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1 4.3.3 溶岩流による影響平成 15 年度に策定された くじゅう山系火山防災マップ では 米窪火口を想定した総噴出量 ( m 3 : 段原溶岩流の 1/3 数値計算を行い過去の実績と検証 ) について被害想定範囲を設定している この規模の溶岩流については 後出 (8) 火山防災マップ策定時の溶岩流による影響で述べるものとし 今回対象とする溶岩流は噴火シナリオに示すとおり 1 オーダー規模の大きい大船南岩流の実績総噴出量 ( m 3 ) と設定する (1) 想定火口位置九重山系全体ではマグマ噴火が発生することを想定しており 最新のマグマ噴火は 1,700 年前頃の黒岳溶岩及び黒岳火砕流の活動であるが 長期的な火山活動の視野に立つと 今後想定する噴火口の位置を想定することが困難であるため 特定の位置を想定しない しかしながら 約 2,000 年前 ~4,000 年前にかけて 大船山及びその北隣に位置する火口 ( 米窪火口及び段原火口 ) で 米窪玄武岩質降下スコリア 米窪安山岩質降下火山灰 大船南溶岩 段原降下スコリアを噴出しており ほぼ同じ場所で複数回の活動が発生している このため シミュレーションを実施する対象位置として 大船山の米窪火口を想定する 流出方向は 米窪火口の地形的な条件 ( 火口縁の中で低い箇所 ) を考慮し 火口縁の中で低い箇所である東側方向及び西側方向の2 方向にそれぞれ流下した場合を想定した ( 図 4.74) 米窪火口の火口縁における地形形状及び米窪火口周辺の平面図と鳥瞰図をそれぞれ 図 4.75 及び図 4.76に示す 西側越流地点 東側越流地点 図 4.74 米窪火口の火口縁における地形形状 ( 縦横比は 2:1) 192

2 図 4.75 米窪火口周辺の平面図 ( 赤線 : 計算開始点 赤矢印 : 溶岩流の想定流下方向 ) 平治岳 北 黒岳 東 米窪火口 段原 大船山 坊ヶツル 西 南 図 4.76 米窪火口周辺の鳥瞰図 ( 縦横比は2:1; カシミール3Dを使用して作成 ) ( 赤矢印 : 溶岩流の想定流下方向 ) 193

3 (2) 想定規模対象とする溶岩流は 大船山における大船南岩流の実績総噴出量 ( m 3 ) とする (3) 想定ハイドログラフ溶岩流の噴出継続時間については 溶岩流が一定時間 一定量に定常的に供給されると仮定する 実際の噴火では溶岩の噴出率は時間的に変化するが 計算上は矩形ハイドログラフを想定し 溶岩の総噴出量 ( m 3 ) を噴出レート (250m 3 /s) で除して得られる値を噴出時間とする ( m 3 / 250m 3 /s = 42 日間 ) 表 4.31 に溶岩流の噴出期間 図 4.77 に 想定ハイドログラフを示す 表 4.31 溶岩流の噴出期間 噴出量 (m 3 ) m 3 /sec 噴出率 m 3 /day 噴出期間 ( 日 ) 920,000, ,600, 噴出率 (m^3/s) 噴出期間 ( 日 ) 図 4.77 想定ハイドログラフ 194

4 (4) 地形データ計算には 国土地理院発行の50m 数値地図を用いて作成した25m 25mメッシュ間隔のデジタルマップを使用した (5) 計算定数噴出温度は 溶岩流の流下時間内の粘性係数や降伏せん断応力を支配する重要なパラメータの1つである 本計算では くじゅう山系火山防災マップ 作成時同様に一般的な安山岩の溶岩流を想定し 溶岩流の温度を950 C 温度- 粘性係数及び温度 - 降伏応力係数も一般的な安山岩の値 溶岩流の噴出率を250m 3 /sとした その他の定数についても 溶岩の噴出実績等を参考に設定されている くじゅう山系火山防災マップ 作成時同様の数値を使用した これらの計算定数の一覧表を 表 4.32に示す 表 4.32 溶岩流の計算条件一覧表 項目単位数値 噴出レート m 3 /s 250 溶岩流噴出温度 C 950 溶岩密度 g/cm 放射率 比熱 J/kg/K 0.86 重力加速度 m/s 9.8 Stefan-Boltzmann 定数 J/m 2 //K 4 /s 温度 - 粘性関数 poise 参考値 log 10 η = (1/T) 温度 - 降伏応力関数 dyn/cm 2 参考値 log 10 τ y = (1/T) 195

5 (6) シミュレーション結果の妥当性検証今回の溶岩流シミュレーション結果の妥当性について 溶岩流の到達距離と溶岩流末端での層厚の関係から 過去の噴出物の形状と比較し検証した なお 想定した溶岩流は VEI = 4 規模であるため それと同等規模の溶岩を抽出した 結果を表 4.33 及び図 4.78 に示す これらに示すように 相関性はほぼ保たれており 到達地点も現況位置とほぼ同位置となっているため 妥当と判断した 表 4.33 シミュレーション結果と実績の溶岩流の比較 溶岩名 噴出量 (m 3 ) 火口 ( 縁 ) からの到達距離 (km) 末端での層厚 (m) 計算結果 計算結果 ( 東北側 ) 計算結果 ( 東南側 ) 計算結果 ( 北西側 ) 計算結果 ( 南西側 ) 大船南溶岩 ( 南東側 ) 大船南溶岩 ( 南西側 ) 実績 岳麓寺溶岩 黒岳溶岩 ( 高塚山 ) 平治岳溶岩 湯沢山溶岩 岩井川岳溶岩 : シミュレーション計算結果 : 実績 600 末端部での層厚 (m) 火口 ( 縁 ) からの距離 (km) 図 4.78 シミュレーション結果と実績の溶岩流形状との相関性 196

6 (7) 影響範囲と被害状況の把握溶岩流による影響範囲と被害状況を 図 4.79 及び図 4.80 に図示し 概要を以下に示す 東側及び西側の 2 方向とも 流下後に地形的障害に突き当たり 北側と南側に分岐して流下している 1 東側火口から東側へ流下した溶岩流は 黒岳との鞍部である風穴付近で 北上する流れと南下する流れの 2 方向へ分岐する 北側へは 阿蘇野川沿いに流下し 一般県道 621 号に到達する手前の男池手前約 300m 付近まで到達する 南側へは 河内川沿いに流下し 広域農道 ( 通称 奥豊後グリーンロード ) を横断し 柚柑子 ( ゆこうじ ) 集落へわずかに到達している その他 登山道及び林道等に影響を与えている 2 西側火口から西側へ流下した溶岩流は 立中山との鞍部である鉢窪で 北上する流れと南下する流れの 2 方向へ分岐する 北側へは 坊ガツル川沿いに流下し 鳴子川と合流するあたりとなる坊ガツル湿原 坊ガツルキャンプ場に影響を与え 標高 1,000m 付近にまで流下している 南側へは 鉢窪から佐渡窪 鍋割坂を越えて境川流域に流入し 境川に沿って流下し 一般県道 669 号を越え ガンジーファーム ( 観光牧場 ) レゾネイトクラブくじゅう( 宿泊施設 ) に影響を与えて 標高 800m 付近にまで流下している その他 登山道及び林道等に影響を与えている また これらの影響範囲と被害状況をとりまとめて示したものを 図 4.81 に示す 197

7 25 m 25 mメッシュデジタルマ ップ使用 国土地理院50m数値地図より作成 溶岩流の最終的な厚さ 溶岩流の到達時間 鳴子川 坊ガツル湿原 坊ガツル キャンプ場に影響を与 え 標高 1,000m 付近にま で流下 鳴子川 坊ガツル湿原 坊ガツル湿原 坊ガツルキャンプ場 坊ガツルキャンプ場 米窪 立中山 北上する流れと 南下する流れの 2 方向へ分岐 鉢窪 米窪 一般県道 669 号を越え ガ ンジーファーム 観光牧 場 レゾネイトクラブくじ ゅう 宿泊施設 に影響を 与え 標高 800m 付近にまで 流下 佐渡窪 立中山 鉢窪 佐渡窪 鍋割坂 鍋割坂 レゾネイトクラブくじゅう レゾネイトクラブくじゅう ガンジーファーム ガンジーファーム 境川 境川 日で動きは緩慢 30 日を経過するとほぼ停止 図 4.79 溶岩流シミュレーション計算結果 米窪西側 左 最終堆積深 右 到達時間 198

8 25 m 25 mメッシュデジタルマ ップ使用 国土地理院50m数値地図より作成 一般県道 621 号手前の 男池手前約 300m 付近ま で到達 溶岩流の最終的な厚さ 溶岩流の到達時間 阿蘇野川 阿蘇野川 男池湧水群 男池湧水群 風穴 風穴 米窪 日で動きは緩慢 30 日を経過するとほぼ停止 米窪 北上する流れと 南下する流れの 2 方向へ分岐 柚柑子集落 柚柑子集落 河内川 河内川 広域農道を横断し 柚 柑子 ゆこうじ 集落 へわずかに到達 図 4.80 溶岩流シミュレーション計算結果 米窪東側 左 最終堆積深 右 到達時間 199

9 一般県道 621 号手前の 男池手前約 300m 付近ま で到達 坊ガツル湿原 坊ガツル キャンプ場に影響を与 え 標高 1,000m 付近にま で流下 広域農道を横断し 柚 柑子 ゆこうじ 集落 へわずかに到達 一般県道 669 号を越え ガ ンジーファーム 観光牧 場 レゾネイトクラブくじ ゅう 宿泊施設 に影響を 与え 標高 800m 付近にまで 流下 図 4.81 その他 多くの林道 登山同に影響 日で動きは緩慢 30 日を経過するとほぼ停止 溶岩流による保全対象への想定被害状況 ケース T-1 VEI=4 マグマ噴火で最大規模のケース 9.2 億 m3 200

10 (8) 火山防災マップ策定時の溶岩流による影響平成 15 年度に策定されたくじゅう山系火山防災マップでは 数値計算から過去の実績を検証し 段原溶岩流の総噴出量の 1/3 の量である m 3 を想定噴出量として被害想定範囲を設定している ここでは 数値計算の際に検討された各パラメータを示すとともに 想定噴出量 m 3 の溶岩流における影響範囲を示すものとする 想定噴出量 m 3 を噴出量として設定 ( 段原溶岩流の 1/3) 地形データ国土地理院発行の 50m 数値地図を用い GISにより作成した 50m 50mメッシュ間隔のデジタルマップを使用 想定火口位置および流出方向想定火口位置 ; 米窪火口流下方向 ; 米窪火口の地理的な条件より 東側方向と西側方向の 2 方向 ( 前述 (1) と同じ考え ) 計算定数計算に必要な定数などについては 下表のとおり 表 4.34 溶岩流の計算定数一覧表 項目単位数値 噴出レート m 3 /s 250 溶岩流噴出温度 C 950 溶岩密度 g/cm 放射率 比熱 J/kg/K 0.86 重力加速度 m/s 9.8 Stefan-Boltzmann 定数 J/m 2 //K 4 /s 温度 - 粘性関数 poise 参考値 log 10 η = (1/T) 温度 - 降伏応力関数 dyn/cm 2 参考値 log 10 τ y = (1/T) * 表 4.32 と同じ 201

11 想定ハイドログラフ噴出レートは桜島 : 大正溶岩の検証計算 ( 宮本 1990) における噴出レートを参考として250m 3 /s の想定ハイドログラフとして設定した 溶岩流ハイドログラフ 噴出量 (m^3/s) 継続時間 (hr) 250(m^3/s) 図 4.82 溶岩流の想定ハイドログラフ 影響範囲と被害状況 坊カ ツル湿原 坊カ ツルキャンプ場に影響を与える その他 多くの林道 登山道に影響 図 4.83 溶岩流による保全対象への想定被害状況 202

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