11. 阿 蘇 カルデラ 斜 面 における 斜 面 崩 壊 土 石 流 の 発 生 頻 度 Frequency of occurrence of slope failure and debris flow at the caldera wall slopes of Aso volcano, Central Kyushu 西 山 賢 一 ( 徳 島 大 学 ) 鳥 井 真 之 ( 熊 本 大 学 ) 星 出 和 裕 ( 熊 本 大 学 ) 若 月 強 ( 防 災 科 研 ) 横 田 修 一 郎 ( 島 根 大 学 名 誉 教 授 ) 井 上 弦 ( 埼 玉 大 学 ) 中 尾 賢 一 ( 徳 島 県 立 博 物 館 ) 1.はじめに 熊 本 県 阿 蘇 地 方 ( 図 1)は,2011 年 7 月 に 発 生 した 平 成 24 年 九 州 北 部 豪 雨 の 際 に, 総 雨 量 500mm を 超 える 記 録 的 な 豪 雨 に 襲 われ, 多 数 の 斜 面 崩 壊 とそれに 起 因 する 土 石 流 による 被 害 を 受 けた 1) ~2). 阿 蘇 地 方 では,1990 年 や 1953 年 にも, 豪 雨 による 斜 面 崩 壊 土 石 流 が 発 生 した 3)~6).この 種 の 土 砂 災 害 の 発 生 頻 度 を 推 定 することは,カルデラ 壁 の 急 斜 面 を 持 つ 阿 蘇 地 方 の 斜 面 防 災 にと って 重 要 である.しかしながら, 阿 蘇 火 山 の 噴 火 記 録 に 比 べて, 阿 蘇 地 域 の 土 砂 災 害 の 古 文 書 記 録 は 概 して 乏 しく, 古 文 書 記 録 のない 時 代 の 土 砂 災 害 の 推 定 はさらに 困 難 である. 今 回 筆 者 らは, 阿 蘇 カルデラ 斜 面 の 基 部 に 位 置 する 数 ヶ 所 の 山 麓 緩 斜 面 および 沖 積 錐 を 構 成 す る 堆 積 物 の 観 察 を 行 い, 堆 積 物 中 から 炭 質 物 古 土 壌 テフラを 見 出 し, 炭 質 物 と 古 土 壌 の AMS 14 C 年 代 測 定 を 行 った.また, 南 阿 蘇 村 立 野 地 区 に 伝 承 されてきた 土 砂 災 害 の 口 伝 と 供 養 塔 について, 地 元 の 関 係 者 への 聞 き 取 りと 現 地 調 査 を 行 ったので 報 告 する. カルデラ 壁 手 野 地 区 谷 底 平 野 野 中 地 区 中 央 火 口 丘 立 野 地 区 3km 図 1 阿 蘇 カルデラの 地 形 概 要 ( 国 土 地 理 院 (1994) 火 山 土 地 条 件 図 阿 蘇 山 に 加 筆 )
2. 地 形 地 質 概 要 地 形 地 質 調 査 と 年 代 測 定 試 料 採 取 の 対 象 としたのは,2011 年 に 斜 面 崩 壊 に 起 因 した 土 石 流 が 流 下 堆 積 した 斜 面 のうち,カルデラ 西 端 の 立 野 新 所 地 区,カルデラ 北 東 部 の 野 中 地 区 手 野 地 区 の 砂 防 えん 堤 の 掘 削 のり 面 である( 図 2~4). 土 砂 災 害 の 口 伝 と 供 養 塔 の 調 査 を 行 ったのは, 立 野 新 所 地 区 の 東 隣 に 位 置 する 立 野 地 区 である( 図 2).いずれも 山 麓 緩 斜 面 または 沖 積 錐 に 位 置 している. 立 野 地 区 の 緩 斜 面 上 には, 径 5m を 超 える 集 塊 岩 のブロック( 舞 堂 岩, 図 2)が 分 布 す る.これらの 山 麓 緩 斜 面 沖 積 錐 の 地 形 面 上 には 渓 流 が 流 下 しており, 地 形 面 は 離 水 していない. これら 3 地 点 について,ストレーラー 法 に 基 づく 水 系 図 を 作 成 し, 各 流 域 の 比 高, 起 伏 比 ( 流 域 の 比 高 を, 谷 口 から 流 域 最 高 点 までの 直 線 距 離 で 除 した 値. 流 域 の 平 均 的 な 勾 配 を 表 す), 水 流 頻 度 ( 流 域 内 の 1 次 谷 の 本 数 と, 谷 の 分 岐 点 ごとに 計 測 した 2 次 谷 以 上 の 谷 の 総 和 を, 流 域 面 積 で 除 した 値. 流 域 の 谷 の 密 度 を 表 す),ならびに 2012 年 豪 雨 による 崩 壊 個 数 と 崩 壊 密 度 を 求 めた ( 表 1). 流 域 面 積 が 大 きな 手 野 では, 起 伏 比 が 小 さく, 水 流 頻 度 が 高 く,2012 年 豪 雨 による 崩 壊 発 生 個 数 が 多 いが, 立 野 新 所 野 中 の 地 形 量 は 類 似 している. 掘 削 のり 面 には, 厚 さ 5m 以 上 の 基 質 支 持 型 の 角 礫 層 が 分 布 しており, 径 1m を 超 える 巨 礫 をし ばしば 含 む. 角 礫 層 中 には, 複 数 枚 の 降 下 スコリアや 古 土 壌 を 挟 在 するほか, 一 部 にはガラス 質 火 山 灰 も 認 められる. 角 礫 層 の 下 位 には, 先 阿 蘇 火 山 岩 類 ( 中 部 更 新 統 )に 対 比 される 円 礫 層 ( 河 川 堆 積 物 )が 見 られることもある. 試 料 採 取 ( 新 所 ) 流 域 図 1 阿 蘇 カルデラ 西 端, 立 野 地 区 の 位 置 図 表 1 対 象 渓 流 の 地 形 量 と 2012 年 豪 雨 による 崩 壊 箇 所 名 比 高 (m) 流 域 面 積 (km 2 ) 起 伏 比 水 流 頻 度 ( 本 /km 2 ) 崩 壊 個 数 崩 壊 密 度 ( 個 /km 2 ) 立 野 新 所 355 0.238 0.50 21.0 1 4.2 野 中 270 0.095 0.36 31.6 1 10.5 手 野 249 0.758 0.15 56.8 5 6.6
流 域 年 代 試 料 採 取 ( 手 野 ) 200m 図 3 阿 蘇 カルデラ 北 東 部, 手 野 地 区 の 位 置 図 年 代 試 料 採 取 ( 野 中 ) 流 域 200m 図 4 阿 蘇 カルデラ 東 部, 野 中 地 区 の 位 置 図
3. 年 代 測 定 試 料 角 礫 層 の 堆 積 年 代 を 推 定 するため, 角 礫 層 中 の 埋 没 古 土 壌 ならびに 炭 質 物 を 採 取 した. 立 野 新 所 地 区 では 埋 没 古 土 壌 を 2 層 準 ( 図 5), 野 中 地 区 では 埋 没 古 土 壌 を 1 層 準 ( 図 6), 手 野 地 区 では 炭 質 物 を 1 試 料 ( 図 7)の 計 4 試 料 であり,これらの AMS 14 C 年 代 測 定 を 行 った. 年 代 測 定 は( 株 ) 加 速 器 分 析 研 究 所 に 依 頼 し,δ 13 C 補 正 を 行 った 年 代 値 (yr BP)と, 暦 年 (cal BC/AD)の 両 方 を 求 めた. 暦 年 は 2σの 範 囲 で 表 示 した. 4. 年 代 測 定 結 果 立 野 新 所 地 区 では, 上 位 の 試 料 ( 黒 ボク 土 )が 17,740±60 yr BP( 暦 年 :19,781 cal BC~19,276 cal BC), 下 位 の 試 料 ( 黒 ボク 土 )が 21,840±70 yr BP( 暦 年 :24,279 cal BC~23,930 cal BC)という 値 が 得 られた. 野 中 地 区 の 試 料 ( 黒 ボク 土 )では 9,460±30 yr BP( 暦 年 :8,836 cal BC~8,632 cal BC), 手 野 地 区 の 試 料 ( 炭 質 物 )では 3,460±20 yr BP( 暦 年 :1,880 cal BC~1,732 cal BC)が 得 られた. 図 5 立 野 地 区 の 年 代 試 料 の 採 取 位 置 と 結 果 炭 質 物 :3,460±20 yr BP 図 6 手 野 地 区 の 年 代 試 料 の 採 取 位 置 と 結 果 埋 没 土 壌 :9,460±30 yr BP 図 7 野 中 地 区 の 年 代 試 料 の 採 取 位 置 と 結 果
5. 斜 面 崩 壊 土 石 流 の 発 生 年 代 今 回 対 象 とした 角 礫 層 は,カルデラ 壁 の 斜 面 基 部 に 分 布 する 山 麓 緩 斜 面 または 沖 積 錐 を 構 成 す ることと,その 層 相 から, 斜 面 崩 壊 に 起 因 した 土 石 流 として 流 下 堆 積 したものと 考 えられる. 角 礫 層 中 の 炭 質 物 から 得 られた 14 C 年 代 値 は, 個 々の 流 域 において, 山 麓 緩 斜 面 または 沖 積 錐 を 形 成 した 大 規 模 な 斜 面 崩 壊 起 源 の 土 石 流 の 堆 積 年 代 を 示 すと 考 えられる. 角 礫 層 の 堆 積 年 代 には 大 きな 差 があり, 立 野 新 所 地 区 は 最 終 氷 期 極 相 期 前 後, 野 中 地 区 は 完 新 世 初 期, 手 野 地 区 は 縄 文 時 代 後 期 である. 6. 立 野 地 区 の 口 伝 供 養 塔 に 関 する 聞 き 取 り 結 果 と 現 地 の 地 形 江 戸 時 代 中 期 ( 年 代 不 明 )の 田 植 え 時 期 の 共 同 作 業 後, 豪 雨 となり,だご 汁 会 ( 田 植 えの 慰 労 会 )の 最 中 に 現 在 の 南 阿 蘇 村 立 野 地 区 の 背 後 にある 山 地 斜 面 が 崩 壊 し, 崩 壊 土 砂 が 山 麓 の 住 宅 街 を 襲 った( 図 2).この 崩 壊 の 犠 牲 者 は 16 名 に 達 した.その 崩 壊 地 は 現 在 も クエヤマ( 崩 山 ) とよばれている. 国 道 57 号 線 脇 にある 墓 地 内 に, 犠 牲 者 の 供 養 塔 ( 図 8)が 現 在 まで 保 存 されて いるが, 災 害 記 録 を 伝 える 表 示 などはない.この 崩 壊 地 は,2012 年 崩 壊 地 と 同 様 に, 明 瞭 な 谷 地 形 ではなく, 等 高 線 の 屈 曲 がほとんどない 平 滑 斜 面 にあたる( 図 2). 現 在 の 地 形 図 では, 地 形 的 に 明 瞭 な 滑 落 崖 が 観 察 できないことから,おそらく 斜 面 表 層 の 薄 い 土 層 の 崩 壊 と 推 定 され, 東 隣 で 発 生 した 2012 年 崩 壊 ( 立 野 )と 類 似 した 土 砂 移 動 であった 可 能 性 がある. なお, 長 陽 村 史 7) には 江 戸 時 代 の 土 砂 災 害 の 記 述 はない.また, 時 代 はやや 下 るが, 立 野 地 区 の 近 くの 長 野 村 で 書 かれた 膨 大 な 日 記 長 野 内 匠 日 記 ( 文 化 10 年 (1813) 明 治 20 年 (1887)) にも, 土 砂 災 害 の 記 述 はみられない( 長 野 浩 典 氏, 私 信 ). 古 文 書 等 での 土 砂 災 害 記 録 の 確 認 は, 今 後 の 課 題 として 残 されている. 図 8 南 阿 蘇 村 立 野 地 区 の 墓 地 に 現 存 する 供 養 塔 ( 正 面 中 央 ) 7. 斜 面 崩 壊 土 石 流 の 発 生 頻 度 立 野 新 所 地 区 での 土 石 流 の 堆 積 年 代 は, 約 21,000 ybp 以 前, 約 21,000~18,000yr BP 間, 約 18,000yr BP 以 降 の, 少 なくとも 3 回 にわたっており,この 間 の 流 域 内 の 斜 面 での 平 均 的 な 発 生 間 隔 は, 単 純 平 均 で 10 3 年 オーダーとなる.この 見 積 もりは, 緩 斜 面 を 形 成 し, 長 期 にわたって 保 存 されうる 大 規 模 な 土 石 流 の 発 生 頻 度 である.
一 方,2012 年 豪 雨 による 崩 壊 土 砂 土 石 流 堆 積 物 は, 一 般 に 堆 積 物 の 厚 さが 数 m 以 下 と, 上 記 の 緩 斜 面 沖 積 錐 に 厚 く 分 布 する 堆 積 物 より 薄 い. 同 様 に,1990 年 に 表 層 崩 壊 に 由 来 する 薄 い 堆 積 物 をもたらしたほか,2001 年 にも 発 生 している 3)~6), 8). 立 野 地 区 の 聞 き 取 りで 判 明 した 江 戸 時 代 中 期 の 崩 壊 も,2012 年 や 1990 年 に 発 生 した 崩 壊 と 類 似 したものと 推 定 される.この 種 の 比 較 的 小 規 模 な 斜 面 崩 壊 土 石 流 は, 立 野 地 区 に 限 っても, 江 戸 時 代 中 期 以 降 ~2012 年 間 において, 少 なくとも 4 回 も 発 生 しているため, 発 生 頻 度 は 数 10 年 に 1 回 程 度 と 高 い. 阿 蘇 カルデラ 壁 の 基 部 に 分 布 する 角 礫 層 の 成 因 について, 最 終 氷 期 の 寒 冷 な 気 候 条 件 下 で 生 じ た 周 氷 河 性 堆 積 物 である 可 能 性 が 指 摘 されており, 完 新 世 におけるカルデラ 壁 からの 土 砂 移 動 は, 最 終 氷 期 に 比 べて 不 活 発 と 考 えられている 9). 今 回 の 調 査 結 果 からは, 必 ずしも 完 新 世 における カルデラ 壁 からの 土 砂 移 動 が 不 活 発 とは 判 断 できず,むしろ 斜 面 崩 壊 起 源 の 土 石 流 が 高 頻 度 で 繰 り 返 し 発 生 してきた 可 能 性 が 高 い. 謝 辞 立 野 地 区 の 伝 承 の 聞 き 取 りと 供 養 塔 の 現 地 調 査 に 当 たっては, 立 野 区 区 長 ( 当 時 )の 中 尾 久 澄 様 と, 立 野 地 区 連 絡 協 議 会 の 久 保 田 将 様, 供 養 塔 を 管 理 されている 後 藤 博 昭 様 にご 協 力 いた だきました.また, 長 野 浩 典 様 ( 大 分 東 明 高 等 学 校 教 諭 )には, 南 阿 蘇 村 に 残 る 幕 末 ~ 明 治 期 の 古 文 書 長 野 内 匠 日 記 の 内 容 についてご 教 示 いただきました. 砂 防 えん 堤 掘 削 現 場 への 立 ち 入 りに 関 しては, 熊 本 県 阿 蘇 地 域 振 興 局 のご 協 力 を 頂 きました. 記 して 感 謝 申 し 上 げます. 文 献 1) 宮 縁 育 夫 (2012) 阿 蘇 カルデラにおいて 2012 年 7 月 の 九 州 北 部 豪 雨 によって 発 生 した 斜 面 崩 壊. 地 学 雑 誌,121,1073-1080. 2) 酒 井 敦 章 道 畑 亮 一 菊 井 稔 宏 (2013) 平 成 24 年 7 月 九 州 北 部 豪 雨 による 土 砂 災 害 発 生 時 の 住 民 の 行 動 実 態. 砂 防 学 会 誌,66-2,57-63. 3) 石 川 芳 治 (1990) 平 成 2 年 7 月 熊 本 県 一 の 宮 町 で 発 生 した 泥 流 流 木 災 害. 土 木 技 術 資 料,32-9, 64-67. 4) 平 野 宗 夫 林 重 徳 下 津 昌 司 鈴 木 敦 巳 早 川 誠 而 棚 橋 由 彦 (1990)1990 年 7 月 九 州 中 北 部 豪 雨 による 災 害 の 特 徴 と 概 要. 自 然 災 害 科 学,9-2,64-72. 5) 平 野 宗 夫 ( 研 究 代 表 者 )(1991)1990 年 7 月 九 州 中 北 部 豪 雨 による 災 害 の 調 査 研 究. 文 部 省 科 学 研 究 費 突 発 災 害 調 査 研 究 成 果 重 点 領 域 研 究 自 然 災 害 総 合 研 究 班. 6) 大 八 木 規 夫 佐 藤 照 子 八 木 鶴 平 (1991)1990( 平 成 2) 年 7 月 豪 雨 による 九 州 地 方 の 洪 水 土 砂 災 害 調 査 報 告. 防 災 科 学 技 術 研 究 所 主 要 災 害 調 査 第 31 号,126p. 7) 長 陽 村 (2004) 長 陽 村 史. 熊 本 県 長 陽 村,992p. 8) 深 沢 浩 植 弘 隆 入 江 由 希 子 飽 田 恵 介 井 上 享 郁 (2002) 阿 蘇 カルデラ 内 壁 斜 面 で 発 生 した 土 石 流 流 下 現 象 についての 地 形 学 的 考 察. 第 11 回 熊 本 自 然 災 害 研 究 会 研 究 発 表 会 要 旨 集, 23-30. 9) 小 口 高 (1986) 阿 蘇 カルデラ 壁 の 斜 面 形 成 過 程. 地 形,7,185-196.