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大規模淺層崩塌

2014年3月3日

2013年在日本伊豆大島發生的大規模崩塌導致泥流的災害。

有趣的點:

熔岩層上的淺層崩塌(水文)。

土層厚度只有50cm左右的森林地(土壤)。

地形非0次谷(地形)。

道路橫貫?(人為?!)

資料來源:

伊豆大島の土石流 火山灰層が「表層崩壊」 豪雨の激流追い打ちか

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資料來源的備份:

伊豆大島(東京都大島町)に甚大な被害をもたらした台風26号による土石流の実態が、現地調査で次第に明らかになってきた。火山灰で覆われた斜面で浅い部分が崩れる「表層崩壊」が起きた後、豪雨が倒木を押し流して被害が拡大。どこの火山でも起こり得る現象とみられ、専門家は注意を呼び掛けている。(伊藤壽一郎、黒田悠希)

 

溶岩層上で発生

  火山島の伊豆大島では、三原山(標高758メートル)が何度も噴火を繰り返してきた。このため島の地盤は基本的に、溶岩流が冷えて固まった岩盤の上に、火山灰が堆積して表土を形成する2層構造になっている。

 土石流が起きたのは山の西斜面の大島町元町地区。14世紀に流れた溶岩の岩盤上に位置しており、溶岩層と土石流の分布はほぼ重なる。

 土砂崩れは地下2メートル程度までの表土層が崩れる表層崩壊と、数メートルから数十メートルの厚さで岩盤が崩れる深層崩壊の2種類がある。溶岩層は水を通しにくいため、大雨が降ると上部の火山灰層に多くの水分がたまり、浅い部分だけが崩れる表層崩壊が起きやすい。

 元町地区では10月15日午前から雨が降り始め、1時間当たりの降水量は16日午前2時に100ミリを突破。積算雨量400ミリを超えた段階で、表層崩壊が標高440メートル付近で複数発生した。崩壊は幅約600メートルに及び泥流が襲った。

厚さ数十センチで崩壊 現地調査した群馬大の清水義彦教授(水工学)は「きめ細かく水分保持力の強い火山灰が崩落していた。雨水を含んで重くなり、表層崩壊が起きたのだろう」と話す。 大量に水を含んだ火山灰層は、溶岩層との境界面から根こそぎ崩壊することが多い。だが、今回は地表から50センチ~1メートルのごく浅い部分だけが崩れており、溶岩層が露出した場所はほとんど見つかっていない。清水教授は「火山灰層の内部で崩壊が起きた可能性がある」と指摘する。 森林総合研究所の現地調査によると、火山灰層の内部は、スコリアと呼ばれる軽石と火山灰で5つの層に分かれていた。スコリアの方が水を通しやすく、より弱いが、どの層が崩れたのかは分かっていない。

 地表から数十センチの崩壊面では「パイピングホール」と呼ばれる雨水や地下水が噴き出た痕跡も見つかっており、崩壊との関連を調べる必要があるという。

 京都大防災研究所の福岡浩准教授(地滑り学)の分析では、最初に崩れた場所は30度以上の急斜面で、土石流は最大時速60キロと非常に速く威力が大きかった可能性がある。

 被害は土石流だけではなかったようだ。倒壊した家屋や道路には上流から押し寄せてきた倒木が数多く残っていたが、火山灰はあまり付いていなかった。

 同研究所の竹林洋史准教授(河川工学)は「表層崩壊の発生後も、1時間当たり100ミリを超える豪雨が続き、土砂が少ない水流が発生し斜面を下ったのではないか」と推測する。

 土石流の後、豪雨で洪水のような激流が到来。倒木やがれきはこれに乗って流され、家屋を破壊して被害を拡大したとみられる。

 

他の火山でも警戒

 地質が同じ場所はほかにもあるのに、土石流はなぜ元町地区に集中したのか。森林総研の落合博貴企画部長(治山工学)は「三原山の西側は東側より傾斜が急ということもあるが、局地的な雨量の差が主な要因だろう」と話す。

 同地区は1時間当たりの降水量が観測史上最大の122・5ミリに達し、24時間雨量も824ミリを記録。一方、約4キロ北の大島空港付近では降水量が約半分にとどまり、土石流は発生しなかった。

 1時間に100ミリを超える豪雨は、日本では10年前まではめったになかったが、ここ数年は地球温暖化を背景に局地的な豪雨が頻発している。

 溶岩の地盤に火山灰が堆積した地質構造は、火山であれば基本的に同じで、今回のような災害はどこの火山でも起きる可能性がある。落合氏は「豪雨が予想された場合、火山周辺の住民はいち早く避難を検討する必要がある」と警鐘を鳴らしている

 

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