結論からいうと、洪水は大量の水が強い力で流れることで土地を削り、その一方で運んできた土砂を別の場所へ積もらせるため、被害だけでなく地形そのものにも変化をもたらします。 河岸や川底が侵食されて川幅や流路が変わることもあれば、氾濫した水が砂や泥を堆積させ、自然堤防や氾濫平野のような地形を少しずつつくることもあります。
つまり、洪水は「水があふれて建物や田畑を傷める現象」であるだけではありません。長い時間で見れば、川沿いの平野や河道をつくり替える地形形成の働きでもあります。ただし、すべての洪水で大きな地形変化が起こるわけではなく、流量、流速、土砂量、川の勾配、地質、植生、堤防などの条件によって変化の程度は大きく異なります。
洪水では普段よりはるかに強い水の力が働く
普段の川では、流れによって少しずつ砂や小石が運ばれています。しかし大雨などで洪水になると、川の水量と水深が増え、流れが速くなる場所も増えます。すると、普段は動かない大きな礫や河岸の土まで動かすほどの力が生じることがあります。
河川工学では、水が川底や河岸に及ぼす力を、せん断力や掃流力などで考えます。洪水時にこれらの力が大きくなると、川底の砂礫が移動し、河岸の土が削られます。
土木学会の研究でも、洪水時には河岸際の洗掘、河岸崩落、崩れた土砂の流送が繰り返されることで河岸侵食が進むことが示されています。洪水の強い流れは、川の「形」を短時間で変える力を持っています。
土地が変わる第一の仕組みは「侵食」
洪水による地形変化の一つが侵食です。侵食とは、水の流れによって川底や河岸、氾濫した土地の表面などが削られることです。
たとえば川が曲がっている場所では、洪水時の主流が外岸側へ強く当たり、河岸の足元が洗掘されることがあります。足元を失った河岸が崩れれば、川幅が広がったり、流路が横へ移動したりします。
また、堤防が決壊した場所では、勢いよく流れ出した水が地面を深く削ることがあります。国土地理院は、このように破堤や越流した氾濫流によって洗掘されてできた池状の凹地を「落堀（おっぽり）」として地形分類しています。
つまり、洪水は単に水を一時的に土地の上へ広げるだけではなく、その流れが地表を削ることで、洪水後にも残る地形をつくることがあります。
第二の仕組みは「堆積」
洪水で削られた土砂は、その場から消えるわけではありません。砂、泥、礫などは水とともに下流へ運ばれ、流れが弱くなった場所で再び積もります。これが堆積です。
洪水時には、川の中で運ばれていた土砂だけでなく、上流の斜面崩壊や河岸侵食で新たに供給された土砂も流れてきます。氾濫水が河道から外へ広がると流速が低下し、重い砂や礫から順に沈みやすくなります。より細かな泥は、さらに遠くまで運ばれることがあります。
国土地理院は、氾濫平野を「河川の堆積作用によって形成された起伏の小さい低平地」と説明しています。つまり、現在私たちが平らな土地として利用している場所の一部は、過去の洪水による土砂堆積が長い時間をかけて積み重なってできたものです。
自然堤防は洪水がつくる代表的な地形
洪水による堆積地形として代表的なのが「自然堤防」です。
川が氾濫すると、水は河道から周囲の低地へ広がります。その瞬間、流れは川の中より遅くなり、運んでいた比較的粗い砂やシルトが河岸の近くへ堆積します。これが何度も繰り返されると、川沿いに周囲よりわずかに高い帯状の土地ができます。
国土地理院は、自然堤防を「洪水が運んだ大量の土砂が河岸に堆積してできた周囲より少しだけ高い地形」としています。
自然堤防は人工の堤防ではありません。洪水そのものが運んだ土砂によって形成された自然地形です。歴史的には、周囲の低湿地より少し高く水はけがよいため、集落や畑として利用されることも多くありました。
ただし、自然堤防は洪水を完全に防ぐ高さではなく、大規模な洪水では浸水する可能性があります。
洪水は氾濫平野を少しずつつくり替える
氾濫平野は一度の洪水で完成するものではありません。長い年月の中で、洪水のたびに侵食と堆積が繰り返され、少しずつ地表の高さや土質が変化します。
ある洪水では川沿いに砂が厚く積もり、別の洪水ではより遠い低地に泥が薄く広がることがあります。河道が移動すれば、それまで川だった場所が旧河道として残り、別の場所が新しい流路になることもあります。
国土地理院の治水地形分類図では、氾濫平野、自然堤防、後背湿地、旧河道、落堀などが、それぞれ過去の河川作用によって形成された地形として整理されています。現在の土地の高低差がわずかでも、その背景には過去の洪水の積み重ねがある場合があります。
大きな洪水では川幅や川底が一気に変わることがある
洪水による地形変化は、ゆっくり積み重なるだけではありません。非常に大きな洪水では、一度の出水で川の形が大きく変わることがあります。
平成29年7月九州北部豪雨後の河道変化を調べた応用生態工学会の研究では、対象とした河川によって、数メートル規模の河床上昇や、最大10メートルに達する河床低下、大規模な川幅拡大などが確認されています。
同じ豪雨でも、地質や勾配などの違いによって、ある河川では堆積が目立ち、別の河川では侵食が強くなるなど、変化の仕方が異なっていました。
このことからも、洪水による土地変化は「洪水なら必ず同じ形になる」というものではなく、川ごとの条件によって結果が変わることがわかります。
洪水は流路そのものを変えることがある
河岸侵食が進んだり、河道に大量の土砂が積もったりすると、川の流れやすい場所が変わります。
平野部では、蛇行した川の外岸が削られ、内岸に土砂が積もることで、川筋が少しずつ横へ移動します。さらに大規模な洪水では、従来の流路を離れて別の低い場所へ流れ込み、新しい河道をつくることもあります。
国土地理院は、旧河道について、蛇行が進んで流路が短絡した場合や、洪水時に自然堤防が破られて新しい河道ができた場合などに生じると説明しています。
その結果、以前は川だった場所が湿地や水田になり、以前は陸地だった場所が新しい河道になることもあります。長い時間で見ると、川と土地の境界は固定されているわけではありません。
土砂が積もる場所では土地の高さや土質も変わる
洪水で土砂が堆積すると、地表面はわずかに高くなります。これが繰り返されると、土地の高さに差が生まれます。
また、積もる粒子の大きさによって土質も変わります。流れが比較的強い河道近くでは砂質の土砂がたまりやすく、流れが弱い低地では細かなシルトや粘土が堆積しやすい傾向があります。
この違いが、自然堤防とその背後の後背湿地のような微地形の差につながります。後背湿地は自然堤防の背後などにある周囲より低い土地で、水がたまりやすく、細かな泥が堆積しやすい場所です。
つまり、洪水は土地の高さだけでなく、地面を構成する物質まで変えることがあります。
洪水で運ばれる土砂は「肥沃な土」をつくることもある
歴史的に、世界の大河川沿いでは洪水が農地へ細かな土砂を運び、土壌を更新する働きを持ってきました。細粒な堆積物には鉱物や有機物、栄養塩が含まれる場合があり、農業に利用されてきた氾濫原もあります。
ただし、洪水堆積物が常に農業に有利とは限りません。厚い砂礫が田畑を覆えば作付けが困難になりますし、都市や工業地域では水とともに汚染物質が運ばれる可能性もあります。
したがって、「洪水は土地を肥沃にする」と一律に考えるのではなく、どのような土砂が、どの厚さで、どこに堆積したかを見る必要があります。
洪水による土地変化は生態系にも関係する
洪水は人間社会にとって危険な現象ですが、自然河川の生態系では、一定の洪水攪乱が多様な環境をつくる働きもあります。
河岸が削られて新しい裸地ができたり、砂礫が堆積して砂州が形成されたり、流路が変わって浅瀬や淵が生まれたりすると、それぞれ異なる生物が利用できる環境ができます。
高水敷や氾濫原を扱った応用生態工学会の研究でも、氾濫原環境を考える際には、冠水頻度、洪水時に働く力、土砂の堆積速度が重要な要素として整理されています。
つまり、洪水による地形変化は、単に土の位置を変えるだけでなく、生き物のすみかを新しくつくったり失わせたりする働きも持っています。
海外の河川でも洪水が氾濫原をつくり続けている
米国地質調査所（USGS）は、モンタナ州の蛇行河川で38年間にわたり地形を測定し、氾濫原やポイントバーへの土砂堆積と洪水流量の関係を調べています。
その研究では、氾濫原やポイントバーが土砂の堆積によって形成され、侵食によって形を変えること、特に融雪洪水が毎年の主要な地形形成過程になっていることが示されています。
洪水が土地をつくり替える働きは、日本だけに特有のものではありません。河川が土砂を運ぶ場所では、世界各地で同じ基本原理が働いています。
洪水後の土地を見ると「どこで水が強かったか」がわかる
洪水後の地形や堆積物には、流れの強さや方向の痕跡が残ることがあります。
- 深くえぐられた場所は、強い流れによる洗掘が起きた可能性がある
- 厚い砂や礫が積もった場所は、土砂を多く含む流れが通った可能性がある
- 細かな泥が広く積もった場所は、比較的流れが弱まった氾濫域だった可能性がある
- 新しい流路や旧河道は、洪水時の流れの変化を示すことがある
地形学や河川工学では、こうした洪水前後の標高、航空写真、レーザー測量などを比較することで、どこが侵食され、どこに土砂が堆積したかを調べます。
2024年の河川技術論文集の研究でも、洪水前後の三次元地形データを比較することで、従来の空中写真や横断測量だけでは見落としやすい河床の洗掘や堆積、砂州の移動を把握できることが示されています。
洪水による地形変化が次の洪水にも影響する
洪水によって川底が高くなったり、砂州が発達したりすると、次の洪水で水が流れる位置や水位が変わることがあります。
国土交通省は、出水による河道内の土砂堆積が洪水流下を妨げたり、砂州の発達が堤防前面の河岸洗掘につながったりする場合があるため、出水後の河道変動を継続的に把握する必要があるとしています。
逆に、洪水で川幅が広がったり河床が下がったりすれば、一時的に流下能力が増えることもあります。しかし、その変化が護岸や橋脚、堤防などの安全性を損なう場合もあります。
つまり、一度の洪水がつくった地形は、その場で終わるのではなく、次の洪水の流れ方にも影響する可能性があります。
「洪水＝異常」ではなく、地形形成の一部でもある
人が住む場所や農地、道路などに洪水が及べば大きな災害になります。そのため現代の河川管理では、堤防、ダム、遊水地、河道整備などによって洪水被害を減らすことが重要です。
一方、地形学の視点で見ると、洪水は川沿いの平野を形成する自然のプロセスでもあります。現在の自然堤防、氾濫平野、旧河道、砂州などの多くは、過去の洪水と河川の侵食・堆積作用の積み重ねによってできています。
この二つの見方は矛盾しません。洪水は人間社会に被害を与える危険な現象であると同時に、長い時間をかけて土地を形成し続ける自然現象でもあります。
まとめ
洪水が被害だけでなく土地にも変化をもたらすのは、大量の水が強い力で土砂を削り、運び、別の場所へ積もらせるからです。
- 強い流れは河岸や川底を侵食し、川幅や流路を変えることがある
- 流れが弱まった場所では、運ばれてきた砂や泥が堆積する
- 洪水の堆積作用は自然堤防や氾濫平野などの地形形成につながる
- 大規模洪水では一度で数メートル規模の河床変化や川幅拡大が起こることもある
- 洪水でできた地形は、次の洪水の流れ方や生態系にも影響する
- 変化の大きさや種類は、流量、地質、勾配、土砂量、河道条件などによって異なる
洪水は一時的な水害ではなく、川とその周辺の土地をつくり替える地形形成の力でもあります。 今ある平野や自然堤防、旧河道などを知ることは、過去に洪水がどのように土地を変えてきたかを理解し、将来の洪水リスクを考える手がかりにもなります。
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