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(2019年5月26更新) [ 日本語 | English ]

防災 (disaster prevention)






有珠山 / サロベツ泥炭採掘跡
1986年, 2006年の有珠山火口原. ワタスゲ・エゾカンゾウ

天災は忘れた頃にやって来る

[災害, 火山噴火, 地震, 防災 (砂防), 地形]

災害 (disaster)


災害科学 disaster science

自然災害 natural disaster (natural hazards) の構造
誘因・外力(破壊力) |  | 地域的素因         |  | 災害
豪雨・強風・豪雪・ |→| 自然条件:          |→| 水害・
高潮・地震 …      |  |   氾濫源・         |  | 風害・
                   |  |   軟弱地盤・       |  | 地盤沈下
                   |  |   0 m地帯          |  |
                   |  | 社会条件:          |  |
                   |  |   必ず拡大要因・   |  |
                   |  |   阻止減殺要因     |  |
                   |  | 災害ポテンシャル・ |  |
                   |  |   被害             |  |
災害 disaster: 天変地異 + 人災
災害区分
  1. 気象災害(天変) meteorological disaster: 異常気象等、大気中の原因で生ずる災害

    Ex. 雪崩, 台風(ハリケーン), 洪水, 竜巻

    内水災害

    内水: 堤防内側(= 居住地)で氾濫 overflow in flood する水 → 浸水 inundation
    外水: 海、河川等の居住地外側の水
    洪水 flood: 大河川洪水 > 中河川洪水 > 内水氾濫 → 都市周辺・新開地

    地質災害(地異) - 火山, 地震, 津波, 地滑り

  2. 人的災害: 人によりもたらされる災害 → 戦争, 都市型災害

    + 二次災害

索引
災害期間
突発的災害: 大風、竜巻、高潮、洪水、雪崩 ↔ 長期的災害: 長雨、旱魃、冷害、疫病、飢饉

シビアアクシデント(過酷事故, severe accident)

想定した設計基準事象を大きく超える事故・災害 → シビアアクシデント解析
→ 原子力関連施設の大規模事故を指すことが多い

チェルノブイリ, スリーマイル島, 福島第一原発

[火山]

火山噴火 (volcanic disasters)


表. 記録に残る世界の大規模災害をもたらした主な噴火
火山名                噴火年 死者数 備考
                            fatality
メラピ(Indonesia)      ?1006   1000 火砕流・火山泥流 mudflow
長白山                  ?11C        世界最大級噴火(詳細不明)
エトナ(Italy)           1169  15000 爆発的噴火・溶岩流
ケルート(Indonesia)     1586  10000 火山泥流
ベスビオス(Italy)       1631 ?18000 爆発的噴火・溶岩/火山泥流
エトナ(Italy)           1669 ?10000 Catania市に溶岩流
メラピ(Indonesia)       1672    300 熱雲・火山泥流
アウ(Indonesia)         1711   3200 火山泥流
パパンダヤン(Indonesia) 1722   2957 山体崩壊
渡島大島(日本)          1741  >1467 津波
浅間山(日本)            1783   1377 熱雲・洪水
ラカギガル(Iceland)     1783  10000 大規模溶岩流(餓死発生)
雲仙岳(日本)            1792  15190 山体崩壊・津波発生
タンボラ(Indonesia)     1815  92000 大規模噴火(餓死病死発生)
ガルンガン(Indonesia)   1822  >4000 火山泥流
アウ(Indonesia)         1856   2800 火山泥流
クラカトア(Indonesia)   1883  36417 カルデラ形成 → 津波
アウ(Indonesia)         1892   1500 熱雲・火山泥流
モンプレー(West Indies) 1902  28000 St. Pierre市に熱雲
スフリエール            1902   1565 熱雲
    (West Indies)
ケルート(Indonesia)     1919   5000 火山泥流
ラミントン              1951   3000 爆発的噴火・熱雲
    (Papua New Guinea)
アグン(インドネシア)    1963   2000 熱雲・火山泥流
セントヘレンズ(合州国)  1980     60 岩屑雪崩 debris avalanche
エルチチョン(メキシコ)  1982  >2000 火砕流
ネバドデルルイス        1985 >23000 火山泥流
    (Columbia)
火山噴火と他の自然災害との違い (荒牧 1997)
  1. 発生頻度低
  2. 災害規模・範囲大
  3. 異なった物理モデルに基づく現象が同時に出現することがある
  4. 一般住民の常識を超える未経験の現象に遭遇しパニックに陥る傾向がある
  5. 物質的・経済的被害に加えマスコミ等の不正確情報により無形の社会的混乱や損害を生じうる

1/2/3 → 4/5

表. 1868年以降日本で発生した防災上の主要火山噴火
期間(開始点)   火山                       死者
1888.7.15      磐梯山噴火                  461 (477)
1900.7.7       安達太良山                   72
1902.8         伊豆鳥島海底爆発            125
1914.1.12      桜島                         58-59
1926.5.24      十勝岳水蒸気爆発 → 岩雪崩  144
1930.8.20      浅間山                        6
1931-34        口永良部島水蒸気爆発          8
1940.7.12-8.6  三宅島                       11
1947.8.14      浅間山爆発                    6
1952.9.24-28   明神礁(ベヨネーズ列岩)       31
1953.4.27      阿蘇山                        6
1958.6.24      阿蘇山 (噴石)                12
1958.12.14     浅間山
1962.6.17      焼岳
1962.6.29      十勝岳                        5
1962.8.24-26   三宅島
1974.6.17      桜島                          3
1974.7.28      新潟焼山 噴石                 3
1977.8.7-14    有珠山                        3
1979.9.6       阿蘇山                        3
1979.10.28     木曽御岳山
1983.10.3      三宅島
1986.11.15     三原山
1988.12.16     十勝岳
1989.7         伊豆半島東方沖海底火山
1990.11-       雲仙岳                       43
2000.3.31      有珠山
2000.7         三宅島(恐山)
2014.9.27      御嶽山                       63

地震 (earthquake)


地震学 seismology

地震 earthquake (→ 月震 moonquake)
地震記録 seismogram
wave P波 P wave, primary wave (縦波, 疎密波)
縦波: 押したり引いたりする波 = 縦方向に力 → 早い
最初の振幅の小さい波, 伝播速度(km/sec) vp = √(k + 4/3·m)/ρ
S波 S wave, secondary wave (横波)
横波: 振動の向きが波の方向に直角 → P波より遅い
k: 媒質体積弾性率(圧力による密度変化), m: 剛性率, ρ: 密度
vp > vs → 初期微動継続時間(S-P時間) ≡ P波のみの継続時間(t)
表面波: 地球表面に捕捉された波

ラブ波 Love wave ≈ S波
レイリー波 Reileigh wave = P波 + S波

自由振動: 波長が地球スケールの振動
→ 観測点-震源間距離(km), L = (vp·vs)/(vpvst
k =put (vp·vs)/(vpvs) → L = kt

Eq. 大森公式: 震源浅い場合k = 7.42で概ね成立
→ 波通過部分により異なる → 推定値からずれる
density
図. 地球内部における地震波の密度

mを消す → k/ρ = vp2 –4/3·vs2
[別法] ポアソン比(σ)を使う → σ = (vp2 – 2vs2)/{2/(vp2vs2}
震源 earthquake foci
地震発生位置 → 震央 epicenter: 震源真上の地表上地点 垂直分布(深さ = km)

浅発地震 shallow earthquake: 70-300 (大部分の地震 > 数10)

= 花崗岩質層

深発地震 deep earthquake: 300-700 (既知最深 = 700)

地理的分布 = 地震帯 → 火山帯(相補的): 火山活動があると地震回数減

→ 火山は地震の安全弁?

走時曲線 travel-time curve

curve
図. 走時曲線

震央距離(震央からの距離)-地震到達所要時間関係
地震波 = 反射屈折 → スネルの法則 → 地下部に層状構造存在[モホ面]
distance
近距離発生地震: 走時曲線の折れ曲がり観察(図)
遠距離発生地震(震央距離は角距離で表すこと多)

走時曲線折れ曲がり + シャドウゾーン + S波消失

地震発生機構

未詳部分多: 地殻体積変化が要因
  1. 地殻運動(断層・褶曲) [大部分の地震]
  2. 火山活動(噴火)
  3. 衝撃(地滑り・山崩れ) [小規模地震]

distribution
図. 四象現分布

四象現分布 (1917 志田 順)
初動波(P波): 直線上動く → 震源に向かい引く動きか震源から押す動きの2種類 力源モデル: 偶力が地下岩盤の1点に働き破壊が起こる

distribution _____ distribution
1) シングルカップル 2) ダブルカップル

食い違いの弾性論 (1960以降): ダブルカップルにより4象現分布説明

distribution

多重震源 (マルティプルショック)
大地震 → 震源断層面が連続的に発生 → 1つの大地震は複数の地震の重なりで発生(多重震源モデル)

distribution
アスペリティ asperity: 断層面で特に大きなずれがあった部分
バリア barrier: 破壊が伝わるのを阻止する強い部分

群発地震
前震 foreshock: 本震直前に震源近くに起こる地震
本震 principal earthquake: 中心となる地震
余震 afterquake (aftershock): 震源断層面の拡大や破壊による地震

大規模地震の余震は数年続くと考ええるべき

→ 群発地震 earthquake swarm: 本震といえるピークが複数ある地震 Ex. 2000年有珠山噴火時の群発地震
サイレント地震(ゆっくり地震): 震源断層面の動きが遅く震度は小さいがマグニチュードは大きな地震
異常震域: 震央より離れたところで高い震度 ↔ 一般に震度は震央から離れるにつれ同心円状に低下

Ex. 1973 ロシア東海岸地震: 震度 → 日本海側 = 1-2 ↔ 太平洋側 = 2-3
→ プレートの中を通る地震波は地盤を伝わるより効率よく遠くまで伝播することで説明される

地震エネルギー

地震エネルギー (E) =

地震波 E (+ 津波 E + 地殻変動 E + 摩擦熱 E + その他歪 E)

通常は、地震波エネルギー(E)を扱う

logE = 11.8 + 1.5M (→ E = 10(11.8 + 1.5M)

M: magnitude [経験式] → M = 1↑ → ≈ E × 30倍

Ex. logE = 11.8 + 1.5 × (9.5) = 20.65 ∴ 1.12 × 1026 erg

グーテンベルグ-リヒターの式: 大地震 = 発生低頻度 → 小地震 = 高頻度

FM-1 = alog(FM) + b

Fi: マグニチュードiの地震の発生頻度

マグニチュード (earthquake) magnitude, M or m

= 地震発生に伴う放出エネルギースケール(亜量的変量)
地震計 seismometer 発達 → マグニチュード測定精度方法変化
  1. 変位地震計: 変位(動いた)距離を測定 → 3次元変位 + 固有周期
    水平動地震計 ↔ 上下動地震計 ⇔ 短周期地震計 ↔ 長周期地震計 → 組み合わせ使用
    Ex. 標準ねじれ地震計 (Wood-Anderson型地震計torsion seismometer, WATS)

    固有周期0.8秒、減衰乗数0.8、基本倍率2800

  2. 速度地震計: 地面移動速度を測定
  3. 加速度計accelerometer: 地面移動加速度を測定
  4. 高感度地震計(ネットワーク): 増幅器により微少地震測定可能
マグニチュード決定要因: 地震波最大振幅 + 波周期(代表周期0.1-3秒) + 震央距離 + 震源深 + 震源地盤 + ···

多数観測値平均値から決定 → 地震波種類、深さ、観測条件等の違いに対応し各種公式提案

  1. ローカルマグニチュード, ML (リヒター・スケール Richter scale): カリフォルニア工科大学Richter CF (1935
    震央距離100 kmに置くWATS最大振幅をμm単位で測り常用対数表現(近地地震のみ適用可)
  2. 遠地適用公式(GutenbergやRichter): 共にMLに一致するよう系統的ずれに対する換算式存在
    a) 表面波マグニチュード MS: 周期20秒前後の表面波最大地動振幅使用
    b) 実体波マグニチュード MB: 実体波の最大地動振幅と周期使用

    MBは、元々周期4-20秒位が対象 → 最近はより短周期(≈ 1秒)のP波最大振幅を用いたものを使用

  3. 実体波マグニチュード, Mb (気象庁独自公式): MSに合うよう日本の観測条件に合わせ作られた
  4. モーメントマグニチュード, MW (金森博雄提唱、現在よく使用)
    magnitude 地震規模↑ ∝ 断層運動に要する時間↑ ⇔ マグニチュード: 特定周期から決める → 大地震で頭打ち
    短周期地震波を用いたマグニチュードほど著しい → 地震モーメント(M0)を基に改良

    M0 (N·m) = S·D·m
    S = W × L

    S: 断層面面積
    D: 断層変位(すべりの量)
    m: 剛性率(岩の硬さ)

    → MW = (log10M0 – 9.1)/1.5

    MWは断層運全体の規模を表すスケールで頭打ちなし

    Ex. 史上最大MW = 9.5 (チリ地震 1960)

震度 intensity, I
体感・物揺れ具合を元とした振動の強さ(質的変数)

ガル: 地動の最大化速度の目安値

気象庁: 全国600個所に震度計設置 → 体感・行動、屋内・屋外状況

= 体感・物の揺れ具合に基づく必要なし + 迅速な発表可能

液状化現象
噴砂跡形成多く過去の地震を知る指標ともなる
水分を含み緩く詰まった砂の地層(通常は砂粒が互いに噛み合わさり安定)
→ [地震] → 地層液状化(揺れにより砂粒噛み合わせ緩み粒バラバラになる)

噴砂: 液状化により地面亀裂からすなが噴出すこと

→ 砂粒沈殿し密に詰まる 活断層: 地震多発地帯
日本学術会議「活断層法」を政府に提案 (1972 米国CA州で制定)
日本での過去の地震活動期

1596.9.1 慶長伊予地震
1596.9.4 慶長豊後地震
1596.9.5 慶長伏見地震
1611 慶長三陸沖地震
1619 熊本・八代地震: 数時間後に大分でも地震
1625 広島・愛媛・熊本で地震 (- 中央構造断層帯)
1633 小田原で地震・津波

1995. 1.17(火) 阪神淡路地震: 死者6434人
2004.10.23(土) 新潟県中越地震: 複合災害顕著
2007. 3.25(日) 能登半島地震
2007. 7.16 新潟県中越沖地震
2011(H23).03.11 (金) 東日本大地震 (the Great East Japan Earthquake)

震源三陸沖 - M9.0
東北地方太平洋沖地震 + 津波 + 余震

死者・行方不明者数 > 2万人

福島第一原発事故

2018(H30).09.06 (03:07) (木) 胆振東部地震 (the Eastern Iburi Earthquake)
Iburi

震源胆振中東部震源 37 km - M6.7
震度 7 → 土砂崩れ・液状化

死者 = 41名

. 気象庁(1949 策定, 1996 震度改訂) * 改定時に呼称は廃止され、震度5と6を強弱に区分した
震度階
呼称*
ガル体感・行動屋内状況屋外の状況
0無感< 0.8計器だけ感じる
1微震0.8-2.5敏感な人が感じる
2軽震2.5-8.0殆どの人が感じる電灯等吊下物が僅かに揺れる
3弱震8.0-25家の揺れを感じる棚にある食器類が音を立てることがある電線が少し揺れる
4中震25-80殆ど人が驚く吊下物は大きく揺れ、棚にある食器類は音を立てる。座りの悪い置物が倒れることがある電線が大きく揺れる。自動車を運転していて揺れに気付く人がいる
5強震80-250
 弱大半の人が恐怖を覚える吊下物は激しく揺れ、棚にある食器類、書棚の本が落ちることがある。座りの悪い置物の大半が倒れる。固定していない家具が移動したり、不安定なものは倒れることがある稀に窓ガラス割れて落ちる。電柱が揺れるのがわかる。道路に被害生じることがある
 強行動に支障を感じる棚にある食器類や書棚の本で、落ちるもの多くなる。テレビが台から落ちることがある。固定していない家具が倒れることがある窓ガラス割れ落ちることがある。補強されていないブロック塀が崩れることがある。据付けが不十分な自動販売機が倒れることがある。自動車の運転が困難となり、停止する車もある
6烈震250-400家倒壊、山崩れ等が起こる
 弱立っていること困難固定していない家具の大半が移動し、倒れるものもある。ドアが開かなくなることがある壁のタイルや窓ガラスが破損、落下することがある
 強立っていられず、這わないと動けない。揺れに翻弄され、動くこともできず、飛ばされることもある固定していない家具の殆どが移動し、倒れるものが多くなる壁のタイルや窓ガラスが破損、落下する建物多くなる。補強されていないブロック塀の殆どが崩れる
7激震> 400固定していない家具の殆どが移動したり倒れたりし、飛ぶこともある壁のタイルや窓ガラスが破損、落下する建物が増える。補強されたブロック塀も破損するものがある

津波 (tsunami)


津波 tsunami

原因: 地震による地盤上下動
海底地震 (地すべり) → 津波 = (ある程度)予測可能

→ ゼロメートル地帯* 増加に伴い深刻化 (* 平均満潮位より低い土地)
地下街の増加

1771 八重山地震津波(日本史上最大の津波) → 死者9209人
1896 三陸地震津波 → 死者2万人
2011.3.11 東北地方太平洋沖地震津波
ゆっくり地震 (サイレント地震): 断層面がゆっくり動くため震度は小さいがエネルギー大

→ 津波に対する警戒必要

遠地津波 (遠隔地津波): 遠地での大規模地震で発生する津波 → 地震は感じない
1960.5.22 チリ地震津波 → 日本で死者・行方不明142名に達する
津波予報

津波警報: 大津波 > 3 m。津波 = 1-2 m
津波注意報: 津波注意 = 0.5 m

今:
大津波警報: > 3 m → 特別警報
津波警報: 1-3 m
津波注意報: 0.2-1 m + 災害の恐れ

土壌移動 (soil momvement)


風化作用 rock weathering → マスムーブメントmass movement
侵食崩壊 → 地表変動

土壌侵食 (soil erosion)

シート侵食 (面状侵食)sheet erosion
リル侵食 (雨溝侵食) rill erosion
ガリー侵食 (地隙侵食) gully erosion
ガリー(涸れ谷, gully)形成
地滑り、水路侵食等

構造地形

構造的作用 techtonic process - internal agency 侵食作用 erosional process - external agency

マス・ムーブメント mass movement

崩落 fall: 土砂・岩石
滑 slide: 土砂・岩石 + 水
流 flow: 土砂・岩石 + 多量の水

ラピッド・マス・ムーブメント

高速の土石塊移動
がけ崩れは崩れた高さの2-3倍の距離まで土砂が到達する

斜面崩壊

地滑り (山崩れ)
≡ 地塊の一部が重力により安定を失う時の現象
地滑り現象: 抵抗力が粘着抵抗を主とする。移動速度 = 大きな土石塊が長時間かけ緩慢に移動 ⇔ 山崩れ

地滑りも山腹荒廃だが地滑り防止工事として別に取り扱われる

原因 (小出 1955)
素因: 岩質、節理・層理、変成作用、構造作用
誘因: 水文気象的要因(浸透能、地下水)、地震・火山活動、侵食、人為的要因(切取、荷重付加、貯水ダム、水路)、その他
機構

landlide

滑り面: 滑り層以上の地塊は載荷重としてほぼ平行に移動する
G: 土石塊に働く重力
F: 重力の斜面方向成分

Fs: 静摩擦力
Fk: 動摩擦力
Fd: 流体抵抗力

C: 粘着力
地すべり粘度: 地すべりは砂・岩屑・転石まで含まれる
分類 (高野 1960)
地すべり地形: 地形図上は貝殻を伏せたような等高線の乱れ → 発見は容易

1) 第三紀層地滑り、破砕帯地滑り、温泉地地滑り
2) 形態的分類 - 防止対策工法選択のための分類
landlide
図 104. 地滑り地形 (大栃図幅, 吉野川右支南小川)

地塊地滑り、崩壊型地滑り、粘稠型地滑り
山崩れ現象: 摩擦抵抗を主とする
はげ山: 少なくなったが植生定着、森林育成には技術的に困難な場所
新生崩壊地: 大部分が山腹工事必要
旧来からの崩壊地: 現在土壌浸食の激しいものについては施工を必要とするものが多い
山崩危険地: 山崩発生を未然に防ぐことが望ましいが予測困難

予測できても山崩発生を確実に防げる施工方法を決めるのは困難。しかし、山崩が起こると大きな直接被害を与える危険地には保全工事は必要。主に渓流に防災ダムを築き被害軽減化を計る

landlide
図. 日本の地滑り分布 (林野庁 1968.3.31現在)

土壌侵食 tarrain, degradation

間接的(非意図的) induced: だから問題 → 予測可能

Ex. 土壌劣化degradation、砂漠化desertification

→ 現在、大規模開発では貯整池(水・土砂・砂流出防止)を設ける義務
侵食は上部の侵食害のみならず下部の堆積部への影響も大 Ex. 沖縄の赤土

landlide

雨の持つポテンシャルエネルギーは気候帯間で大きく異なる
土壌流出標準値
→ 行政上の値
問題: 科学的根拠からではなく、結局流れたままで良い数値
同様に合州国でも許容損失速度がある
E = f(R·K) = R·K·LS·P·S

E: 年間生産量(ガリー形成による)
R: 降水要因
K·LS·P·S: 土性要因

雨水の流出量 the quantity of run-off (discharge), Q (m³/sec)
Q = 1/(3.6 × 106C·I·A

Q (ラショル式による流出量)
C: 流出計数 Ex. 急傾斜山地 0.75-0.90, 緩傾斜山地 0.70-0.80
I: 降雨強度
A: 排水面積 (m², or km²)
→ 雨水の流水量 run-off rate

侵食された土壌の性質も問題多

Ex. その土壌中に農薬等の残存物質が含まれている危険 → 土壌: 非再生資源
氷期遺存物(10000年位前)と考えられる。沖縄の赤土では104-5年前に形成されたと考えられる
→ 過去の気候下で形成されたものは再現性に乏しい

土砂災害防止法

土砂災害

土石流氾濫域
土石流出途絶える: 谷の流れは扇状地上部(扇頂部)を削り谷は深くなり側面は一段高い段丘となる ↔ 扇端部では谷底の方が高い天井川になる
扇状地面と谷底の高さがほぼ等しくなる扇央部において土石流は氾濫し扇形に広がる
土石流本体は勾配2-3°のところで停止 → この勾配までの扇状地面が土石流氾濫域
土砂災害危険箇所
土砂災害による被害のおそれがある箇所 = 近くに人家がなければ指定はない

土石流危険渓流
急傾斜地崩壊危険箇所: 斜面傾斜30°以上、高さ 5 m以上 → 崖崩れ
地すべり危険箇所

砂漠化 desertification
砂漠: 自然気候の一形態

砂漠化 = 砂漠化ポテンシャル(土地固有) + 利用過剰(人間活動) + 旱魃・異常気象

人為: 旱魃 + 作物過剰栽培、家畜過放牧、水資源枯渇

Human impact: over-cultivation, over-grazing, fuel wood Ex. Sahal desertification (anidification)

農業生態系の破壊 destruction of agroecosystem
飢饉 famine → drought, flood → 異常気象

[ 気象 ]

気象災害 (weather disasters)


空間的時間的スケールにより2大別
  1. 超長波: 地球をとりまく波の数が数個程度 → 大規模、長期間
    寒冬、暖冬、冷夏、酷暑、長雨、旱魃drought等
  2. メソ気象現象(中規模気象現象)/極地気象現象: 地形影響 → 局所的、短時間
    集中豪雨、集中豪雪 → 洪水、土砂災害、雪崩、電線着雪、竜巻、落雷、降雹、フェーン現象等
2000. 9.11(月)-12(火) 東海豪雨 2004. 7.13(火) 新潟集中豪雨: 死者12名
2004. 7.18(日) 福井集中豪雨
2004 台風10個が日本を襲う

8.30 16号鹿児島県上陸
10.20 23号高知県上陸

風雪害 (wind and snow disaster)


雪崩

積雪相互間あるいは地面応力と雪自重傾斜方向の分力の釣合やぶれ、斜面積雪が崩落、滑落する現象

裏日本に多く、山地開発が奥地に延びるに従い多発傾向
日本海沿岸は世界でも稀な多雪地(1-5 m) → 年降水量に占める割合は小雪年でも20%以上を占める
豪雪地帯特別措置法: 雪対策推進対象地域 = 豪雪地帯

表. 新称雪崩区分。括弧内は旧称(日本雪氷協会 1964)
           雪崩発生形

雪崩層雪室 点発生              面発生

乾雪       点発生乾雪表層雪崩  面発生乾雪表層雪崩  面発生乾雪全層雪崩
           (こ雪崩)=かわき雪   (いた雪崩)=しまり雪 かわき底雪崩
湿雪       点発生湿雪表層雪崩  面発生湿雪表層雪崩  面発生湿雪全層雪崩
           (うわ雪崩)=ぬれ雪   (ぬれいた雪崩)      (底雪崩)

           表層                                    全層

台風

typhoon typhoon typhoon
2018年9月4日の台風による倒木。二日後には、それどころではなくなったが。

[ 海洋気象 ]

水害 (flood disaster)


海岸

高潮 storm tide
= 風津波storm surge、暴風津波
台風・低気圧等で潮位が上昇する現象

主に気圧低下による海水吸い上げと風による海水吹き寄せにより発生
規模は最高潮位や最大潮位偏差等で表す

異常潮 abnormal tide,unusual tide
津波、高潮のように直接的発生原因が明瞭な現象を除いた潮位異常

副振動 secondary undulation: 湾・海峡等で発生する水面の振動現象で、比較的短周期の固有振動

周期は潮汐より短く波浪よりは長い
多くは原因と振幅規模不明 → 港湾発生副振動: 外洋域から伝わる気象や海洋撹乱等が原因と推定

異常潮位 abnormal sea level,unusual sea level: 数日-10数日程度継続する海面昇降現象

量的には小さいが発生原因が多岐にわたるなど予測が困難な現象

高潮数値予測モデル: 高潮予測に気象研究所で開発された力学モデル

海水運動計算部分とその運動を駆動する大気からの外力を与える部分から構成
1998.7.1: モデル運用開始 → 高潮ガイダンスとし配信

河岸

越水: 増水した河川水が堤防を乗り越え溢れ出す状態
河川水量: 3ピーク
flooding

積雪のない地域では最初のピークはない

日本年間降水量 = 1800 mm前後(少年 1500 mm) → 世界有数の水資源国

降雨量の大部分はまとまった時期に供給 → この時期に洪水害集中
逆に中間期には水不足が生じることがある

→ 総降水量が問題ではない → 雨量を平均した水量にするのが森林の機能の一つ
水利用
日本では古くから農業用水が水利用の中心
新田開発 → 溜池、河川低水工事、導水路
戦後 → 工業用水、生活用水等の都市用水需要増加 → 近年の渇水主原因
森林機能保護の必要性を昔は自覚していた

江戸時代 → 明治時代
御留山 (禁伐林) → 保安林制度
水野目林・田山 → 水源涵養保安林
土砂山林・砂除林 → 土砂流出・崩壊防備保安林

森林流域試験 基準流域法 → 流水量の平準化

Ex. 合州国テネシー州某流域試験: 壮齢林で総流出水量は荒廃地の1/8位に減りかつ平準化行われる
減少 = 土中への浸透高い

平準化: 森林水分貯蔵力高(最大流出量と最小流出量の差小) → ダムのみで水量平準化不可(ダム貯蔵可能水量は降水量の数%)

→ 森林成長に伴うもの
flooding

表面(地表)流出 surface runoff: 地表に達した雨水が直接地表を通り河道に入る →

→ 大部分は降雨時に流出
他流出成分より時間的に早く流出するので洪水ピークの主要部分となる

中間流出: 雨水のうち、一端地中に浸入した水の一部が比較的浅い土層内で側方に流動し、山腹等から侵出し河道へ流出すもので、流域の透水性に支配され時間的には表面流出より遅れて流出する
基底(地下)流出: 地中深く浸入した水が地下水面に到達し、地下水位を上昇させより緩やかに河道に流出する成分で、1, 2に比べ流出に要する時間は長い
→ 森林土壌: 一般に保水性・透水性良好 = 崩壊・地表侵食に対する抵抗性は低い

⇔ これに対し森林は根が杭・緊縛材の機能を果たすため崩壊少ない
→ 森林土壌形成作用 → 透水性にも関係 → 良好な森林で崩壊は少

水・土の保全

標高 高所 - 年間降水量多、年蒸散量少 → 水資源の中心部(水源地帯)

防災 (disaster prevention)


災害防災史 history of disaster prevention

土地利用変遷: 場の保全

1718 France: 山林乱伐禁止
1882 Austlia: 砂防, German: 砂防と林業, Italia: 火山性荒廃地

日本の国土の2/3は森林 → 水と土の保全

16c.末: 海岸砂防植栽
17c.中: 山巻工・石巻工(岡山) - 植樹・木根掘取禁止(幕府)
17c.末: 禁伐・土砂留・砂除 → 保安林の基礎、山腹工・張芝の方式
M.7: 治水事業 → 内務省所管
M.24: 森林法公布
M.44: 第1期治水事業

防災 disaster prevention

防災 → 減災
自助・共助・公助
自助: 自分の命は自分で守る - 安否確認、ハザードマップ
共助: 地域の安全は皆で守る - 自主防災組織、協同と参画
公助: 国・自治体等の義務 - 教育、人材育成、防災計画 + 復旧・復興

減災 disaster mitigation

制御, 対抗・減殺, 回避・対比, 安全性 → 災害の短期・長期予報を可能にする
Case. 噴火: 火山知識普及
火山災害発生時の減災防災対策 → 長期的視点
防災訓練 → 避難 evacuation
ハザードマップ hazard map (災害予知図、災害予測図) (国土庁 1992): ある特定災害(ex. 噴火)に対し予想される災害の種類・規模・地域等の危険地域を想定し、避難場所・避難路等の災害軽減諸対策を記入

学術マップ (火山地質図、火山災害実績図) + シュミレーション
行政マップ
広報マップ

法律 (law): 災害対策基本法

自然の動的認識 (地表変動論)

a. 自然観察の方法
時間的情報(植物指標)
method
b. 現地形の時間的・空間的見かた
微地形情報(立体地形図)

時間単位: 情報得る材料により、知りうるまた使用する時間単位は変化 Ex. 年輪、テフラ、航空写真、測量
航空写真・リモートセンシング: 現場を見ていると判読より容易。より広い空間の情報を得られる
人為的影響: 造営物(道路・建造物等)の情報は地表変動の影響をはっきり示せる

c. 地表変動に対する認識(石れき指標)
植生判別: 地殻変動によって地上の植物群に何らかの変化が表れる(あて、木本侵入など)
            ┌変異樹形┌外観     樹冠不整・梢頭枯損
   植物指標╱│        │         生育不整
植物群変化╱ │        │         立ち枯れ
 地表変動╱  │        │         樹幹傾斜・屈曲・偏心成長
気象変動╱   │        │         上伸枝
            │        │         樹幹基部の外傷
            │        └年輪解析 年輪幅の広狭
            │                   年輪の損傷
            │                   偏心方向の変化
            │                   アテ形成方向・強度・方・断続
            │                   上伸枝の年齢
            │                   心材部腐朽
            ├根系異常┌外観     不定根形成 - 耐埋没性樹種
            │        └年輪解析
            └木本侵入┌群落┐   針葉樹 耐陰性樹種
                      └樹齢┘          陽性樹種
                                 広葉樹 先駆樹種
                                        耐陰性樹種
Usu
Fig. 7.3. 有珠における防災設備 (門村ら 1988)

森林による災害軽減

森林機能: 5つに包括区分 → 機能高低: H(高)、M(普通)、L(低)の3階級区分
  1. 木材等生産機能: 健全森林生態系から、木材、特用林産物、薬草、動物、林間作物、昆虫等を持続的生産
  2. 水源涵養機能: 渇水・洪水緩和 + 河川流量安定化 → 良質水供給
  3. 山地災害防止機能(国土保全機能): 土砂崩壊・土砂流出・雪崩・流水等を抑制し、山地荒廃化を防ぎ森林が発生源となる災害発生防止
    forest
    図. 荒廃流域への造林による直接流出量の減少と流出時間延長の一例 (TVA 1962)
  4. 生活環境保全機能: 強風、飛砂、塵埃、騒音等森林外で発生する要因による生活環境悪化を防止。また、樹木の生物としての活動を通じ酸素を供給し、湿度を維持する等により、快適な生活環境を保全・形成
  5. 保健文化機能: 文化的、教育的、保健休養的諸活動の場提供、感銘を与える優れた自然環境維持・形成等を通じ、人間の精神的、肉体的な健康の維持・増進や資質向上に寄与。また、原生的環境保護、貴重動植物生息地保存等を通じ、森林生態系を構成する生物の遺伝子資源保全とともに学術振興に寄与
→ 公益的機能 = (水源涵養 + 山地災害防止 + 生活環境保全 + 保健文化)機能
公益的機能別施業森林: 公益的機能維持増進を特に図る森林施業(複層林施業等)を推進すべき森林

森林区域は市町村森林整備計画で定められる
→ 機能に応じ「水土保全林」又は「森林と人との共生林」に区分 → それ以外は「資源循環利用林」

水土保全林: 水源涵養機能又は山地災害防止機能を重視 → 複層林誘導を図るために設定

複層林施業森林、長伐期施業森林を市町村森林整備計画で定める

森林と人との共生林: 生活環境保全機能又は保健文化機能を重視 → 森林生態系保全林・生活環境保全や森林空間の適切利用を図るため設定

要転換森林、特定広葉樹育成施業森林を市町村森林整備計画で定める

資源循環利用林: 木材等生産機能重視する森林。効率的・安定的な木材資源活用と施業集約化・団地化や機械化を通じた効率的な森林整備を図るために設定 (森林法第11条第4項第2号イに規定)

自然維持林: 国有林野中、原生的森林生態系からなる自然環境維持、動植物保護、遺伝資源保存等自然環境の保全に係る機能を重点的に発揮させるべき森林

防災関連研究施設

防災科学技術研究所

足寄強震観測施設

内容 この観測施設では、地震時における強震動の観測を行っています。
連絡先 茨城県つくば市天王台3の1

電話 0298(51)1611

噴火


火山噴火情報

緊急火山情報: 生命、身体にかかる火山活動が発生した場合に発表
臨時火山情報: 火山活動に異常が発生し、注意が必要なときに随時発表
火山観測情報: 緊急火山情報、臨時火山情報を補う等火山活動の状況をきめ細かく発表
定期火山情報: 常時観測対象火山について火山活動の状況を定期的に発表
活動レベル(2007以前, 6段階)
  1. 極めて大規模な噴火 >
  2. 大・中規模噴火 >
  3. 小・中規模噴火 >
  4. やや活発な活動 >
  5. 静穏 >
  6. 長期間活動兆候なし

噴火警戒レベル

→ 火山活動情報(2007年に5段階に改訂) (気象庁 2007) (*: 住民の行動は代表的なもの) level
*: 住民の行動は代表的なもの

予知p erception

個別現象 → 総合予知
地震・微動・空振
噴火前地震静穏化現象seismicc quiet: 機構不明
噴火性微動eruption tremor → GPS: 水平方向1 cm、上下方向2-3 cm精度のずれ観察

バンド状微動 banded tremor 低周波微動・ハーモニック微動 harmonic tremor

電磁気学的現象
火山ガス・熱
表4.2. 噴火災害の加害因子(勝井 1979)
perception
*: 1991年ピナツボ噴火: 噴煙が中間圏に達する - 中間圏温度10°C程度上昇
perception
図103. 火山性地震-噴火発生関係
a: 噴火危険率曲線(浅間山, 水上 1969)
b: 噴火予知曲線(Tokarev 1963) Ex. 十勝岳 (石川 1971)
地質学的噴火予測
パターン認知
表3.1 知識活用し予知できそうな噴火シナリオ: [注目] 噴火タイプ毎にほぼ決まった様式の前兆現象(先行噴火含)が繰り返される。マグマや熱水による隆起・膨張と関係する幅広い現象と考えられる、微動・低周波地震・熱・火山ガス・電磁気等、表に記されない諸現象による総合的判断はもとより重要。破局的大噴火(VEI =5-7)は、殆ど明瞭な前駆現象伴う。世界的噴火シナリオデータベース充実により、火山危機における迅速適切な減災助言機能が期待される。前兆継続期間は目安であり、最短猶予時間は保証しない
No.予測原理 → 観測項目: 対象噴火; VEI (前兆継続期間) 事例
  1. 火口下ガス圧直前上昇 → 微小変動精密地下観測
    爆発的小噴火; 1-2 (数分-数時間, 数十分間) 桜島 1985-, 十勝岳 1988-89
  2. 繰り返し膨張・収縮 → 傾斜と高周波地震
    周期的溶岩流噴出; 1 (数日-数週間) キラウエア 1982-
  3. 地下水火道接触(-) → 長尾地震増加
    爆発的小噴火; 1-2 (数日-数週間) ガレラス 1992
  4. 溶岩供給圧力増加 → 繰り返し加速変形等
    溶岩ドーム成長; 1-3 (数日-数週間) セントヘレンズ 1980-86, ペズィミアニイ 1955-61
  5. ドーム崩壊連続拡大 → ドーム監視火砕流伸張
    溶岩ドーム崩壊型; 火砕流; 2-3 (数十分-数日) 雲仙岳 1991-93, メラピ 1994, スフリェールビルズ 1997
  6. 溶岩地表接近・隆起 → 浅発地震群・地割れ
    実例広範囲; 2-4 (数時間-数日) 有珠山 1944, 77, 雲仙岳 1991, 伊豆大島 1986 (割目噴火)
  7. 軽石噴火シナリオ → 小 → 噴火柱 → 火砕流
    (サブ)プリニー式火砕流噴火; 3-5 (数分-数時間) 駒ケ岳 1929, ペスビァス 1631
  8. 山体不安定化 → M5地震とバルジ変形
    山体崩壊・爆風・大噴火; 4-5 (数週-数カ月) ペズィミアニイ 1955-56, セントヘレンズ 1980
  9. 軽石噴火拡大過程 → 間欠的垂直噴火先行
    大火口-カルデラ形成噴火; 5-7 (数日-数週間) ピナツポ 1991, カトマイ 1912, タンボラ 1815, ベスビアス 79
表4.3. 噴火災害の事前評価の方法 (勝井 1979)
↓ --- (過去の噴火) ---
↓ 古文書の収集・解読 (国語・漢文・歴史・民俗学)
↓ 噴出物層序・分布・性質 (テフロクロノロジー放射性炭素年代学)

→ 噴火の時期・様式・規模

↓ 火山構造・地形発達史 (一般地質学・構造地質学・地形学)

→ 火山発達史・噴火輪廻

噴出物の組成 (野外岩石学・地球化学・実験岩石学)

→ マグマの性質・挙動

↓ --- (将来の噴火) ---
↓ 火山観測 (地球物理学・地球化学)

⇓ 噴火予測: 時期・地点・様式・規模

↓ 地形・地域環境 (地形学・経済地理学・環境科学)

⇓ 噴火災害の事前計画 / 災害予想地図

↓ 地域開発計画 [避難・防護対策]
→ 噴火災害の軽減

地震


地震工学 Engineering seismology
震災防止・軽減目的

Ex. 耐震設計

予測精度向上
長期予測(まずこちら)
短期予測
地震予知連絡会 (1969年発足)

国土保全事業


= 治山事業 (forest conservation project) + 砂防事業 + 海岸保全事業 + 土壌侵食および地滑り防止 → 事業実施機関
治山: 水資源涵養と土砂流出防止を進め、国土保全及び水資源確保を図る

復旧治山: 既荒廃山地等を復旧整備し、災害防止・軽減を図る治山事業
予防治山: 荒廃の兆しのある荒廃危険山地の崩壊等を未然に防止する治山事業

治山事業 ( )内は国有林治山事業区分
山地治山事業

復旧治山事業

崩壊地復旧事業
はげ山復旧事業

予防治山事業

はげ山防止事業(荒廃防止第1)
山腹崩壊防止事業(荒廃防止第1)
渓流崩壊防止事業(荒廃防止第2)

防災林造成事業

海岸砂地造林事業

防潮林造成事業
防風林造成事業 (海岸防風林造成事業) (内陸防風林造成事業) (水害防備林造成事業)

保安林整備事業

保安林改良事業 (保安林改良事業) (水源林造成事業)

地滑り防止事業

Ex. 平成25年度 サラキトオマナイ保安林改良事業

平成25年度______改植 3.00 ha
アカエゾマツ___1.80 ha 7,200本
ケヤマハンノキ_1.20 ha 4,800本
水源かん養保安林 平成22年5月14日 北海道告示 第387号

北海道宗谷総合振興局 水源涵養保安林: 2017年11月1日確認

主な工事: 治山事業の事業区分 - 他事業
堰堤等の渓流工事: 崩壊地復旧、渓流崩壊防止 - 建設砂防事業
海岸砂丘防潮護岸: 海岸砂地防潮林 - 国鉄防風林事業、農地海岸事業、建設海岸事業
階段工等: 雪崩防止林 - 国鉄雪崩防止林事業、建設道路事業
護岸、堤防等: 水害防備林 - 建設河川事業
地すべり防止工事: 地すべり防止 - 建設砂防事業、農地土地改良事業
防風林: 防風林 - 国鉄防風林事業、農地防風林事業
堂徳山国有林の治山事業

堂徳山国有林では昭和24年から治山器用を行っていきます。

● 治山事業は、山崩れなどの山地災害から住民の生命、財産を守ることと、水資源の涵養、生活環境を保全することなどを目的としています
山崩れ等の山地災害が発生した場所や発生危険性がある場所では、治山事業として森林整備や土木工事により、災害箇所の復旧・予防を行っています
ここ堂徳山国有林には、谷止工・落石防護柵・補強土工などを設置しています
また、森林整備を定期的に行い、健全な森林づくりに取り組んでいきます
林野庁 近畿中国森林管理局 兵庫森林管理署
● 森林整備
森林の持つ防災機能を確保しつつ生態系にも警官的にも安定した生活環境に優しい森林を作ることを目標としています
forest conservation
  • 中層の多すぎる樹種を選択的に間引きます(間伐)。
  • 林の中が明るくなり、バランスよく様々な植生が成育します。

治山設計基本原則
  1. 構造物の力学的、耐久的安全
  2. 水理学的条件の適合
  3. 土質力学的安定
  4. 適地適工法
  5. 完全緑化
  6. 経済性
社会資本としての意義
= 治山・治水の目的
山腹荒廃地: 山腹面に生じた荒廃地 → 大部分は豪雨・地震等により発生(直接因) + (遠因)人為干渉
過度の侵食を受けたはげ山も相当残る → 荒廃面で土壌浸食進行 → 土壌が下方に流れ山地荒廃進行
流出土砂は渓流に堆積し災害原因 → 長い年月をかければ、日本等では森林に復元されることが多い
崩壊地でも自然復旧により復元され保全対策を施す必要がないところもあるが、大部分の荒廃地で期待は許されず国土保全に障害が出る
土地利用進むと河川流域山地保全重要視 → 奥地崩壊地の山腹工事も漸次実施
山地荒廃地修復 → 様々な方法
一般に山腹砂防工事とは「再び森林に復旧させるために行う土木的施工と植生の導入育成の過程」
広大な面積を対象とし、永続的効果を期待するには、植生による地表面被覆が確実であり経済的でもある
林業(木材生産)との関連

砂防 (erosion control, sabo)


砂防工学 erosion control engineering

砂防目的達成のための技術及びその基礎科学の応用に関する学
効用
物質生産的効用

林業学 → 森林生態学 + 造林学 + 森林保護学

地形学・地質学・土壌学気象学

防災・国土保全学的効用 (防災科学) ↑

森林影響学 - 砂防工学 (+ 水理学・水文学)

厚生的効用__

森林厚生学 - 応用力学(材料力学・土質力学)・統計的方法

砂防 erosion control, sabo

陸上地における土砂礫の移動に伴い起こる諸害を防止すること

  1. 表面侵食・崩壊・地滑り等による荒廃の予防と復旧
  2. 渓流における流れが安全であるための諸工事
  3. 飛砂や海岸砂地侵食の防止
  4. その他雪崩や落石など山地に起こりやすい災害の防止
保全サイドの論理
  1. 土地利用の安全策を探る (場の保全)
    森に学び川に習う(自然を知る-条件付け) → 年輪を読み(時間的要因)、石ころに問い(空間的要因)
    → 認識論
  2. 観光(開発)と防災の関係を探る
    砂丘に立って木の命を考える Ex. 砂防林造成(最適化 = 防災)に伴い砂丘紋が消滅する → 観光(≈ 開発)
    価値観の設定(認識) - 緑の哲学 → 観光砂防/都市砂防 開発か保護か
    実行 (計画・施工) → 復旧 → 予防 (予防措置 precaution)
    Ex. 発寒川: 農村 → 都市 (含、公園・緑地) - 水田は侵食が発生しにくいが、畑・荒地は発生しやすい

科学方法論

帰納論理・実験的方法
最適化: 有限条件(指定条件が大局的に誤ることもある)の元で我々が求める望ましい状態を作り出すこと
今日大切なのは、この「条件」そのものを含めて望ましい状態が何であるかを考え求めていくこと
→ 最適化optimization: 最良の状態optimumを作り出す作業 cf. システム工学
→ フィードバックは必ず必要
「適正」価値判断は困難かつ重要: 価値観は時代に合わせ流動的に思える → 不変な本質を忘れない
人間human: (生物的 = 普遍 ↔ 人間的 = 変化) → 社会進歩(変化)程度を把握しないと技術遅れる
地域容量 space capacity
受入地域容量

自然地域容量: 生態的容量, 形態的容量
計画地域容量(= 地域区分計率): 自然地域計率, 人工地域計率

入込地域容量

人間標準空間: 肉体的空間, 精神的空間
施設標準空間: 固定施設空間, 移動施設空間

植生理論
生態学的理念、植生侵入と導入
生態系の見方 = 空間論的視点 → 生態学的時間・空間 + 地表変動

Ex. 極相林に先駆樹種が混入している場合、それらが加わった地表変動を考察する必要

土砂移動に関する理論
山地侵食の概念
(1) 流送土砂 sediment: 流れる水で輸送され堆積する土砂
掃流砂 bed load: 砂防工学の研究中心
浮遊砂 suspended load
限界掃流力
τ0 = ρgRIe = ρgU2/τc2 = ρU*2

R: 径深
Ie: エネルギー勾配(I: 水面勾配)
ρ·g: 水単位重量
τ0: 掃流力
τc: 限界掃流力
U*c: 限界摩擦速度
→ これらのある値を越えると土砂は動き始める

経験式
a) Shields公式: U*c2/(σ/ρ - U*c2/g·d = φ(U*cd/v)

d: 砂密度
v: 動粘性係数

b) 栗原公式
c) 岩垣公式
(2) 流砂量
a) Brown公式: gB/U*d = f{U*2/(σ/ρ - 1)gd} gB: 単位幅 (1 mあたり掃流土砂)

下線部の値が大きくなると → gB/U*d = 10{(U*2 - U*c2)/(σ/ρ - 1)gd}

b) 土研公式: gB(σ/ρ - 1)g/(τ0/ρ)3/2 = φF(τ0/τc)
(3) 岩砂水流

vs = vw/{w + α(ws - w)} 式成立しないこと多(無理がある)

α: 土砂の水に対する堆積比
ws: 土砂の単位重量

流出土砂量: 土砂は流水の力により土石流・掃流・浮流などいろいろな形で渓流を流下してくる。その量は渓流・河川の横断面をある期間中に通過する総量で表わされる
平均年間流出土砂量: 長年間の流出土砂量を経過年数で割ったもの
洪水流出土砂量: 洪水期間中に流出した土砂の合計
海岸砂丘の変動
風: 風の速度の高度分布式 (vm(z): 高度zにおける平均風速)

vm(z) = mlog10(z + z0) + β ··· (1)

z0: 高度0、即ち海面の粗度
m, β: 係数

v* = √(τ/ρ): 合理的 ··· (2)

v*: 摩擦速度
τ: 流軸に平行な平面におよぼす摩擦力
ρ: 空気密度

(1), (2)より
vm(z) = 5.75v*{log10(z + z0) - log10z0} ··· (3)
(1), (3)より
v* = m/5.75, log10z0 = -β/m
風の流れ d/vm(z) = √(Σ(v - vm(z)))/(vm(z))√n), n: 観測回数

丘砂・飛砂
丘砂: 砂丘を形成する砂
砂丘移動・汀線移動

地表土砂移動 → 植物定着できない
+ 砂丘では、更に水分等の条件が成長を阻害

防災林 (disaster-prevention forest)


森林および土地に関する理論

森林観の変遷
森林観 = 時代的変遷 (Ex. 昔: 森林は人間にとり利用・共存の場)
高度経済成長期: 森林の単純利用 → [反動] 森林の持つ生の状態求められる
土地の動的本性が森林の多様性を作り上げた要因 → これを無視した森林観は危険

「木があるから山が崩れないのではなく、山が崩れないから木が育つ」ということもある

環境林
人間がある空間を勝手に使わないようにするには木を植えることが有効。樹木を残すことは共有空間を残すことにつながる。共有空間提供者に誰がなるのかという社会科学上の問題が残る

防災林

海岸防災林
日本では少なくとも江戸時代には防災林造成始まった
1611 慶長大津波 → 潮除須賀松林造成 (仙台藩伊達政宗)
2011 東日本大震災で機能注目
機能保安林

= 林帯幅・地形・森林構造が重要 (カシワ林)

1. 災害防止機能
a) 防潮(津波、高潮)

流体力学

b) 飛砂防止
c) 防風
d) 飛塩防止
e) 防霧
2. 保健・休養機能
3. 魚つき、航行目標、風致機能等

海岸砂防(砂丘固定)

1. 土木方法
堆砂工
前丘: 飛砂及び海水による災害防止目的 → 理想 = 横断面が平たい三角形

↔ 風下面は25°以上にせねば、飛砂侵入・砂丘前進防げない。海水浸入を防ぐには前丘の高さを大潮満潮線上4 m以上とすることが必要。飛砂は植生が海岸線のすぐ側に行きつくまで継続するから波防止の目途の立つ限りは、なるべく海岸線に近づけるのがよい

堆砂垣: 前丘を築設するために配置する。垣が砂で埋没したら、その風上斜面の丘頂近くに次の堆砂垣を設け前丘の計画高に達するまで反復する
静砂工: 次段階の砂防造林着手に重要(静砂垣、立工、伏工、砂草植栽)
砂防工: 海岸線侵食される所はコンクリート方格工等の砂防工必要

basic
図. 堆砂垣の例

2. 生物的工法
植栽(草生)工
林帯造成
海岸砂防林

水分・養分要求性低く、高温・乾燥耐性強く、強風・飛砂・飛塩に対する抵抗性大きい樹種を選択
+ できれば、土地改良効果もある
クロマツ・アカマツ・ミズナラ・カシワ・ポプラ・クスノキ・ヤマモモ・トベラ・モクマオウなど。ハンノキ・ネムノキ・ニセアカシア等が根粒菌による窒素供給をはかるため10%程度混植される

造林法: 根付は早春。なるべく深植え

播種造林は弱風の所でしか使えない
→ 砂防を含む総合緑化計画 (砂坂海岸林、エリモ岬): 長期的展望(> 数10年)が必要

3. 各種工法の組合せ
保護・管理
下刈り、除伐、本数調整伐

計画論


1. 災害危険地帯認識: 災害の起こりうる範囲の特定
災害 disaster: 災害区域 hazard zone → 災害マップ hazard map

空間 space + 時間 temporal = 自然の動きを知る(時期・場所・規模)
→ 対策
= 空間的防災工事 - 攻撃型・守備型 ⇔ 時間的防災工事 - 遊離型

認識と対応
時間的把握 → 空間的把握 = 測量(土木的工法・植生的工法)
自然的事例: 火山活動・地滑り・崩壊 → 森林復元 → 復旧
人工崩壊(荒廃地): 大規模開発(道路・宅地造成・空港・港湾) → 予防

→ 防災対策

予防 = 科学 → 一般の人も理解できねばならない

↓ 経験の集積
↓ 経験則 ex. 火山噴火の類型化(羊蹄山 ↔ 富士山、三宅島 ↔ 大島)

現在の砂防技術で地滑り等の根源を止めることはできない
動き出した時または動きの大きくなる前にその動きを止める(小さくする)のが限界である

2. 野外調査の方法
            現在 →→→→→→→→→→→→→→→→→→→ 過去
            植生 →→→→→→→→→ 地形 →→→→→→→ 地質
┌────────────┐ ┌───────┐ ┌───────┐
│幼齢林     → 老齢林    │ │沢口   → 渓流│ │土壌   → 母材│
│先駆樹種   → 耐陰性樹種│ │扇状地 → 斜面│ │火山灰 → 基盤│
│軽量級種子 → 重量級種子│ │山麓   → 山頂│ │              │
└────────────┘ └───────┘ └───────┘
  1. 拡幅部の堆積形態と木本群落(洪水段丘と年齢)
  2. 旧堆積地の洗掘傾向(樹幹傾斜、あての形成、偏心成長の年代)
  3. 既往洪水時の水位(樹幹の傷痕)
  4. 既設ダムの堆砂、洗掘状況
  5. 崖錘の消長と大型草本の侵入
  6. 渓岸斜面の地すべり地形の判別 (狭窄部の安定度の判別)

→ 諸調査との関連: 資源調査、素表の活用

計画の種類
  • 渓間工事計画: 経常計画、応急計画、予防計画
  • 経常計画: 一定の計画の下に荒廃渓流を治めて行く計画
  • 応急計画: 取り敢えず流出土砂による被害を与えぬよう要所に渓間工事を行う計画
  • 予防計画: 現状は未だ荒廃していないが荒廃する可能性が極めて濃厚な渓流に対して行う計画
モデル工法
  1. 渓床勾配を緩和し渓流の侵食を防止
    堰堤・床固を階段状に配列する
    堰堤・床固を近接して階段状に配列する(一般的)
    堰堤・床固の嵩上げまたは高堰堤を施設する
  2. 山脚を固定し山腹の崩壊防止する
    堤填よって渓床を上昇し山脚部を固定
    護岸工により山脚を固定する
  3. 流出土砂礫の貯留
    貯留施設 Ex. ダム、遊水地、調節池
    一般に高堰堤を計画し基礎は良質岩盤で上流に広い貯砂地を有する個所に設けるのがよい
  4. 砂礫堆積地の乱流防止、渓床固定
    床固を階段的に配列する
    護岸工、水制工により乱流を防止
  5. 現渓床の維持
    床固を階段的に計画する

山地斜面調査

= 治山調査 + 地すべり調査
  1. 林内地滑り地履歴の判別 (ササ生地と大型草本群落、先駆広葉樹の侵入、尾根の針葉樹、不成績造林地、天然更新地の年齢差、腐朽材の出現頻度)
  2. 崖錘の消長 (大型草本の群落)
  3. 既設林道法面形態 (風化土層の厚さ、新規火山灰層、基盤の立体的形態、流れ盤と受け盤)
設計書の記載容量
治山設計書は通常次の諸表によって取りまとめる
  1. 設計説明書
  2. 施行経費内訳表
  3. 明細表
  4. 単価表
  5. 数量計算表
  6. 個所別工種数量表
  7. 労務資材調書
  8. 図面及び構造物計算諸表
地質調査

地質時代区分、地質構造、断層、褶曲、火山・地震・温泉
岩石: 岩石(火成岩・変成岩・水成岩)分類、岩石の特性と山地防災
土壌: 土壌生成、土壌分類、土壌の性質
地図を用いた調査: 地質図、土壌図
物理探査法

地震探査法(弾性波探査法): 屈折法、反射法。重力探査法。電気探査法。磁気探査法。地温探査法。放射能探査法: 地下構造判定、ラジオ・アイソトープ調査法

化学探査法: 2価鉄簡易判定法、モンモリロナイト呈色反応、アロフェン反応
試錘法: 回転式掘削法、衝撃式掘削法、試掘法
表層地質調査法: 準備作業: 予察図、路線図。現地調査。室内作業。整理

地形調査: 地図(地形図)、地形計測、現地調査、まとめ
気象調査

資料調査: 気象資料、既設気象観測所データ
極値予測: 降雨予測、確率降雨計算法
気象観測法: 雪・積雪、治山現地における特殊観測: 気温・温度、風、雨、積雪、土壌凍結

水文調査
植生調査

荒廃調査

荒廃調査上留意すべき事項 → 調査目的明確化。荒廃地の見方の多角化
荒廃現況調査法: 崩壊地、はげ山、特殊荒廃地、地滑り地、渓流荒廃地
土砂移動調査法: 土砂移動現況調査。土砂移動関連因子調査
土砂生産量調査: 直接測定困難
小規模試験地

斜面下部に流出土砂受箱設置
侵食ピン
地上写真測量
低空航空写真 → 精度はカメラの性能・撮影高度により異なる

流出土砂量の測定・推定

施工論


土木方法

斜面安定
山腹工事 hillside work - 山崩れ 大部分は渓流工事と同時あるいは若干遅らせて工事を行うのが適当
山腹工事の多くは森林の造成が究極の目的であり、長期にわたる維持・管理が望ましい
侵食防止

表面侵食防止: 裸地における年間侵食深は10 mm程度。寒冷地では冬期土壌の凍上による脱落土量も多いが全体としては水食が多い。表土水食は雨滴の水食と地表流下水の掃流によるものである

  1. 雨滴水食防止: 雨滴が直接土粒子に当たらないよう → 地表が草類・落葉等で覆われていればよい
  2. 侵食力の低下
    a) 斜面の傾斜を緩くする
    b) 雨水を分散流下させる
    c) 表面を被覆する
    d) 雨水を特定流路に集め、裸出面を流れる水量を減少させる
崩壊拡大防止: 危険部分を切り取る。土留壁設置。浸透水排出
山崩れ危険地の処置: 地下水停滞水の排除。土留壁の構築

種類
荒廃地を安定させて侵食をある程度抑制する基礎工事
斜面を植生被覆し土壌侵食防ぎ、森林に復帰できる状態にする緑化工事
樹木を植栽するなどの砂防造林

山腹基礎工事

1. 地形の整理 = 法面
  1. 花崗岩質の土層はできるだけ緩く切り取る。25°以下が望ましい
  2. 火山灰質・岩礫屑は15°以下に切りとるか、ほとんど垂直に切り取る
  3. その他の地層は地形に応じ無理のない程度に法切りをする
basic
2. 山腹土留工: 埋土部分には十分安全をとり、土留工構造は擁壁計算方法に従い定める
  1. 山腹積工: 山腹練積、山腹空積、山腹コンクリートブロック積
  2. 山腹コンクリート工
  3. 山腹柵工: 山腹木柵、山腹網柵(cf. 植生工)
  4. 山腹方角積工、PNC、板積工
3. 山腹水路工
  1. 水路工: 崩壊地の凹部で集水効果の大きい部分に傾斜の方向に沿って設ける

    basic
    図. 水路断面

    断面積 = 集水する水量を完全に流せる大きさ → 下部ほど広げる
    土砂混入等で流路が塞がれることがあるので十分余裕をとる(水路工は期待ほど効果あがらないこと多いので注意必要)
    張石水路、コンクリート水路、コンクリー半円管水路、コルゲート管水路、張芝水路、網柵水路
  2. 暗渠工: 浸透水の排水
4. 地すべり防止工
  • 排水工: 暗渠排水・開渠排水・ボーリング排水・トンネル排水・集水井排水 → 地すべり誘因除去
  • 抑止工: ダム工・埋立工・擁壁工・パイル工等 → 地すべり滑動力に対する抵抗力増大
  • 切取工: 安定工法・促進工法 → 地すべり土塊の一部を除去
地滑り予知: 完全な防止工法の確立していない状況下で予知は重要

長期予知: 地質構造による予知、周期による予知
短期予測: 応力変化、地下水異変、クラック新生・地層の急沈昇等

雪崩防止工: 予知 avalanche forecast → 災害復旧より予防を先行させることが高率の高い保全対策である

防止
雪崩発生防止工: 杭工、柵工、階段工等
雪崩誘導工: 誘導工、分割工、雪留工、雪覆工
雪崩防止林

渓床固定
渓流工事・渓間工事
  • 集水地域: 渓流上流部にある砂礫生産地 → 土砂生産の根元を治めるため渓流工事・山腹工事併用必要
  • 流送地域: 日本では峡谷をなすこと多 → 流送土砂の貯砂調節のため砂防ダムをうつ
  • 堆積地域(氾濫地域): 河床勾配緩やか。一般に流路工channel work施工。過分流出土砂あれば砂溜工を設ける
i) 掃流力の軽減

勾配緩和: 階段状ダム群、流路延長
水深減少: 河幅拡大、砂防ダムの堆砂

ii) 渓床の抵抗力の増大

渓床の舗装 (網柵工、帯工など) → 張石水路、コンクリート舗装水路

上流集水地域工事

砂防ダムが中心

侵食防止工事: 階段状ダム工、舗装水路工
貯砂調節工事
土石流抑止工事
洪水調節工事 (横工、縦工)

横工: 川を横断している工作物、砂防ダム等

ダム地点は地盤が固いこと。そうでない場合には人工的に地盤を固める。水路断面は両岸が迫った峡谷間の狭い地点が良い。渓流の合流点の下流はダム地点として良いところ

basic 砂防ダムの洗掘防止
Ex. 水たたき: 大きな石礫が押し流されてくる所やダム有効高10 m以上の場合は使用しない

L, 水たたきの長さ
H, 砂防ダム有効高
v, 平均流速

Angerholzer式: L = (v + √(2gt))·√(2H/g) + t
経験式(n: 前のり勾配)

高いダム L = 1.5(H + t) - nH
低いダム L = 2.0(H + t) - nH

水たたきの厚さは経験的に0.7-2.0 mとする
先端に垂直壁(止水壁)を設けることがある

副ダム(副堰堤): 本ダムと副ダムの間隔は水たたきと同程度
捨石工: 水たたきに大石・コンクリートブロックなどを置く工法

水害対策
下流砂防工事は水害対策に通じる
逆流防止施設: 本川の水位が高くなった時に合流する支川への逆流を防ぐ施設
  1. 樋門: 堤防中にコンクリートの水路を通し、そこにゲート設置したもので規模の大きいもの
  2. 樋管: 樋門より規模小さい (樋門との明確な区別なし)
  3. 水門: 堤防を分断しゲートを設置した施設

下流堆積地域

河床 = 川底 → 河床材料 = 川底を構成する砂や礫
流路工: 施工は護岸・床固が主。さらに除石工、掘削工、築堤、水工、帯工、舗装水路がある
法面の取り方

流れの方向に従う。急な湾曲避ける
相反する方向の湾曲水路を接続させないでその間に直線部を挿入
川幅は計画高水流量を流下させるのに必要な川積より大
両岸法線はなるべく平行
本流に合流するときはなるべく接線方向

basic
掘削工・築堤工

輪中堤: 特定区域(輪中)を洪水から守るため設けられた、輪中を囲むように作られた堤防
排水機場: 低地盤堤内貯留水、逆流防止施設により自然流下不可能な水を排出するポンプを設置した施設

護岸工: 流路工の主体。河岸の侵食決壊を防ぐのが目的

護岸は高水位より高くし河岸侵食を防ぐ高さ必要。基礎根入れは元河床より1 m以上深くする。凹岸の護岸は流れが衝突するから特に堅固とし凸岸より高く深くする。高くする程度は湾曲部において流水は凹岸側の水位が凸岸側より高くなるというCrashofの式に基づき決める

bank

h = 2.3·(v2/g)·(logR2/logR1)

h: 凹岸側が凸岸側より高い水位差
R1, R2: 凸岸側、凹岸側法線の曲率半径

法覆工: 河岸が流水に接するところ(法面)を保護する。積工等
根止工(法止工): 法覆工の基礎を保護する
根固工: 護岸の基礎が洗掘されるのを防止

Ex. 捨石工、沈床、枠工、籠類
Ex. 床固工、帯工、舗装水路工

堤防嵩上げ: 河道改修法の一種で、堤防をそれまでより高くし、流下断面を確保する方法
引堤: 河道改修法の一種で、川幅を広げるため堤防を堤内地の方に移動させ、流下断面を確保する方法

水制工: 流れに向かって河岸より突出し対岸に達していない工作物

流身の方向を転向させて安全な水路を形成するのを目的とする
Ex. 流れを河岸より離すために凹岸側のみに水制を設ける

砂溜工: 流路の一部を拡大し土砂礫を貯留させる

貯留土砂の除去を適宜施す必要

扇状地固定
沖積扇状地
  1. 扇状地判別
  2. 林相判別 (先駆樹種広葉樹、林齢)
  3. 流路変動判別 (地形横断面と凹地部の木本群落)
  4. 二次侵食年代判別 (樹幹傾斜、あての形成、偏心成長の年代)
  5. 再堆積年代判別 (樹幹の傷痕、不定根の年齢)
  6. 既設ダムの堆砂と洗掘状況

山腹面保全

1. 地表被覆方法
  1. 階段工: 植栽樹が失われると荒廃地に戻る危険
    欠点: 10年以上経つと、普通、樹木成長止まる
  2. 全面被覆工: 伏せ工、実播工
  3. 人工芝工
  4. 人工資材と機械力による全面被覆工

slope
図. 地表被覆方法。裸出は植生侵入しずらい

緑化工
  1. 積苗工: 花崗岩のように風化による土壌化作用の遅い地質に適
  2. 筋工: 水平階段に直接穴を堀り、その前面に侵食防止に芝等を積み階段を保護する方法
    1. カヤ筋工: 傾斜30°以下。土が比較的柔らかい地帯に適する
    2. 石筋工
    3. そだ筋工
    4. 芝筋工
  3. 植生盤: 土・肥料・藁を混ぜ圧縮成形したもの → 表面に樹木種子埋込
    安定植生盤: 表面をネットで覆ったもの
  4. 表土ブロック → 移植
  5. 植生袋: 種子・土・肥料を混合し網袋に詰めたもの
  6. 伏せ工: 凍上・霜柱の起こる地方で行われる
    そだを水平方向に敷き並べ押さえ木を縦方向に使い杭木で固定
    資材不足のためあまり実施されない
    そだ伏せ工: 一時的保護方法。面伏基礎工が必要
    わら伏せ工: 一時的保護方法
    むしろ張り工
    網伏せ工
  7. 吹き付け工(航空実播含む)
cover
使用植生: 環境悪い所では一般樹木は成長できない - 当面悪条件に耐えられる樹種選定
草本類

痩地・乾燥に耐える + 根茎・地下茎発達よい + 再生力強く多年生 + 草丈低く広がり性大 + 秋-早春にかけ成長

樹木(木本)

痩せ地・乾燥に耐える + 成長が早く活着しやすい + 天然危害に対し抵抗力強 + 根張り良く深根性 + 土壌理化学性を改善し得る + 萌芽力強い

山腹造林

播種・挿木・植栽: 植栽plantingが中心 → 不良土地条件の所ほど密植(標準6000-10000本/ha)

植栽時期は3-4月の春植えが適当(多雪地では秋植えもある)。施肥必要。間引きを適宜行う

山腹工事計画(林野庁): 地質と気候条件を元にした地帯区分に基づく各々の地帯における山腹工事施工基準

→ 理論的根拠乏しい

施工材料の開発と工法の限界
効果利用 = 量的表現 + 経済効果 + 美的効果

荒廃調査

荒廃調査上留意すべき事項 → 調査目的の明確化。荒廃地の見方の多角化
流出土砂量の測定・推定
1. 貯水池(reservoir)堆砂量、三角州増大量、氾濫堆積量等から間接的に推定。堆砂土砂量は流入土砂量よりも細粒部分が流出してしまう分だけ少ないのが普通

補足効率 (trap efficiency) = (貯水池堆砂量)/(流入土砂量) × 100 平均年間流出土砂量 qsA - α

qs: 流域面積あたりの堆砂量
A: 流域面積
α: 0.8-0.83

洪水流出土砂量

Ex. 阿蘇災害 (1953) 90000-100000 m³/km²
Ex. 富士川災害 (1959) 20000-77000 m³/km²

sabo 2. 流送土砂直接測定

掃流土砂採取器や浮遊土砂測定のための採水器を使用 → 誤差大きくデータ偏りも考えられ、貯水値の堆砂量をもって流出土砂量とすることも多い
QS1 - QS2 = Qd

QSi: 各位置で一定期間内に通過した土砂量(公式による計算値)
Qd: 両横断面間の同一期間内における河床変動量 (実測値)
理論上は上式となる
多数の流砂量公式中から上式に合う値を探す

荒廃危険地判定調査法 → 目的・方針、概況調査、個別調査、整理
荒廃予測: 因子。荒廃予測に用いる回帰式。荒廃の兆候が認められるところの予測。荒廃の兆候は認められないが今後荒廃する危険のあるところの予測
空中写真による荒廃調査

効用と限界。写真、反射実体鏡、地形図。空中写真による荒廃調査: 一般的方法、図化機利用

室内実験

3. 砂防施設の種類と機能 目的
  1. 渓床勾配緩和、縦横の侵食防止
  2. 両岸山脚固定と崩壊防止
  3. 流送砂礫の貯留と調節
  4. 堆積地域では流路整理
種類
  1. コンクリートダム
  2. 粗石コンクリートダム (1と比べて経済的)
  3. 石積ダム
  4. アースダム
  5. 木ダム
  6. じゃ籠ダム
  7. 枠ダム
  8. 鋼ダム

3-8: 比較的小さい渓流に対して用いられる
5-7: 応急処置あるいは小規模荒廃地

これらのダムの組み合わせで

直線ダム: 主として重力式ダム
アーチダム: 外力をアーチクッションで支えるもの
混合ダム: 中央部がアーチ、他が直線

重力式ダム
gravity dam
  1. 堤冠、天端、天場: 転石の衝撃に耐える強度
  2. 水通部、水通、放水路: 渓流中心部に設けるのが原則。摩滅が激しいので十分な保護が必要
  3. 袖部、袖
  4. 下流法、表法、水裏法: 天端から落下する転石の衝突による法面損傷防止のため急傾斜とする
  5. 上流法、裏法、水表法
  6. 水抜、水抜孔、暗渠: 堆砂中の地下水の排水を良くしダムにかかる過重を軽減するため、流送砂礫調節、および工事中の排水路drainage channelとして使用
  7. 堤敷、堤底
貯砂量: 概略計画における貯砂量(S)

S = 1/2・h2B/(tanα - tanβ)

h: ダム有効高
B: 堆砂区域の平均幅
α: 原河床勾配
β: 計画堆砂勾配

放水路断面

雨量から求める式(rational formula)
Qp = (10002 × frA)/(1000 × 502) = (fr/3.6)·A

Qp: 流量ピーク
f: 流出係数 (流出率) = 洪水ピーク量と降水量の比
r: 豪雨の時間雨量 (mm)
A: 流域面積 (km⊃) → fr/3.6: 流量比 → 普通流域小さいほど大

表. 各地形または各河川の流出係数 (f)

    急峻な山地                0.75-0.90
    三紀層の山丘              0.7 -0.8
    起伏ある土地および樹林    0.5 -0.75
    平坦な耕地                0.45-0.6
    山地川                    0.75-0.75
    平地小河川                0.45-0.75
    流域の半分以上平地の河川  0.5 -0.75
洪水波の到達時間, T = l/ω

l: 地形図に現われた水路延長 (m)
伝わり速度, ω = 72(H/l)0.6

H: 標高差 (m)

Ex. T = 1 → r = 1時間最大雨量をとる

ダムに働く外力
  • 水圧: ダムが貯水impoundmentされるに伴い背面に生じる静水圧
    W = rω/2·h(h + 2h')√(1 + m2)

    h: ダム有功高さ
    h’: 越流水深
    m: 上流側面法面勾配 (1:mで表わす)

  • 土圧: 砂防ダム上流側の堆砂の土圧 (堆砂中に浸透した地下水は土中水圧となる)。一般に静水圧より小さく、土圧は作用方向に有利な方向を採るので一般の重力ダムでは土圧は考慮しない
  • 地震力: 最も危険なものはダム満水時に上流方向から働く地震力。砂防ダムは目的からして満水になることはまずなく地震力は考慮しなくてよい
  • 揚圧力: 土砂の堆積に伴い底部に働く揚圧力は小さく普通は考慮しない
stability
安定性
  1. 転倒しない
  2. 滑動しない: tanφ = T/N = μ
    Max(m): 摩擦角
    tanφ, μ < 0.75 (in general): 摩擦係数
  3. 内部応力: 外力とダム自重の合力がダム底面の核心middle-thirdの中に作用しなければならない
    核心とは堤底の1/3のところ
  4. 地盤支持力: 底面応力より大きいことが必須条件
ダム断面決定法
構造物の平衡条件は任意点Aの回りの力のモーメントが0であること

赤木式
tan2δ + {2·(rw/rm)·sinα × √(1 + tan2α) + tanβ}tanδ

= (rw/rm)·√(1 + tan2α) × (secα - 2tanαsinα) + tanβ

stability

→ tanδ求める
B = h(tand + tana), b = h(tand + tanb)
→ 天端幅を求め、n: 表法, rm = 2300 kg/m³とおき、ダムの底幅 = hl、ダム天端幅 = hm, 断面積 = h2ξとして関係を決定

弾性解析法: 重力式ダムで両岸及び基礎が岩盤で、両岸傾斜が急でダムサイト横断面が狭い場合に適用

天端の長さはダム高の2倍以内であることが望ましい
ダム両岸および底は岩盤で固定された固定版と仮定し、鉛直方向の片持梁群と両岸に固定された水平方向の固定梁群の要素に分割する。この縦横の要素の各交点のたわみが一致するよう外力を両要素に分割荷載させると経済的なダム断面となる(遠藤式3次元法)

アーチダム arch dam
アーチ作用により外力に抵抗するよう設計されたコンクリートダム

円筒理論ダム cylinder theory dam: 水平の薄円環arch ringにより外力に抵抗
弾性理論ダム elastic theory dam: 円環と鉛直方向の片持梁cantileverの共同作業により抵抗

魚道 fish-way
魚の遡上や降河等、自由回遊を補助するために設ける構造物 堰等人工物横断する形で建造 → 魚・他水生生物通過困難 → 生態系改変

プール式
スロット式
エレベーター式
+ 多自然型
+ 近自然型
→ ドイツ等ヨーロッパで盛んに施工

4. 防災空間の設定

erosion
2014年7月1日、厚岸臨海実験所近くの崖に見
られた土砂崩れ

主要山腹砂防用草類
種名生長期間特性耐寒性耐暑性耐早性耐酸性求肥性
チカラシバ多年生
メドハギ
イタドリ煙害地に適する
ヨモギ
カルカヤ
ケンタッキー31フェスク適地性第、常緑
レッドフェスク寒冷地に適する
レッドトップ被覆力が大
チモシー寒さと湿地に強い極強
ウイーピングラブグラス他の草を圧倒する
イタリアンライグラス1-2年冬期施工に助長種として混合
バーミューダグラス多年生高温でないと発芽しない
ホワイトクローバーイネ科の草と混播する
オーチャードグラス耐陰性が特に高い
主要山腹砂防用樹木
樹種名適応性造林方法特性
活着力根系発達耐せき悪性耐乾性耐湿性耐寒・暑性耐陰性耐酸性
アカマツ潮風に弱いため内陸に用いる植栽・播種
クロマツもっとも一般的
ニセアカシア崩壊地、やや肥沃なはげ山
トゲナシニセアカシア一般荒廃地適 ↔ 強風地、寒冷地不適植栽・挿木
イタチハギ適応性はもっとも高い挿木・枝まき
ヤマハギイタチハギに準ずる不良
ハンノキ乾燥に強い植栽
ヤマハンノキ高冷地に適する
ヒメヤシャブシ寒冷地以外には適する
オオバヤシャブシ大部分の荒廃地に適する
ヤマモモ暖地に適する不良
フッター