説明をすることが多い[4]。なお、この概念は世界共通ではない(cf.#日本の特質性)。

類義語に、斜面で起こるという点に着目した「斜面災害」[5]、山地で起こるという点に着目した「山地災害」[6]があり、場合により同義としたり使い分けたりする。このほか、地盤を人為的に削ったり盛ったりした造成地で起こる法面崩壊などの災害も、土砂災害に含めることがある[7]

日本の特質性[編集]

後述(#原因)の通り、土砂災害は起伏に富む土地で起きやすい。日本は、国土の7割を山地丘陵地が占め、地殻変動が活発な変動帯(環太平洋変動帯)にあり、火山も多いことことから土砂災害が起きやすい。そのうえ、平野が少なく土地利用に制約があるため、特に第二次世界大戦後の経済成長や人口増加に伴って郊外の台地や丘陵地までもが都市化し、土砂災害が居住地域に及びやすくなった経緯がある[7]

一方、国土の広い国、例えばアメリカやカナダ、ロシアなどでは、こちらも広大な山地を有するものの、地すべりなどが発生して道路や住宅が被害を受けても、場所を移して復旧するほうが安上がりなため、同じ場所で再建し更に崩壊を防止する工事などを行うことは少ない[8]

また学問においても、欧米では粘土質地盤の性質を扱う土質力学が広く受け入れられ、土砂の粒径や土質・移動形態・移動速度などを基準とする細かい「地すべり分類」が発達し、防災を意識することが少ない。対する日本では、土木工学が岩や礫質地盤、斜面安定などの理論に長け、分類も地「すべり」と斜面「崩壊」の区分を行う独自のものになっている[8]

日本の法律でも、災害防止を目的としていることから、「土砂災害」を

  • 急傾斜地の崩壊(傾斜度が三十度以上である土地が崩壊する自然現象をいう。)
  • 土石流(山腹が崩壊して生じた土石等又は渓流の土石等が水と一体となって流下する自然現象をいう。)
  • 地滑り(土地の一部が地下水等に起因して滑る自然現象又はこれに伴って移動する自然現象をいう。)

のいずれかを発生原因として国民の生命又は身体に生ずる被害と定めている(土砂災害警戒区域等における土砂災害防止対策の推進に関する法律 2条)。


原因[編集]

素因[編集]

地球上において、土砂災害の主な素因は、地殻変動、火山活動、寒冷な気候である。地殻変動は、断層運動による地盤の破砕、造山運動による地盤の隆起などを起こす。火山は、崩れやすい火山灰火砕流などの堆積物(火山砕屑物)を一度に大量に降らせ、起伏のある溶岩地形を造る。高緯度や高山などの寒冷地域では、凍結融解を繰り返す周氷河作用が崩れやすい地質を造る[9]

世界における巨大な崩壊・地すべり(崩壊体積107 - 109 m3)の発生地域は、インドネシアネパール中国日本台湾フィリピンニュージーランドアメリカカナダペルーなどが挙げられ、ほとんどが変動帯(環太平洋変動帯あるいはアルプス・ヒマラヤ変動帯)に位置する[9]。なお、例外的にノルウェースウェーデンなどでは、氷河の後退による岩盤地すべりやクイッククレイ地すべりが起こる[9]

その他の素因として、強風化花崗岩真砂土)や火山性土壌(シラスなど)、厚い堆積土(レス)といった局地的な地質、また、過放牧大気汚染による植生の破壊、過度な採鉱、山沿いや台地の市街地化といった人為的・社会的要因も挙げられる[9]

誘因[編集]

土砂災害の誘因(引き金)には、集中豪雨台風などによる大雨[10]地震、火山活動、天然ダムの決壊、人工的な掘削などがある[9]

斜面崩壊・地すべり・土石流の形態と被害[編集]

種類
/(主な別名)
特徴 被害の様相
斜面崩壊[11]
/(山崩れ[11][12]、崖崩れ[11][12]、土砂崩れ[11]、岩崩れ[13])
  • 傾斜20度以上の急斜面で、土塊が突発的に崩れて下方に押し出され、1日当たり10mm以上の速さで移動する[13]
  • 斜面の表層2 - 3m程度が崩れるもの(表層崩壊)は頻度が高く、風化した斜面ではどこでも起こりうる。特に水成堆積岩や火山灰、花崗岩の風化土(真砂土)が分布する地域や雨量の多い地域で起こりやすい[13]
  • 斜面の下深くの岩盤まで崩れるもの(深層崩壊)は頻度が低い。大量の雨水の浸透により地下水脈の水圧が上昇して起こると考えられ、大雨や地震などを引き金に発生する[13]
  • 土塊の重量が重いほど、また斜面の傾斜が急なほど、崩壊の力が大きい[11]。災害の規模は地すべり・土石流に比べると小さいものが多い。ただし、深層崩壊などの大きなものは、土石流を誘発したり、天然ダムを形成しその決壊が下流の広範囲に影響するなど、災害の規模が大きい[13]
地すべり[14]
  • 傾斜5度 - 20度程度の緩い斜面で、地下の特定の層(すべり面)を境にして、土塊が形状を保ちながらずれる。1日当たり10mmに満たないくらいのゆっくりとした速さで移動し、数日以上動き続ける[15]
  • 斜面崩壊に比べてすべり面が深く[16]、規模が大きい傾向がある[15]
  • 主に粘性土(地すべり粘土)がすべり面となる。地すべり粘土が分布する地域に多発する[15]
  • 日本では3種の地すべり地帯が知られている。1.第三紀層の風化粘土が丘陵地に分布する長崎県北松地域北陸地方、2.断層運動による破砕帯や過去の造山運動による結晶片岩が分布する中央構造線沿いの徳島県愛媛県など、3.温泉の化学成分により風化が進んだ温泉余土が分布する箱根霧島別府鳴子などの温泉地帯[17] である。
  • 寒冷地では、雪解けに伴い発生する周年性の地すべり[16]、周氷河作用による地すべりが起こりやすい地帯がある[9]
  • 継続性、再発性がある。始めゆっくりと動いていたものが一転して速くなったり、停止した後再び動いたりすることがある[15]。発生地の多くが過去に近辺で地すべりが発生したところである(過去の地すべりの「二次すべり」である場合が多い)[16]
  • 過去の地すべり発生地には、馬蹄型の崖、階段状の斜面、斜面下方の隆起など、特徴的な「地すべり地形」が現れる場合が多く、これを判別することによって地すべりの起こりやすい所を特定できる[16]
  • 進行が遅く、前兆が捉えられやすいため、人的被害はあまり出ないことが多い。ただし、1985年に長野県長野市地附山で26人が死亡・55棟が全壊した地すべり災害のように、大きな人的被害が出た例もある[18]
土石流
/(鉄砲水[19]、山津波[19]、泥流[19])
  • 斜面や川床の土砂が流動化し、谷沿いに流れ出す[20]。土砂と水とが同程度混合したものを指し、土砂の割合が少なければ河川の洪水流となる[21]。しばしば大きな岩や流木を含み、段波となって何度も押し寄せることがある[22]
  • 3つの形態がある。1.渓流内(川床)の不安定な土砂が大雨で流動化するもの、2.大雨などによる斜面崩壊・地すべりの土砂が、大量の湧水や表流水とともに流動化するもの、3.斜面崩壊・地すべりが河川を塞いで天然ダムを形成、その後水位が上昇して決壊し流れ下るもの[20] である。
  • 山間部や火山地帯など土砂生産が活発な土地に多い。また、傾斜約15度以上の渓流付近で発生しやすい[21]。平地に流れ出て緩やかになり、傾斜2度の付近で停止し堆積する例が多い[20]。ただし、運動量が大きく、カーブを曲がらずに直進する傾向がある[22]
  • 地質条件に依らず突発的に(ゲリラ的に)発生するため、いつどこで発生するのか予測が難しい。土質力学では流動性が非常に高い「土砂流」に分類される[19]。流れが非常に速く、自動車並みの時速60kmを超える場合もあり、逃げるのは困難[22]。斜面崩壊・地すべりに比べて、居住地に発生したとき、死者が出るなど人命に関わる被害になりやすい[19]
  • その土地における過去の雨量と土石流発生の有無から導き出される、下限の累加雨量(数十分から数日単位)を求めておくことで避難の目安となる[23]

日本における土砂災害の発生状況をみる。1979年 - 2008年までの30年間には、気象条件などにより200件位から2,000件超と大きく変動があるものの、平均するとおよそ年間1,000件程度発生している[24]。死者も年間平均で10人前後発生している。

その他の土砂災害[編集]

落石・崩落
傾斜の急な崖から岩塊が剥離して落下するもの。雨による地盤の緩みや地震動などの自然要因だけでなく、交通による振動などの人為的要因も作用する。過去の事例でバスや列車の被害が多いのは、乗用車よりも振動が大きいためと考えられる。なお、危険箇所が絞りやすい一方、前兆が乏しく予測が難しいとされる[25]
造成地の災害
法面崩壊などの災害。切土や盛土、谷埋めや腹付けなど人工的に盛られた地盤は地質的に若く緩い状態にあるため、自然に形成された地盤に比べると崩壊や流動化を起こしやすい。更に、住宅地などに利用されることが多く、災害が発生すれば人命や財産に大きな影響を及ぼし得るため、造成後に起こりうる現象を想定して工事を行わなければならない。日本では、宅地造成等規制法(1962年制定)が宅地などにおける地盤の安全性に基準を設け、崖への擁壁の設置や排水施設の設置などを定めている[26]

対策[編集]

被害を防ぐため、初歩的には危険な土地の利用を避けること、やむを得ず利用する場合には、崩壊などを防ぐ土木設備を設けたり、前兆現象や雨の降り方などを参考に適切なタイミングで避難を行うことが有効である。

日本は、前述した国土の特性から、住宅や公共施設などが被災する可能性のある「土砂災害危険箇所」を多く抱える。2014年の時点でその数は約52万箇所となっている[27]

日本政府の広報ページでは、土砂災害から身を守る基本的な方法として以下の3つを挙げている。

  1. 普段から自分が住んでいる場所が「土砂災害危険箇所」か確認しておくこと[27]
  2. 雨が降りだしたら土砂災害警戒情報に注意すること[27]
  3. 土砂災害警戒情報が発表されたら早めに避難すること[27]

発生防止策[編集]

土木工学や土質力学の研究により、斜面崩壊や地滑りは、すべり面に乗る土塊を滑動させるせん断破壊として理解されている[11][28]

土塊に含まれる水が作用する場合も多いが、これは浸透した水が間隙水圧を増加させ、土粒子の有効応力が減少してせん断抵抗力が低下しせん断破壊に至るものであり、間隙水圧を減少させる工事が有効である。これには、水路の暗渠化、横方向のボーリング、集水の設置などの地下水排除工、地表の排水路設置、雨水浸透防止などの地表水排除工がある[29]

斜面崩壊の防止や造成斜面の安全確保のため、斜面安定解析による安全な斜面勾配の算出や工事方法の選択も行われる。

地すべり地では、地すべり面上部の土を取り除く上部排土工と末端に盛土し擁壁で抑える抑え盛土工の併用という方法もある。盛土部は公園として利用されることが多い[30]

斜面崩壊や岩盤崩落の危険地帯では、斜面への植樹(播種)や芝生張りといった植生工、同じく斜面へのコンクリート吹き付けやプレキャストコンクリート枠の設置、法面アンカーの施工といった法面工などの方法が有効である[30]

小規模で突発的な崩壊・崩落に対しては、危険地帯の道路沿い・鉄道沿いに落石シェッドや落石防止網、落石防止壁を取り付ける方法もあるが、1989年に福井県越前海岸で発生した崩落事故のように、稀に予想を超える規模の崩壊が発生して被害が生じる場合もある[31]。これを補うものとして、衝撃や移動を検知する落石検知器や地すべり計などのセンサーを設置して道路の管理事務所の警報装置と連動させるようなシステムもある[31]

日本以外でも、急峻な国土を持ち土砂災害の被害が多いインドネシアネパールなどで、日本の砂防技術を導入した対策が行われているところがあり、主にJICAを通じた技術支援により進められている[32]

回避策と前兆[編集]

危険地帯において土砂災害を避けるためには、雨の降り方と各種の前兆現象に注意し、前兆に気付いたときは、速やかに近隣住民や町役場・消防などに知らせるとともに、自らも避難することが有効である[33]

危険地帯は、特に土砂災害警戒区域や土砂災害危険箇所に指定されている区域が該当するが、そうでなくとも、山間部や、周りに斜面や崖のある土地では注意が必要である[33]

注意すべき時期は、雨の量が多いとき、雨が長期間続いているとき、さらに雨が止んだ後しばらくの間である[33]。また、大きな地震の後もしばらくの間注意が必要である[33]。雨量については、例えば本州以南の日本では累積200mm以上、北海道では累積100mm以上などの目安もあるが、地質や気候などの条件で大きく異なる。また、山間部では場所により雨の降り方が異なり、観測点の値以上の雨量になっていることも考えられる。広い市町村単位での目安として、気象庁・都道府県が発表する「土砂災害警戒情報」、地域差を考慮した目安としては、気象庁がホームページ上に発表している地図形式の「土砂災害警戒判定メッシュ情報」などがある。

土石流の前兆
  • 川の中でゴロゴロという音がしたり、火花が見えたりする[33]
  • 山全体が唸っているような音(山鳴り)がしたり、地震のように震えたりする。異常なにおいがする[33]
  • 川の水が濁り、水と一緒に倒れた木(生の木)が流れてくる[33]
  • 雨は降り続いているのに、川の水が減る[33]
地すべりの前兆
  • 湧き水が増える[33]
  • 風もないのに山の木がザワザワする。木が裂ける音や木の根が切れる音がする。地鳴りや山鳴りがする[33]
  • 池の水が濁ったり、急に増えたり減ったりする[33]
  • 地面にひび割れや段差ができる[33]
斜面崩壊(崖崩れ)の前兆
  • 崖から急に水が湧き出る。あるいは、今までと違う場所から新しく水が湧く。また、湧き水が濁ったり、量が増えたり、噴き出したり、急に止まったりする[33]
  • 崖にひび割れができる。あるいは、崖が膨らむ[33]
  • 崖の上の木が揺れたり傾いたりする。地鳴りがする[33]
  • 崖から小石がパラパラと落ちてくる[33]。※崖崩れは、前兆もなくいきなり起こることもある[33]

脚注[編集]

注釈[編集]

  1. ^ 火山の噴火に伴う溶岩流火砕流火山泥流を含める場合もある。

出典[編集]

  1. ^ goo国語辞書「【土砂災害】」、2016年10月22日閲覧。(原典:松村明(監修)『デジタル大辞泉』、小学館)
  2. ^ 地盤工学会(2006年)、p.196
  3. ^ 地盤工学会(2006年)、p.459
  4. ^ 渕田 他(2014年)、p.67
  5. ^ 渕田 他(2014年)、p.149
  6. ^ 高谷(2008年)、p.1
  7. ^ a b 地盤工学会・編(2012年)、pp.11-12
  8. ^ a b 水谷(2012年)、pp.13-15
  9. ^ a b c d e f 大石(2014年)、pp.41-43,pp.50-59,p.61
  10. ^ 矢野(1973年)、p.2
  11. ^ a b c d e f 地盤工学会・編(2012年)、pp.12-13
  12. ^ a b 高谷(2008年)、p.5
  13. ^ a b c d e 渕田 他(2014年)、p.151
  14. ^ 渕田 他(2014年)、p.149
  15. ^ a b c d 渕田 他(2014年)、p.150
  16. ^ a b c d 地盤工学会・編(2012年)、pp.13-14
  17. ^ 渕田 他(2014年)、pp.150-151
  18. ^ 風水害の基礎知識 3.土砂災害 地すべり」一般財団法人消防防災科学センター 消防防災博物館、2016年11月12日閲覧。
  19. ^ a b c d e 渕田 他(2014年)、p.65
  20. ^ a b c 地盤工学会・編(2012年)、p.14
  21. ^ a b 渕田 他(2014年)、pp.64-65
  22. ^ a b c 風水害の基礎知識 3.土砂災害 土石流」一般財団法人消防防災科学センター 消防防災博物館、2016年11月12日閲覧。
  23. ^ 渕田 他(2014年)、p.66
  24. ^ 国土交通省『平成20年版 国土交通白書』2008年、図表I-1-1-25
  25. ^ 渕田 他(2014年)、p.152
  26. ^ 地盤工学会・編(2012年)、p.15
  27. ^ a b c d 政府広報オンライン
  28. ^ 渕田 他(2014年)、pp.136-137, p.150
  29. ^ 渕田 他(2014年)、pp.136-137, p.150, p.153
  30. ^ a b 渕田 他(2014年)、p.153
  31. ^ a b 渕田 他(2014年)、p.154
  32. ^ DMSP.JICAだよりNo.10.2000.8.28
  33. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q 土砂災害の前触れを知る」特定非営利活動法人土砂災害防止広報センター、2016年11月12日閲覧。

参考文献[編集]

  • 水谷武司『自然災害の予測と対策 -地形・地盤条件を基軸として-』朝倉書店、2012年。ISBN 978-4-254-16061-1
  • 高谷精二『技術者に必要な地すべり山くずれの知識』鹿島出版会、2008年。ISBN 978-4-306-02401-4
  • 渕田邦彦 他『防災工学』コロナ社 <環境都市システム工学系教科書シリーズ 20>、2014年。ISBN 978-4-339-05520-7
  • 公益社団法人地盤工学会(編)『全国77都市の地盤と災害ハンドブック』丸善出版、2012年。ISBN 978-4-621-08477-9
  • 公益社団法人地盤工学会『地盤工学用語辞典』丸善出版、2006年。ISBN 978-4-88644-073-0
  • 大石道夫『微地形砂防の実際 微地形判読から砂防計画まで』鹿島出版会、2014年。ISBN 978-4-306-02457-1
  • 矢野義男『山地防災工学』山海堂、1973年。全国書誌番号:69014061

外部リンク[編集]

関連項目[編集]