結論からいうと、川が運ぶ砂や礫の一部は河口を通って海岸まで届き、波や沿岸流によって周囲へ運ばれて砂浜や河口デルタなどの材料になるため、海岸の地形にも影響します。 河川からの土砂供給が多ければ海岸に新しい材料が加わりますが、供給が減ると波や流れによって運び去られる量を補えず、砂浜の後退や海岸侵食が進むことがあります。
ただし、川が運ぶ土砂がすべてそのまま砂浜になるわけではありません。粒の大きさ、洪水の規模、河口の形、波や潮流、海底地形、ダムや堰などによって、どこまで運ばれ、どこにたまるかは大きく変わります。海岸の地形は、川からの供給と海側の移動・流出のバランスで変化します。
川は山で生まれた土砂を海まで運ぶ
山地では、雨や風化、斜面崩壊などによって岩や土が細かくなります。その一部は沢へ入り、洪水などの強い流れによって下流へ運ばれます。
大きな礫は上流や中流で止まりやすい一方、砂や細かな粒子はより遠くまで移動しやすく、河口まで届くものがあります。国土交通省は、山地から河川、河口、海岸まで土砂が移動する一連の範囲を「流砂系」と捉えています。
この考え方では、上流の土砂移動と海岸の地形は別々の現象ではありません。山で生産された土砂が川を通って海へ供給され、その後に海岸で再び移動するという一続きの仕組みとして考えます。
河口に届いた土砂は波や沿岸流で再び運ばれる
川から海へ出た土砂は、河口付近にそのままとどまるとは限りません。波、潮流、沿岸流などによって別の場所へ移動します。
特に砂浜では、斜めに入射する波などによって海岸線に沿った流れが生じ、砂が横方向へ運ばれます。この土砂移動を沿岸漂砂と呼びます。
米国地質調査所（USGS）の研究では、河川から海岸へ供給された砂礫が、まず河口付近の水中デルタを形成し、その後に岸側へ移動したり、海岸線に沿って河口から離れた場所へ運ばれたりする過程が示されています。
つまり、ある川が運んだ土砂は、河口のすぐ近くだけでなく、波や沿岸流によって離れた砂浜の材料になることもあります。
土砂が多く供給されると河口デルタが発達することがある
川が大量の土砂を海へ運び、その供給量が波や潮流によって運び去られる量を上回ると、河口付近に土砂がたまりやすくなります。その結果、河口デルタが発達することがあります。
USGSは、河川から届く土砂量と、波や流れが土砂を移動させる力のバランスによってデルタが成長したり後退したりすると説明しています。
土砂供給が多く、海側へ流出する量が比較的小さければ陸地が海側へ広がりやすくなります。反対に、供給が少なく波の作用が強ければ、河口に土砂がたまりにくく、運ばれた砂が周辺海岸へ分散したり、沖へ失われたりします。
砂浜は「砂の収支」で形が変わる
砂浜の地形は、砂が入ってくる量と出ていく量の収支で考えるとわかりやすくなります。
河川から新しい砂が供給され、周辺からも砂が運ばれてくれば、砂浜は維持されたり広がったりします。一方、波や沿岸流によって砂が運び去られる量の方が多ければ、砂浜は少しずつ細くなり、汀線が陸側へ後退します。
このため、海岸侵食を考えるときは波の強さだけでなく、「新しい砂がどこから補給されているか」を見る必要があります。河川は、砂浜への重要な供給源の一つです。
ダムは海岸まで届く土砂量を変えることがある
河川の途中にダムが造られると、水とともに流れてきた土砂の一部が貯水池内に堆積します。これはダムの堆砂と呼ばれます。
ダムが洪水調節や利水に重要な役割を持つ一方、土砂がダムで捕捉されると、下流へ流れる砂や礫の量が減ることがあります。その影響が長期間続けば、河口へ届く土砂量にも変化が生じます。
国土交通省が総合的な土砂管理を進めている理由の一つは、ダム貯水池の堆砂、河床低下、海岸侵食などが流砂系の別々の場所で連動する場合があるからです。
そのため、ダムにたまった土砂を下流へ還元するサンドバイパスや置き土、河川掘削土を海岸の養浜に使う方法など、土砂の連続性を回復させる取り組みも行われています。
天竜川では土砂供給減少と海岸侵食の関係が研究されている
日本で河川土砂と海岸地形の関係が詳しく調べられている例の一つが天竜川と遠州灘海岸です。
土木学会論文集の研究では、天竜川河口の両側に広がる遠州灘海岸で、上流域のダム建設や河床での砂利採取が進んだ時期以降、河川から流出する土砂量が減少し、海岸侵食が進んだことが整理されています。
同研究では、河川から供給される土砂量を増やした場合に海岸地形がどのように変化するかを数値モデルで検討し、海岸を長期的に保全するには河口だけでなく沿岸全体の土砂移動を考える必要があるとしています。
この例は、上流のダムや河床管理が、何十キロも離れた海岸の砂の量と無関係ではないことを示しています。
河川から来る土砂の「粒の大きさ」も重要
土砂は、泥、砂、礫など粒の大きさによって動き方が異なります。
細かな泥は水中に浮きやすく、沖まで運ばれることがあります。一方、砂は砂浜や浅い海底の主要な材料になりやすく、波によって岸方向・沖方向・沿岸方向へ移動します。さらに大きな礫は、強い波や洪水でなければ動きにくく、礫浜を形成することがあります。
そのため、「土砂量が同じなら海岸への効果も同じ」とは限りません。海岸を維持するには、その海岸を構成する粒径に近い砂や礫が供給されることが重要です。
河川から大量の細粒土砂が流出しても、それが沖へ運ばれてしまえば砂浜の維持には直接つながらない場合があります。
洪水は海岸への土砂供給を一気に増やすことがある
平常時の川では土砂移動が少なくても、大雨や洪水時には大量の土砂が短期間に下流へ運ばれることがあります。
上流の斜面崩壊や河岸侵食で供給された土砂が洪水流に乗り、河口へ到達すると、河口付近に一時的な砂州や水中の堆積地形ができることがあります。その後、波や沿岸流によって砂が少しずつ周囲の海岸へ再配分されます。
USGSの河口地形研究でも、河川から土砂が大量に供給されるイベントの後、まず河口沖へ土砂が広がり、その後に岸側や沿岸方向へ移動する段階的な変化が確認されています。
このため、海岸への土砂供給は一年中一定ではなく、洪水などの大きな出水に強く左右される場合があります。
川からの土砂が減れば必ず海岸侵食するわけではない
河川土砂は重要ですが、海岸の地形を決める要因はそれだけではありません。
- 波の高さや入射方向
- 台風や低気圧による高波
- 沿岸流や潮流の強さ
- 海底の勾配や海底谷の有無
- 港の防波堤や突堤などの構造物
- 近くの崖や海底からの砂供給
- 海面水位の変化
こうした条件によって、河川からの土砂供給が減っても侵食が目立ちにくい海岸もあれば、供給減少の影響が大きく現れる海岸もあります。
また、河川から来た土砂が湾や河口内で多く堆積し、外海の砂浜までほとんど届かない場合もあります。したがって、川と海岸の関係は流域・河口・沿岸を一体として調べる必要があります。
海岸構造物も砂の流れを変える
海岸線に沿って動く砂は、防波堤、突堤、離岸堤などによって移動の仕方が変わることがあります。
沿岸漂砂の上流側に砂がたまり、その反対側で砂の供給が減れば、同じ海岸線の中でも一方は前進し、もう一方は侵食することがあります。
つまり、河川から十分な砂が出ていても、その砂が沿岸方向へ連続して移動できなければ、必要な場所へ届かないことがあります。
国土交通省の総合土砂管理でも、河川から海岸までの土砂の連続性だけでなく、海岸でのサンドバイパスや養浜などによって沿岸漂砂の連続性を確保する対策が位置づけられています。
砂浜を守るには山から海まで見る必要がある
砂浜が減った場所だけに砂を足す「養浜」は、海岸侵食対策の一つです。しかし、河川からの供給減少や沿岸漂砂の分断が続いていれば、投入した砂が再び失われる可能性があります。
そこで重要になるのが、山地、砂防、ダム、河川、河口、海岸を一つの流砂系として考える総合的な土砂管理です。
国土交通省は、ダム堆積土砂の下流還元、河道掘削土を使った養浜、サンドバイパスなどを例として挙げています。これは「土砂が余っている場所」と「不足している場所」を別々に扱うのではなく、流砂系全体のバランスを整える考え方です。
川と海岸は長い時間をかけてつながっている
河川から海岸への土砂移動は、一度の洪水だけで完結するとは限りません。
上流から運ばれた砂が河道内に一時的にたまり、何度かの洪水で少しずつ下流へ移動することがあります。河口へ出た後も、波によって砂浜と浅海域を行き来しながら、沿岸方向へ何年もかけて移動する場合があります。
そのため、上流で土砂条件が変わってから海岸地形に影響が表れるまでには時間差が生じることがあります。逆に、過去に供給された砂が海岸に蓄えられていれば、河川供給が減ってもしばらくは侵食が目立たない場合があります。
海岸侵食を理解するには、現在の波だけでなく、過去数十年にわたる河川土砂供給や海岸線の変化を追うことが重要です。
まとめ
川が運ぶ土砂が海岸の地形にも影響するのは、河口まで届いた砂や礫が海岸の材料となり、波や沿岸流によって砂浜や河口周辺へ再配分されるからです。
- 山地で生まれた土砂の一部は河川を通って海まで届く
- 河口に出た砂は波や沿岸流によって周囲の海岸へ移動する
- 河川からの供給量が多いとデルタや砂浜の形成・維持に寄与する
- ダムや砂利採取などで供給が減ると、海岸侵食が進む場合がある
- 土砂の粒径によって、砂浜に残るか沖へ運ばれるかが異なる
- 海岸地形は河川供給だけでなく、波、潮流、海底地形、海岸構造物などにも左右される
つまり、海岸の砂は海だけで生まれているわけではありません。 山で削られた岩や土が川を通じて海へ届き、その後に波によって再び運ばれることで、海岸の形がつくられています。だからこそ、海岸を守るには河口だけでなく、上流から海岸までの土砂のつながりを見る必要があります。
コメント