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#033:地図を読む~斜面崩壊・地すべりのメカニズムに挑む

生命環境系 八反地剛(はったんじ つよし)講師

 水文学という分野があります。自然界における水の循環を扱う分野です。もう一つ、地形学という分野もあります。こちらは,地形の分類や成因を研究する分野で,どちらも自然地理学の一分野です。八反地さんが専門とする水文地形学は,その水文学と地形学の境界領域にあたります。

地形と水循環を足掛かりに,山地の斜面で発生する地すべりや崩壊など,さまざまな地形変化の仕組みを研究しています。地形と水というと不思議な取り合わせに聞こえますが,地形を形成する上で大きな影響を及ぼすのが水なのだそうです。雨水や川の流れも重要ですが,目に見えない地下水も大きな力を発揮します。それと砂や粘土などの土の性質が鍵を握ります。斜面崩壊は,一般には山崩れとも呼ばれます。伊豆大島などでは,地表付近の表層が崩れる表層崩壊が多数発生しました。地表から地下1.2メートルまで緩んだ砂の層があり,さらにその下に水を通しにくい層があると,それらの境界部分を地下水が流れ,上の部分の表層が崩壊します。

 

 それに対して地すべりは、緩い斜面をゆっくりと土砂の塊がすべる現象です。傾斜が緩いことから、その上に住居があることが多く、大規模に崩れれば大きな災害につながります。予防策としては、地下水を抜いたり、鉄杭を打ち込んですべりを食い止めることになります。じつは、地形図を読むと、地すべりがかつて起こった場所、起りそうな場所が見えてくるといいます。防災科学技術研究所が作成した「地すべり地形分布図」は、空中写真の立体視によって地形を判読し、地すべりの痕跡である「地すべり地形」を抽出し、地図上にその形状と分布をマッピングしたものです。地すべりが動き出すきっかけは、降雨や雪どけによって地下水位が上昇したり、地震によって斜面が不安定化することです。  

 

 

 2013年10月の豪雨で崩壊した伊豆大島の地すべり現場。海岸沿いに住宅地が見える。

 地図を見てわかるというのは意外かもしれませんが、地名が手がかりになることもあるそうです。たとえば「石原」という地名は、土石流が堆積した扇状地と関係しています。土石流とは、川の流路を水とともに大量の土石が流れ下る現象です。あるいは、大雨と土石流に関する伝承が残っている地域もあります。ただし、新たに宅地開発された土地ではそうした伝承が残っていなかったりするため、先人の知恵に学べません。
 


 
 


地中水分の圧力を測定するテンシオメーターの本体を手にする八反地さん(左)。机の上の試料は伊豆大島の崩壊現場の土。右は伊豆大島の地中に埋設したテンシオメーターと、その測定値を記録するデータロガー(黄色い箱)。

 大きな山が崩壊することもあります。歴史的に有名な例は、長崎雲仙の眉山(まゆやま)です。1792年、火山性地震がしばらく続いた後、5月21日(旧暦4月1日)に山体が崩れ、大量の土砂が島原をかすめるように流れて有明海になだれ込み、高さ10メートルを超える津波が発生しました。その被害は対岸の肥後熊本にも及び、全部で1万5000人の命が奪われ、土砂災害では日本史上最大の被害を出しました。「島原大変肥後迷惑」 と呼び習わされてきた大災害です。海に流れ込んだ土砂は、「流れ山」と呼ばれる小山となり、九十九島(くじゅうくしま)という群島として名残をとどめています。そのほか磐梯山や浅間山など、過去に崩壊した火山の周辺にも、「流れ山」がたくさん見られるそうです。


 

 
  2009年7月の中国・九州北部を襲った集中豪雨で土石流が流れた山口県防府市の谷の現場調査をする八反地さん(奥)と研究室の学生。この谷の下流に国道があり、大きな被害をもたらした。

 八反地さんは、子供の頃から地図が好きだったといいます。ご本人は記憶にないとのことですが、5歳の頃、住宅地図に見入り、その後も自分で地図を描いていたとか。中学生のとき、自宅の窓から台風の接近を観察し、駐輪場の屋根が風で飛ばされるのを目の当たりにして、気象学を志したそうです。進学した筑波大学では水文学と地形学に魅せられ、その境界領域を専攻しました。特に流路の地形に興味をもったそうです。現在は、伊豆大島と北茨城などで、表層崩壊と地下水の挙動を中心に研究しています。斜面は、いつか崩れる。しかし地形を読み、防災知識を活用すれば、危険を回避することが可能となる。自然がダイナミックに挙動する仕組みの解明を目指すと同時に、土砂災害対策への貢献も見据えた研究を推進していきたいと語ります。