越美山系における深層崩壊に起因する土砂災害に対するハード対策の検討事例（その２）

国土交通省 中部地方整備局 越美山系砂防事務所 吉野睦，片桐知治，大森徹治，大前秀明 アジア航測株式会社 ○坂口宏，江口友章，冨田康裕

1. はじめに

越美山系砂防事務所管内では，根尾西谷川流域を対象に天然ダムタイプ（短期決壊型）の深層崩壊現象に対す

る事前のハード対策を検討し，不透過型堰堤(ローダム)を 1 基新設することで堰堤下流域の氾濫被害を大幅に低

減でき，かつ費用対効果も高いことを明らかにしている。本稿では、その後の検討として，根尾西谷川流域にお

ける深層崩壊対策として，新設堰堤の下流に位置する既設堰堤の取扱いや，深層崩壊に起因する土砂災害（土石

流・天然ダムの決壊）の外力に対する補強対策の考え方について報告する。

2. 検討対象堰堤および計画対象現象

本稿における深層崩壊対策の検討対象堰堤およ

び計画対象現象を以下に示す（図 1）。

① 検討対象堰堤

計画堰堤：西谷川第 2 砂防堰堤

既設堰堤：倉見砂防堰堤・根尾西谷川砂防堰堤

② 計画対象現象

天然ダムの決壊：最大規模×3 斜面

（根尾西谷川 20、根尾西谷川 15、根尾西谷川 34）

土石流：最大規模×2 斜面

（根尾西谷川右支渓 1110、根尾西谷川右支渓 413）

3. 安定性の照査

検討対象堰堤について，水系砂防計画の計画流量

（現行基準）に加え，深層崩壊発生時（天然ダム、

土石流）の安定性を評価した（表 1）。なお，既設堰堤（倉見砂防堰堤、根尾西谷川砂防堰堤）は，現況で満砂状

態にあること，計画施設（西谷川第 2 砂防堰堤）は，完成直後は未満砂であるが 30 年程度で満砂すると想定され

ることより，満砂時の安定計算も実施した（表 2）。安定計算結果を以下に示す。

① 既設堰堤（倉見砂防堰堤・根尾西谷川砂防堰堤）

倉見砂防堰堤は，深層崩壊（天然ダム）の外力以前に水系計画現象で不安定である。まずは，水系計画現象規

模に対応した補強が必要となる。根尾西谷川砂防堰堤は，水系計画現象では安定であるが，深層崩壊（天然ダム）

の外力に対しては不安定となる（極限設計とした場合は安定）。

② 計画堰堤（西谷川第 2 砂防堰堤）

深層崩壊（天然ダム）の外力に対し緩和設計であれば安定する（通常設計で安定する補強対策検討の余地有）。

また，土石流の外力に対しては，巨礫の衝突を考慮しない場合，越流部・非越流部ともに緩和設計であれば安

定する。

図 1 検討対象堰堤および計画対象現象

空虚 満砂 空虚 満砂 未満砂 満砂 巨礫衝突

越流部 ○ ○ ○ ○ ○

⾮越流部

越流部 ○ ○ ○ ○

⾮越流部

越流部 ○ ○ ○ ○ ○ ○

⾮越流部 ○ ○

9.5

14.5

深層崩壊対策

天然ダムタイプ ⼟⽯流タイプ

16.0倉⾒砂防堰堤

根尾⻄⾕川砂防堰堤

⻄⾕川第2砂防堰堤

既設

既設

計画

施設名 種別 堰堤⾼（m） 検討断⾯

⽔系計画

平常時（地震時）

洪⽔時

表 2 安定計算検討ケース

通常設計 緩和設計 極限設計

荷重の合⼒の作⽤線と堤底との交点が堤底の中央1/3（ミドルサード）以内

荷重の合⼒の作⽤線と堤底との交点が堤底の1/3以内（底⾯中央の2/3内）まで許

下流側つま先を超えない範囲まで荷重の合⼒線を許容

（B/6以内） （B/3以内） （B/2以内）

砂礫地盤 安全率：n=1.2(1.5）※ 安全率：n=1.1（1.3）※

（中間値）安全率：n=1.0（極限まで緩和）

岩盤全体安全率：n=4.0

（局所安全率：n'＝2.0）全体安全率：n=3.6

（局所安全率：n'＝1.8）全体安全率：n=3.2

（局所安全率：n'＝1.6）

安全率：3（⻑期）（極限⽀持⼒×1/3以内）

安全率：2（短期）（極限⽀持⼒×1/2以内）※通常設計の1.5倍まで許容

地盤⽀持⼒＝極限⽀持⼒地盤⽀持⼒

転倒

評価項⽬

滑動

表 1 緩和条件

根尾西谷川砂防堰堤

（既設）

15

20

34 1110

413

倉見砂防堰堤

（既設）

西谷川第 2 砂防堰堤（計画）

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4. 補強案の検討

4.1, 被害軽減額の確認

二次元氾濫シミュレーションを用い

て，天然ダム決壊時の氾濫被害の低減

に対する既存施設の影響を確認した。

既設堰堤 2 基を補強した場合の被害軽

減額 83.9 億円に対し，既設堰堤 2 基が

流出した場合の被害軽減額は 82.2 億円

で差は 1.7 億円（表 3）であり，既設堰

堤の安定性は氾濫被害の軽減には寄与

しないことが判明した。

4.2, 深層崩壊対応堰堤の選定

検討対象堰堤の制約条件（堆砂条件、地質

条件，工事用道路、付帯施設など）を整理し

た上で，深層崩壊対応堰堤の選定フローを検

討した（図 2）。

選定フローより，既設堰堤である根尾西谷

川砂防堰堤と倉見砂防堰堤は，事前のハード

対策は行わずに，深層崩壊の発生により万一

被災した場合には事後の修繕・復旧で対応す

る方針とした。

計画堰堤である西谷川第 2 砂防堰堤は，通

常設計で深層崩壊に対する事前の補強対策を

実施する堰堤として位置付けた。

4.3, 西谷川第 2 砂防堰堤の補強対策

事前の補強対策として，外的安定性の向上

（堰堤の増厚やアンカー補強等）や内的安定

性の向上（袖部の鉄筋補強等）が考えられるが，本検討では，基幹となる“本堰堤の本体の損壊を許容しない”

対策を優先し，堤体の増厚を実施することとした。また，全国で被災した堰堤の事例収集結果より，本堤基礎の

洗掘事例が最も多いことから，侵食対策（護床工）も事前対策として実施することとした。

5. 費用対効果による確認

費用対効果分析は，「砂防事業の費用便益分析マニュアル（案）」を踏まえ直接被害抑止効果（一般資産被害、

農作物被害、公共土木施設等被害）及び間接被害抑止効果（営業停止被害、応急対策費用）を計上した。

費用対効果分析の結果，事前対策として選定した「堰堤の増厚＋護床工」は Case4 に該当し，B/C は 1 以上

を確保できていることを確認した（図 3，表 4）。

6. おわりに

本検討により，根尾西谷川の深層崩壊対策として，計画施設の補強対策や既設施設の位置づけを明確化するこ

とができた。今後は選定した補強対策案の設計段階への移行とともに，事業化のために費用対効果の精査が課題

である。

深層崩壊に対する事前の

改築・補強対策を検討

（通常設計）

被災後の修繕・復旧で対応深層崩壊に対する事前の

改築・補強対策を検討

（緩和設計）

既設？新設？

既設 新設

安定性OK

通常の土石流・

水系砂防上の安定性

安定性NG

深層崩壊被災リスク

あり なし

被災後の修繕・復旧で対応

深層崩壊外力に対する安定性

＜通常設計＞

高い

補強・改築の制約条件

あり,著しいなし,少ない

深層崩壊対策は検討しない

安定性OK（通常設計）安定性NG（通常設計）

深層崩壊対策は検討不要改築・補強対策の実現性

保全対象の重要度

費用対効果

※どの程度条件を緩和する

かはその都度判断

低い

安定性OK（緩和設計※） 安定性NG（緩和設計※）

深層崩壊外力に対する安定性

＜緩和設計※＞

通常の土石流対策・水系対策の改築検討

表 3 氾濫被害の低減に対する既存施設の影響

ケースNo.

西谷川第2砂防堰

堤

根尾西谷川砂防堰堤

倉見砂防堰堤

①事業を実施

しない場合

（現況施設時）

②事業を実施

した場合

（深層崩壊

対策完了時）

③被害軽減額(①-②)

B1 OK NG NG 392.2 309.9 82.2

B2 OK OK NG 392.2 309.0 83.1

B3 OK NG OK 392.2 305.4 86.7

B4 OK OK OK 392.2 308.2 83.9

被害額 (億円)検討ケース

差

億円

1.7

図 2 深層崩壊対応堰堤の選定フロー

図 3 費用対効果分析結果

表 4 費用対効果分析ケース ケース 内容

Case1水系計画対応堰堤（事前対策無し）※緩和設計を許容

Case2天然ダム対応堤体断面

（決壊流量 10,741 m3/s時）

Case3土石流対応堤体断面

（土石流ピーク流量 1,940 m3/s時）

Case4天然ダム対応堤体断面＋護床工

（決壊流量 10,741 m3/s時）

Case5天然ダム対応堤体断面＋護床工＋護岸工

（決壊流量 10,741 m3/s時）

Case6土石流対応堤体断面＋袖部鉄筋補強

（土石流ピーク流量 1,940 m3/s時）

Case7天然ダム対応堤体断面

（決壊流量 7,500 m3/s時）

Case8天然ダム対応堤体断面

（決壊流量 5,000 m3/s時）

1.231.14 1.20

1.050.97

1.19

1.020.87

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

B/C1 B/C2 B/C3 B/C4 B/C5 B/C6 B/C7 B/C8

費用効果便益比

（B

/

C）

7500m3/s

5000m3/s

侵食防止工 天然ダム流量低減

護床工 護床工

護岸工

水系

計画

対応

天然

ダム

タイプ

対応

土石流

タイプ

対応

鉄筋

補強

選定案（B/C=1.05）

Case1 Case2 Case3 Case4 Case5 Case6 Case7 Case8

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