つれづれなる技術屋日記

しがない技術屋。専門は情報工学で、「つれづれ技術屋」って呼んで。

防災講演 受講のすすめ

実は、昨年の台風17号に対する鹿児島県北薩(特に姶良市)での災害の、中間報告を聞く機会があった。農業、林業、道路などの某国立大学の先生らが説明。ある意味、大学の理系の総力を挙げての分析と言っても過言でない感じだった。技術士の複数部門に関するという意味合いでも総力。(某国立大学では、桜島を含めた噴火とか地震等の災害に対するセミナー等をそこそこの頻度で開催している。)

農業は上流側の河川や農業用水管などが農業施設の扱いのため、林業はがけ崩れでの植林との関係というと分かりやすいと思う。で、その中で気になったのが、シミレーションとしてiRICというソフトウェアを用いての分析があった。正確には覚えてないが、雨量、河川の形状、潮汐などのデータによるシミュレーションと実際の水位と合致しないので、(今回は中間報告なので)今後検討するといった内容だった。

そのiRICというソフトウェアは、アメリカの学者さんの考えを元に北海道大学で開発/メンテナンスしているソフトで、洪水の解析等では広く用いられているらしい。洪水とかiRICの検索での論文等も結構多い。河川の形とか川底の位置などが(ボランティアなどで?)用意されてるし、そのデータをユーザが加工してシミュレーションと実際とを比較して、論文なり対策に役立てているようだ。

ただし、私が調べた範囲では、iRICはいわゆる開渠(川の上がふさがってない状態)のモデルのようだ。そのため、堤防の決壊が越水の場合はシミレーションが合致するけど、越水せずに河川側が崩れるなどをうまくシミュレーションできない(はず)。なお以下に説明のための用語を記載しておくが、越流とか洗掘など、細部や見方の違いでの用語がある。

 越水:堤防のある場所で水が堤防を越えて流れること
 侵食:堤防が水で削られる 
 漏水:堤防内部に水が浸透する

数理モデルやシミュレーションとなると、結構情報工学部門にも関連する。したがって、情報工学関連として知っておくのは良いことと考える。あるいは、直接数理モデルやシミュレーションに興味なくても、災害関係/関連の作業のある情報工学部門の人もいるかも知れず、その人達へは参考になろう。


災害、特に自然災害を考えると、気象予報や注意報などで備え、自治体による避難指示や避難勧告により実際に非難したりして、災害発生時や発生後に応急的な処置や抜本対策が施工される。

注意報などに、気象庁での洪水などの注意報や警報そして緊急地震速報等があり、全国一覧での情報とか「キキクル」のように地図情報化したものも活用されている。また、自治体によるハザードマップも災害への備えとしては知られていると言える。以下は、「わがまちハザードマップhttps://disaportal.gsi.go.jp/hazardmapportal/hazardmap/index.html でのハザードマップ種。

洪水ハザードマップ
内水ハザードマップ
ため池ハザードマップ
高潮ハザードマップ
津波ハザードマップ
土砂災害ハザードマップ
火山ハザードマップ
地震防災・危険度マップ情報


例えば、ため池とかは自治体にまったくないためにマップが存在しない場合があったりする。「内水ハザードマップ」になると、水防法の改正(平成27年、令和3年)により作成が望ましいとなっているが、自治体の作成が追いついていない(と思われる)。

また、「重ねるハザードマップ」でもハザードマップの確認ができる。「わがまちハザードマップ」では地元の避難所指定場所の確認ができるなど、使う主眼や機能で使い分けてるといった感じだろうか。(ちなみにアンダーパスを調べるには、重ねるハザードマップでの「道路防災情報」レイヤーから探す方が便利らしい。)

気象情報の予報は色々あるが、本来それぞれの地方向けだし、例えば鹿児島県での桜島などの火山降灰の予報といった各地方固有のものもある。注意報などが追加されることは良くある。また民間気象会社やマスコミなどで指数のようなものを設けたり関連する情報で、災害への備えに対する情報がより幅広くなったと言える。豪雪、強風(竜巻とか街路樹の倒木の原因)、水不足(ダムの渇水とか節水制限の原因)などが思い浮かぶ。

日本では大きな震災もあって、防災学習が教育とか自治体で行われてることなどもあって、防災への意識は高まっていると考える。注意報やハザードマップの利用は広まっており、自宅周りなど具体的な場所での災害を知ろうとする人は増えていると思われる。


これら天気予報やハザードマップを「事前シュミレーション」と呼ぶと、災害発生後に解析を行う言わば「事後シュミレーション」が存在する。今回のiRICの利用例は後者に該当し、洪水発生の原因を探り、対策の検討に役立つ。

ただしがあって、同じシュミレーション技法であるが、大きく2つが違うのはリアルタイム性とか処理スピードだろう。該当河川の河川氾濫が起きそうかの予想を降雨の状況で行おうとして、2,3時間も後に結果が判明しては事前シミュレーションの役目を果たさない。

また、シュミレーションは、災害の一面(あるいは少量面と呼ぶべきか)を模す事には適しているが、複合的と考える場合に限界も見えてくる。水位上昇での降水はシュミレーションしやすいと言えるが、水量増大に対して堤防や近くへの道路の影響を(適格に)「事前シュミレーション」することはそう容易でないと思われる。河川の水量増大に伴う流木の影響が鉄橋の崩壊に至った「事後シュミレーション」をちらっと論文だったか見た気がするが、サンプル数が少ないことが原因の一つだろうが、他の地域とか他の橋への適用は容易でないと思われる。

 


災害への対応を考えると、精度の高い予想や警報が発せられ、災害発生に対して応急処理が行われて、恒久的な対策が行われることになる。

精度の高い予報や計測には、天気予報のように観測点を増やしたりシュミレーションのメッシュを細かくすることで、精度が向上する。線状降水帯が顕著だが、大雨が非常に局所的で、ちょっとした盆地内でも場所で晴れ/大雨の違いが発生する。特にそれによる大雨や増水の被害を経験すると、非常に細部の予報とか観測点情報が欲しいと感じる。またiRICでのシミュレーションのように河川の状況を更新することで、実際の災害との相違を分析して、対策などを検討することに役立つ。他にリアルな状況把握として、降水量などの気象情報とか河川の水位情報などがある。


それらでも課題はあって、線状降水帯など今までとは見方の異なる現象や2025年の台風12号のように熱帯低気圧から急に台風になるケースもあり、気象に関する新モデルや新しい観測方法の検討が必要なときもある。処理スピード向上や新しいコンピュータ方式の利用検討といった暫く先を見据えたチャレンジもあるだろう。予報や計測のメッシュを細かくすることと全国のように広い地域を俯瞰したいこととの両立も、表示方法とか処理時間などの検討が生まれる。細部になるだろうが、気象予報だと予報会社によって微妙な違いがある時がある。データの利用者側にしたら、情報を複数入手することは良いことだろうが、差異が判明した場合の対応などは考えておくべきと言える。

iRICに関して述べたが、土石流のシミュレーションモデル(ハザードモデル)としてMorpho2DHをiRiC上で動かせるようである。つまりハザードモデルを災害での数理モデルと考えると、気象以外にもここでの土石流とか、火山灰の降灰予想とか色々ある。放射能汚染のモデルとか、一部の人しか使われてなかっただろうが、原発事故などの備えもあってその地域、そして一般の人にもハザードモデルとして認識されていると考える。一般的にシミュレーションモデル(ハザードモデル)での処理は時間がかかる。既に述べたように事故後の解析のための活用では(早い方が良いのは当然ながら)多少時間がかかるのは仕方がないが、事前シミュレーションへの利用となると大きな課題となる。


つまり、防災に関してでも、意識の高まりとともに(ハザード)モデルの追加とかモデル自体の性能向上が望まれてると言える。また、計測データを動画を含めリアルタイムで見ることができるようになり、(ハザード)モデルでのシミュレーションとリアルの情報の使い分けみたいなことも意識しておく必要があろう。


災害に対する事前対策の方に関しては、より堅牢にすることも大事だが、個人的には中小規模の災害への備えとか複合化した災害への備えがより重要になって来たと考える。中小規模の災害の明確な定義は難しいだろうが、災害救助法の適用までには至ら無いなどが浮かぶ。例えば、大きな河川は堤防などが特に下流では整備されているが、上流とか大きな河川での支流を含む中小河川はそれに比べて対策が少ない。川底の土砂とか岸の植生を取り除く本来の水量確保への取り組みも、中小河川は重機の運搬も難しいので対策も少なくなってると感じる。

対策自体もだが、逆流現象とか水位上昇よりも水量で、橋や堤防崩壊による二次災害の方が社会影響が従来より大きくなっている。河川へは支流からとかダム、ため池、用水路、堰などからの流入がある。特にため池、用水路、堰は、大雨前に(従来?)溜まった水を流出させて、大雨時への備えなどを行っている。田んぼダムもそれに近い。水量調整が行われなくなったり、これらの溜水能力が低くなることで、本流の治水能力を落とすことが考えられる。小さな支流とか用水路とかの、ヨシの繁茂やモグラの穴なども溜水能力の低下を招く。

他には、土砂崩れでの災害解析で、地層とか林での古木、大雨が続くと以前の雨で地盤が緩んでいることへの注意なども分かってきている。地層への留意などを高速道路建築の際に活用するなどは行われていたり、その対策を高速道路の他の箇所へ適用することは行われているが、主要とは言えない国道とか市町村道路では、災害発生率との兼ね合いで適用を考えるケースが多いと思われる。

実際の災害が複合化したり間接的に影響しあってるのに対する、総合的な予測や注意報等の発信は多少課題かもしれない。大雨での河川洪水そのものは分かりやすいとして、同時に土砂崩れなどが発生する。長雨では累積した雨量の影響により、雨中でもない時に土砂崩れなどが発生している。火山の降灰後の(長期の)大雨とかもは、単なる大雨への注意と同時に降灰への注意も促すなどがある。大雨とか内水氾濫までに至らなくても道路の水没時間や冠水時間が長くなると、道路へのダメージが非常に大きくなり、大雨時でなくても道路災害が起きやすくなる。大雨とカンカン照りが交互とか、気温変化の日での変化、1日内での変化が激しいことも道路のダメージに繋がる。道路の表面以外に地下の空洞化を招くことも考えられ、道路や上下水道、電柱の埋め込みなどへの被害に結びつく。(地下の空洞化に関しては、雨以外に上下水道の配管からの水漏れ、植物とか小動物による影響もありそうで、これらも複合的と言える。)


中小規模の災害への備えが少し難しいのは、その管轄にも関係してくる。一級河川とか国道なら国だが、二級河川、用水路あたりになりしかも具体的な場所とか地域の話になると、ぐっと権利関係の複雑さが絡んで難しくなる。道も、市町村道以外に広域農道とか自分も知らなかったが、新設されないものの「農免道路」なるものがまだ残ってるとのこと。道路以外に、小さなダムとかため池あたりも注意が必要と言える。これら中小の施設と呼べるものは老朽化があり、国等によるインフラ老朽化対策では後回しとなることが多い。

ハザードマップでは最悪状態でのマップとも言え、洪水マップで色が濃い(赤や紫)場所が必ずしも「一番最初に浸水する」とは限らない。雨量がここで言う最悪時よりも少なくて中小規模災害の場合は、ハザードマップでは薄い色の人たちでも場所によっては早めに浸水対策をしたり避難への心構えをしていたほうが良いということだ。危険地帯の指定でも少し似た話があり、土砂災害の特別警戒区域は基本的に人の住む住宅の周りに関する区域である。土砂崩れやその影響が及びそうと感じたら、他の危険区域や危険地区の指定も確認しておくのは防災上有益と言える。(備考的に述べておくが、ここでの最悪というのは想定での最悪で、その想定以上が発生する可能性はある。端的なのは地震関係の災害対策での最大震度の想定。想定最悪以上へは対策には膨大なコストの発生も意識して、発生の可能性は頭の隅に入れておく必要はあると考える。)

その上、災害が複合化しているとのことと関連するが、道路などの施設の他への影響とかが課題になっている。災害でのシンポジウムで「道路がもはや河川」と言われることがあるが、大雨で道路上の雨水がそのまま流れ込んでT字路とかでの先の民家を直撃、あるいは敷地への多量の雨水が流れ込んだりする。道路脇の側溝の雨水の影響もあるし、農村部では側溝の落ち葉や木々が道路を塞いだりして被害を招くことが少なくない。側溝のこれらの影響ががけ崩れを招いたりしている。

中小規模の災害への意識も高くなってるのは、報道とかでは期間が短かったり扱いが小さくても、被害に遭遇した人にとっては大きな課題でそのような人達が増えていることではないだろうか。また、防災教育などで身近な箇所での災害の可能性を意識したことも関係していると思える。

 

災害の予想とか対策とかで、今の日本で思考実験として良さそうと考えるものに「内水氾濫」がある。自治体によっては、具体的に内水氾濫に向けての対策の検討や予算確保などを行っているのかもしれないが、、、。

内水氾濫」ってイメージ的には分かるだろうけど、各自の周りで内水氾濫になりそうな状況とかニュースとかになった箇所を判別しようとすると、少し疑問が湧いてくるかと思う。各自の周りだと低地で側溝の落ち葉が溜まってると気になるだろうけど、雨量とかでのシミュレーションとかそもそもない水ハザードマップがあるか、内水ハザードマップと合致してるかに納得感があるか、、、。

特に具体的には、2025年の9月の品川区立会川の内水氾濫がニュース動画等がネットに残ってて、思考実験には最適と考える。(同じ日に世田谷区の谷沢川でも内水氾濫が発生しており、そちらに近い人は谷沢川での内水氾濫の方が良いかもしれない。)

一時的とも言える対策は施されているし、区のホームページでは(恒久的対策になるかもしれないが)「暫定貯留施設」の容量拡大について緊急の申し入れを行っている。一般市民向けに、土のう置き場の案内もあり止水板設置への補助もあるようだ。(自治体によっては、側溝の落ち葉対策としてバキューム車による清掃の手続きを明確に案内するなど、内水氾濫対策を明示している。)

ただし、ここでの視点では、原因を探り「事後シュミレーション」などが行われたのかとか、川や側溝とかの暗渠部などを含めて気象情報などと合わせての「事前シュミレーション」が行われたかが気になることである。あるいはそれらのモデルをどう考えたら良いとか、その上で恒久的な対策をどうすべきか、、、。

例えば、身近な防災として、立会川の水位情報を探しておくのは良い事だし、そもそも立会川の言わば河川の位置を確認しておくのも良い。自分も立会川の調べで知ったが、東京駅周辺(特に総武快速線京葉線)の地下トンネルに溜まる湧水を品川区の立会川へ放流しているそうだ。暗渠が多いし、これらの外からの流入もあって、しかも海抜ゼロメートルに近いので、シミュレーションが現実問題として可能かとか、概要的にでも分かるにはどうしたら良いのかと考えてしまう。立会川がそれなりにシミュレーションできれば、結構他の内水氾濫が多い地区での解析に役立ちそうに思えるのだが、、、。 

内水氾濫に関しては、以下あたりがちょっと参考になるかと思う。今年9月の、品川の立会川とか世田谷区の谷沢川の氾濫を話題としたもの。ただし、後の方の政治なり選挙ネタへには個人的には疑問。行政での防災における比重を上げるべきとかは良いだろうが、特定の選挙ネタと結びつけられてる気がしてならない。選挙などで立候補者が取り上げると話がオーバーになったり、外の災害対策とのバランスが歪になりそうに思える。

  https://gendai.media/articles/-/158110 (品川区「立会川」・世田谷区「谷沢川」周辺の市街地は、なぜ大雨で氾濫したのか? 自民党総裁選でも「内水氾濫」を議論するべき「国民的理由」)

「わがまちハザードマップ」)あたりで全国のマップが整理されてるけど、品川区の「内水ハザードマップ」は無いというか公開されて無い状況。

  https://disaportal.gsi.go.jp/hazardmapportal/hazardmap/index.html?citycode=13109

品川区の「内水ハザードマップ」はまだ無いようである。他の地域でも内水ハザードマップが無い所は多いし、あってもマップの作成方法というか被害の基準に関して個人的に気になるのは有り。なので、品川区のが無いが、あったら今回の被害とマッチしてるか気にした程度と考えてもらって良い。(世田谷区の内水ハザードマップがあるけど、今回の谷沢川の氾濫と合致してるのかな~程度で、ちゃんと調べてない。)

ちなみに、国土交通省による内水ハザードマップ作成システムなるものがあるので、行政の人はその利用を検討するかと覆われる。また、立会川の水位って、国交省のページにはなくて、以下。(ただし、タブで立会川橋をクリックする必要有り。)

  https://www.micosweb.jp/web/shinagawa-ku/quick01

 


最初に述べた鹿児島県北薩(特に姶良市)での災害の中間報告は、県の技術士会からの案内で知ったものであった。それ以前に某国立大学の防災センターによる講演会などの案内がフォワードされたり、九州本部の講演会の案内に防災関係が含まれている事が(ちらほら)ある。日本全体としても、技術士の中で建設とか土木人が多いことが関係していると思われる。最近個人的に気がついたけど、日本技術士会での防災支援WGは地震後の支援の話が多かったと思うが、BCPに絡めた講演がシリーズ化している。

技術士会の熊本全国大会の情報工学部門での講演では、半導体の話の関連としてICチップの土砂崩れへの応用が話題となった。Q&Aで他分野の人からの土砂崩れの法要としてのコメントがあったが、このような他分野からの意見を聞けるのが技術士講演でのメリットと言えそうである。最近はオンラインでの講演会も多く、他分野の他に他地方の講演の視聴が容易になっている。他県での災害分析とか対策が参考になることは多いだろう。例えば地震に関して石川県や熊本県での講演と聞くと、出向くとかネット視聴に食指が動きそうである。地震での状況とか対策が具体的に述べられたり、他県の人からの質問や提言も期待できそうである。(直接技術士会の講演会ではないが、熊本県には加藤清正によるとされる「鼻ぐり井手」なる降灰を意識した用水路があると知り、参考になった。)

なお、同じ分野の講演でも意見の相違でヒートアップすることは無いことはない。災害の話になると、設計ミスとか対策ミスに言及が及ぶこともある。ミスの指摘は講演の時もあればQ&Aの時もあろう。ただし、自分のオンライン受講が多いが技術士の災害関係の講演では、ミスの指摘などがあってもヒートアップに至った記憶はない。講演者も質問者も言い方を考えたりして対応していると思ってる。運営側というか進行役が頭の隅に入れておく程度で良いと考える。

2026年度中の発足を目指してる「防災庁」、災害復旧工事、防災工事に関する話題もあって、技術士会経由を含めた災害や防災の講演などに参加/視聴するのは非常に有益と感じる。個人的には、冒頭で述べたような農業や林業などを含む多種の分野の技術者、あるいは広範囲の学部とか学科を含めた講演会は一度でも良いから是非にと考える。

 

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