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こうごいちぞの
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1 自然災害科学 J.JSNDS (2009) 1999 年集集地震による山地災害とその後 * 千木良雅弘 Mountainhazardsinducedbythe1999Chi-Chiearthquake andtheirchangeaftertheearthquake MasahiroCHIGIRA * Abstract 1999 Chi-Chiearthquakeinducedmorethan10,000 andsidesinanareaof2,400 km 2 inthemountainareasoftaiwan,andasoincreasedthesusceptibiityeveofthe areaagainstrainstormsaftertheearthquake,which hasbeen shown by morethan5 typhoons thathitthe afected areas ofthe earthquake:typhoons Toraji,Nari,and othersinducedmanyandsidesanddebrisfows.tsaoingside,whichrepeatedsevera times retrogresivey ateastfrom 1862,seems to end its major activity by the movementduring thechi-chiearthquake.chiu-fen-erh-shan side,on theotherhand, has been active even afterthe earthquake;bucking and faiure ofbeds has been occuringrepeatedy. キーワード :1999 年集集地震, 地すべり, 崩壊, 台風 Keywords: 1999 Chi-Chiearthquake,andside,sopefaiure,typhoon 1. はじめに集集地震は,1999 年 9 月 21 日午前 1:47 に発生し, 約 100km におよぶ地震断層の出現とともに, 都市部で2,000 人を超える死者を含む甚大な災害を引き起こしただけでなく, 山地の2,400km 2 以上の範囲に1 万以上の斜面災害を引き起こした (Wangeta.,2003) 1) 中には, 九分二山や草嶺のように,5,000 万立方メートル以上の崩壊体積を持つ巨大なものも含まれていた集集地震の概要は次のとおりである震央 : 北緯 23.85, 東経マグニチュード ;Mw 7.6 地震断層 : 約 100km の東傾斜低角逆断層死者 :2,321 人 ( ウィキペディアによる ) * 京都大学防災研究所 DisasterPreventionResearchInstitute,KyotoUniversity 本稿に対する討論は平成 22 年 2 月末日まで受け付ける 161

2 162 千木良 :1999 年集集地震による山地災害とその後断層の変位は, 最大で水平 11.1m, 鉛直で7.5m であった (Lineta.,2001) 2) 地震断層は, 地震災害を忘れず, その理解に資するために, 台中県の九二一地震教育園区に保存されている断層は, 東の丘陵地と西の平地の境界付近を通過しており, それに沿う橋梁, 道路, 家屋, ダムに被害が発生するとともに, 東側の丘陵地から山岳地にかけて広域にわたって, 数多くの地すべり崩壊が発生したさらに, 集集地震の被災地は, その後,2001 年台風 Toraji, 台風 Nari,2004 年台風 Mindue の来襲を受けた中でも2001 年の台風 Toraji の影響は大きかった集集地震は, 地元では921 地震と呼ばれ, 今年は, 地震発生から10 年にあたり, 各種の記念行事や学術シンポジウムが計画されている筆者は, 地震後,2000 年 2 月,11 月,2002 年 3 月,2007 年 11 月に地震被災地を調査することができた本稿では, 特に山地での災害に焦点を絞り, 集集地震, およびその後の状況について概観したい 2. 地震後の台風 1999 年集集地震の後に台湾に来襲して大きな災害をもたらした台風には, つぎのようなものがある ( 主としてアジア防災センター 3) による ) 2001 年台風 Toraji( 台風 8 号 ) 7 月 30 日に台湾北部と中部に被害を発生死者 69 人, 負傷者 34 人, 行方不明者 140 人 2001 年台風 Nari( 台風 16 号 ) 9 月 16 日に台湾北東部に上陸記録的豪雨による河川の氾濫などで,23 人死亡,6 人が行方不明,69 人が負傷 2004 年台風 Mindue( 台風 7 号 ) 6 月 30 日, 台湾中南部に被害を発生死者 23 人, 行方不明者 13 人 2004 年台風 Aere( 台風 17 号 ) 8 月 24 日, 台湾北部に被害 2005 年台風 Haitang( 台風 5 号 ) 7 月 19 日, 台湾北部と東部に被害を発生死者 4 人, 負傷者 29 人 2001 年 7 月 30 日には台風 Toraji( 桃芝 ) が台湾中央部を通過し, 日雨量 mm の降雨をもたらした ( 中川他,2003) 4) その結果,10,000 か所以上の崩壊が発生し,230 人の死亡者が発生した 1) 崩壊の65% は集集地震の被災地で発生し, 地震の影響の上に降雨が加わった結果と考えられているまた,2004 年の台風 Mindue は, 台中東方の大甲川を中心として最大 2,000mm 以上の降雨をもたらし, 地震以降の崩壊を一層増やした大甲川周辺では, 地震前の1996 年の台風 Herb によって多くの崩壊が発生したが,1999 年の集集地震時, さらに引き続く台風によって崩壊が増加したことが報告されている (Lineta.,2008) 5) このように,1999 年の集集地震は, 地震時に崩壊を多数発生させただけでなく, その後も降雨による崩壊発生に強い影響を残した 3. 斜面崩壊の地震後とその後の降雨による状況 3.1 表層崩壊地震によって被害が発生した地域には, 古第三紀から新第三紀の堆積岩と変成岩が分布し, それらの年代と硬さは東に向かって大きくなっている崩壊の分布は,Wangeta.(2003) 1) によって詳しく判読されているそれによれば,2,400km 2 の範囲に10,000 の崩壊が判読されており, 加速度が東西 200ga, 上下 100ga を超えたあたりから発生し, 加速度の増加とともに増加していた中でも, 第四紀の礫層 ( 礫岩 ) からなる九十九峰と始新世の珪質砂岩と粘板岩の互層からなる大甲川とで崩壊密度は特に高かった ( 図 1) 九十九峰九十九峰は, 標高 m で比高 m 程度の, 低いが急峻な山稜をなし, 第四紀の礫層 ( 礫岩 ) からなっているこの礫層は強く圧縮を受け, いたるところに礫相互の衝突による破断とその後の癒着が認められ, 岩石としては弱固結の礫岩といえるこれらの癒着が表層部で失われ, ゆるんだ部分が地震によって崩壊した 2001 年の台風 Toraji の時の土砂流出は著しく, 2002 年 3 月でもその様子が十分に認められた ( 図 2) しかしながら, 現在は植生がかなり回復

１６３.J SNDS282 2009 自然災害科学 J 図１１９９９年集集地震による崩壊分布左とその後の台風 To r a j

緩んだ部分が剥落した斜面では次の緩み層が形成されるまでは地震によっても崩壊は発生しないと思われるむしろ集集地震の

集集地震時に崩壊が多数発生しただけでなくその後の２００１年台風 To r a j i ２００４年台風 Mi ndu eに

3 １６３.J SNDS 自然災害科学 J 図１１９９９年集集地震による崩壊分布左とその後の台風 To r a j iによる崩壊分布右 F 九分１二山 T 草嶺 Wa nge ta ２００３による図２九十九峰の崩壊と土砂流出しておりまた緩んだ部分が剥落した斜面では次の緩み層が形成されるまでは地震によっても崩壊は発生しないと思われるむしろ集集地震の時に崩れずに残った部分が次の崩壊場所である大甲川大甲川流域は台中の東方にあり始新世の珪質砂岩と粘板岩の互層からなるこの流域では集集地震時に崩壊が多数発生しただけでなくその後の２００１年台風 To r a j i ２００４年台風 Mi ndu eによって数多くの崩壊が発生した図３この崩壊上２００２年８月２９日撮影 Go o g ee a r t h 下２００７年１１月２９日撮影中央は谷関ダム図３大甲川流域の崩壊の状況

１６４千木良１９９９年集集地震による山地災害とその後６の状況の推移は Pe t e y ２００８に示されているこれらの地層は非常に硬質な珪質砂岩と相対的に弱い粘板岩との互層からなり露頭では至るところにトップリングタイプやその他のタイプの岩盤クリープが認められたおそらく地震時に珪質砂岩の岩片が相互に衝突しあって岩盤の緩みを増しそれが後の降雨による崩壊の原因になっ

,２００３またこの座屈は複数個所で生じており地震の後にも進行していることがわかった図４は地図４九分二山の崩壊にみられた地層の座屈上２０００年１１月１４日撮影下２００２年３月１４日撮影矢印が座屈を示す下の写真では座屈部分の突出が明瞭になっている図５九分二山の土砂ダムの侵食状況上２００２年３月１４日撮影と対策状況下

4 １６４千木良１９９９年集集地震による山地災害とその後６の状況の推移は Pe t e y ２００８に示されているこれらの地層は非常に硬質な珪質砂岩と相対的に弱い粘板岩との互層からなり露頭では至るところにトップリングタイプやその他のタイプの岩盤クリープが認められたおそらく地震時に珪質砂岩の岩片が相互に衝突しあって岩盤の緩みを増しそれが後の降雨による崩壊の原因になったように思える３２大規模崩壊九分二山九分二山の崩壊は中新世の砂岩と泥岩の斜面に発生した地層はほぼ斜面に平行であり地震の前に重力によってわずかにすべり座屈変形し７ていたことがわかっている Wa nge ta.,２００３またこの座屈は複数個所で生じており地震の後にも進行していることがわかった図４は地図４九分二山の崩壊にみられた地層の座屈上２０００年１１月１４日撮影下２００２年３月１４日撮影矢印が座屈を示す下の写真では座屈部分の突出が明瞭になっている図５九分二山の土砂ダムの侵食状況上２００２年３月１４日撮影と対策状況下２００７年１１月２９日撮影スリット型ダム震後の２０００年１１月１４日の写真と２００２年３月１４日の写真である２０００年には平滑であった地層が２００２年には座屈していることがわかるさらに２００７年には斜面全体に草が生い茂るようになったがやはり変形は進行しているようであったこのように座屈変形が終息しないことの大きな原因はここの地層が上に凸な形態になっておりまた泥岩が風化しやすいために重力による変形が起こりやすいためであると考えられるまた九分二山の場合崩壊斜面の上方にはまだ不安定な地塊が残存していた九分二山の崩壊は２つの川を堰き止め湖を形成したその後排水の水路が掘削されたが出水時には侵食が進んだ図５は侵食が進んだ２００２年３月１４日の写真と対策工事が施された後の２００７年１１月２９日の写真である両者の間で河道に大きな変化はなくスリット型の堰堤が良く機能しているようであるこの土砂ダムは現在地震を記録するための記念公園になっている草嶺草嶺の崩壊は鮮新世の砂岩と泥岩頁岩からなる斜面で発生し濁水渓の２番目に長い支流である清水渓を堰き止め４２００万 m３の池を形成し

崩壊の前兆的な動きを示す地形もないしたがって, 草嶺では大規模な崩壊は終息したとみなすことができるしかしながら, 草嶺の崩壊面に露出した頁岩は風化しやすく, 地震後にも表層部が層理面に平行にわずかにすべり, 高さ10-30cm 程度の座屈褶曲を形成していたただ, このような風化や表層の動きも次第におさまっていくように思える草嶺の土砂ダムと湖の経過は,Hsu& Hsu (2008)

5 自然災害科学 J.JSNDS 28-2(2009) 165 た (Hsu& Hsu,2008) 崩壊発生前には, 集集地震で崩壊した部分の上限を限るように V 字型の溝が認められており, そこから下方がわずかに動いていたことが推定されている (Chigiraeta., 2003) 9) 崩壊地内では地層は非常に平面的で, 傾斜は14 度であった草嶺では, 記録に残っている限りでも1862 年から何回も崩壊を繰り返してきたそれは, 斜面下部から上部に向けて後退するように発生してきたものであるそして, 集集地震によって上述の溝から下方部分はほとんどすべてすべり落ちたこの溝はほぼ山頂部にあり, この部分よりも上方は狭い尾根となり, また, 崩壊の前兆的な動きを示す地形もないしたがって, 草嶺では大規模な崩壊は終息したとみなすことができるしかしながら, 草嶺の崩壊面に露出した頁岩は風化しやすく, 地震後にも表層部が層理面に平行にわずかにすべり, 高さ10-30cm 程度の座屈褶曲を形成していたただ, このような風化や表層の動きも次第におさまっていくように思える草嶺の土砂ダムと湖の経過は,Hsu& Hsu (2008) によって報告されている土砂ダムは, 体積 1 億 2,000 万 m 3 で, 上下流方向約 4.8km, 高さ50m のダムとして清水渓を堰き止めた草嶺湖は, 地震の後の2001 年台風 Toraji, 台風 Nari の降雨による土砂流出によって埋め立てられ,2004 年にはほぼすべて堆砂で埋められた図 6の写真は2001 年台風 Toraji の後の2002 年のものと, 湖が完全に埋められた2005 年のものであるダム内の河道の横方向移動は2000 年から2001 年の間に起こり, また下刻もこの期間に最も大きく起こり, 河床は下流側では35m 低下した 2001 年以降はダムの下流部では堆積が起こった 4. おわりに 1999 年集集地震時に発生した表層崩壊多発域と大規模崩壊の九分二山と草嶺について, 地震直後から現在までの変化についてとりまとめた地震時に崩壊が多発した地域では, その後も何度も台風の襲来を受けており, 豪雨による崩壊危険度は地震前に比べて未だに高いようである草嶺にお 2005 年 2 月 17 日撮影 (Googeearth) 2002 年 3 月 16 日撮影 ( 遠方に堆砂が見える ) 図 6 草嶺湖の変化下 :2002 年上 :2005 年撮影いては, 集集地震の時に崩壊したのは, それ以前の移動が地形的に認められた範囲であり, 大規模な崩壊はすでに終息したと考えられる九分二山においては, 徐々にではあるが, 未だに座屈が進んでいるようであるこれは, 地層が上に凸に湾曲するように褶曲していることに起因していると思われる謝辞 1999 年集集地震後に関連した調査では, 元台湾工業技術研究院能源興資源研究所の王文能氏に常にお世話になり, 様々なことを教えていただいた台風の後の大甲川には台湾の中興大学陳樹群氏に案内していただいたここに謝意を表する

6 166 千木良 :1999 年集集地震による山地災害とその後引用文献 1)Wang,W.N.,H.L.Wu,H.Nakamura,S.C.Wu, S. Ouyang and M.F. Yu: Mass movements caused by recenttectonic activity:the1999 Chi-Chi earthquake in centra Taiwan. The IsandArc,Vo.12,pp , )Lin,A.,T.Ouchi,A.Chen andt.maruyama: Co-seismicdispacements,foding and shortening structures aong the Cheungpu surface rupturezoneoccurredduringthe1999 Chi-Chi (Taiwan) earthquake. Tectonophysics, Vo.330, pp , ) アジア防災センター htp:/ nationinformation_j.php?nationcode=158&lang= jp&mode=country(2009 年 8 月 18 日アクセス ) 4) 中川一, 戸田圭一, 牛山素行 :2001 年台風 0108 号桃芝による台湾での土砂災害. 自然災害科学,Vo.20-3,pp , )Lin,G.,N.Tsou and H. Chen: Impact of GeomateriaProperties and Rainfaon LandsidesinCentraTaiwan.AmericanGeophysica Union,FaMeeting2008,abstract#H51F-0889, )Petey,D:Earthquakeinducedandsides:essons from TaiwanandPakistan. htp:/ earthquake-induced-andsides-andside-08-nzseminar-2scm-science-technoogy-ppt-powerpoint/ (accessedonaugust,18,2009) 7)WangW-N.,T.FuruyaandM.Chigira:Geoogica and GeomorphoogicaPrecursorsofthe Chiufen-erh-shan Landside Triggered by the ChichiEarthquakein CentraTaiwan.Engineering Geoogy,Vo.69,pp )Hsu,Y.H.andY.S.Hsu:Impactsofthe921 Ji- Jiearthquake,Taiwan,on channemorphoogy and channeevoution.sedimentdynamics in Changing Environments, Proceedings of a symposium hedinchristchurch,new Zeaand, IAHS Pub.325,pp , )Chigira, M., W-N. Wang T. Furuya and T. Kamai:Geoogicacausesandgeomorphoogica precursors ofthe Tsaoing andside triggered by the 1999 Chi-Chi Earthquake, Taiwan. EngineeringGeoogy,Vo.68,pp ,2003. ( 投稿受理 : 平成 21 年 8 月 24 日 )

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22年5月　目次 .indd 6 第 731 号防災平成 22 年 5 月 1 日 2 被災の状況かり被災延長は約60ｍで崩壊予想面積は約900 平成19年 2 月17日土早朝 6 時にこの国道108 法面の滑動も確認されたため同日16時から緊急車号大崎市鳴子温泉字大畑地内で崖崩れが発生し両路線バスを除き全面通行止めを実施したものましたです崩れた土砂は約10 で少なかったこともあり同法面の観測以降