地形と扇状地が深く関係しているのは、扇状地そのものが、川が山地から平地へ出るときに運んできた砂や礫を堆積させてつくる代表的な河川地形だからです。 山の中では川の勾配が急で流れも速く、多くの土砂を運べます。ところが谷の出口で広い平地に出ると勾配がゆるくなり、流れの勢いが弱まります。その結果、運びきれなくなった砂礫がたまり、谷口を頂点として扇のように広がる地形がつくられます。これが扇状地です。
つまり扇状地は、「山地の地形」「川の流れ」「土砂の運搬と堆積」「平地の広がり」がつながって生まれる地形です。扇状地の形や構成物を調べると、川がどこから土砂を運び、どのように流路を変えながら平地をつくってきたのかを読み取ることができます。
扇状地とはどんな地形なのか
国土地理院は扇状地を、河川が山間の狭い谷から広い低平地へ出る場所で、運搬してきた土砂や砂礫が洪水などによって堆積し、谷の出口を頂点として平地側へ扇状に広がる比較的ゆるやかな地形と説明しています。
上から見ると扇を開いたような形に見え、立体的には谷口付近を高く、外側へ向かって低くなる緩い円すい状の面をしています。一般に、谷の出口に近い部分を扇頂、中央付近を扇央、外側の末端部を扇端と呼びます。
扇状地は単なる「扇形の平地」ではありません。河川が繰り返し土砂を運び、洪水時などに流路を変えながら堆積を重ねることで発達する、動きのある地形です。
なぜ川は山地を出ると土砂を堆積させるのか
山地では流れが速く、土砂を運ぶ力が大きいから
山地の川は勾配が急で、高い場所から低い場所へ勢いよく流れます。流れが強いほど、砂だけでなく礫や大きめの石も動かしやすくなります。豪雨や雪どけなどで流量が増えれば、さらに多くの土砂が谷の中を下流へ運ばれます。
山の斜面では風化や崩壊によって岩石が砕かれ、その破片が川へ供給されます。そのため山地の河川は、上流から絶えず土砂を受け取りながら下流へ運ぶ役割を果たしています。
平地に出ると勾配が急にゆるくなるから
狭い谷を流れていた川が平地へ出ると、地表の傾きが小さくなります。川幅も広がりやすくなり、流れの速さが低下します。すると、それまで運ばれていた土砂の一部を運び続けることが難しくなります。
USGSも、山地を速く流れてきた河川が比較的平坦な場所へ出ると流速が低下し、それまで運んでいた堆積物を落とすことで扇状地が形成されると説明しています。
この「勾配がゆるくなる→流れが弱まる→土砂が堆積する」という変化が、扇状地形成の基本的な仕組みです。
なぜ扇のような形になるのか
土砂が谷口の正面だけに積み上がり続けると、川床が周囲より高くなったり、流れにくくなったりします。すると洪水などをきっかけに、川はより低く流れやすい場所へ流路を移すことがあります。
流路が右へ移れば右側に土砂がたまり、別の時期に左へ移れば左側にも土砂がたまります。このような流路の移動と堆積が長い時間にわたって繰り返されると、谷口を中心として放射状に土砂が広がります。その結果、上から見たときに扇を開いたような形になります。
USGSの研究でも、扇状地には活動中の面と放棄された面があり、土砂を運ぶ流れやその後の侵食・改変によって複雑に発達することが示されています。扇状地は一度に完成するのではなく、複数回の洪水や土砂移動の積み重ねによって形づくられるのです。
扇頂・扇央・扇端では何が違うのか
扇頂は谷の出口に近く、粗い礫がたまりやすい
扇頂は山地の谷から平地へ出た直後の部分です。流れがまだ比較的強いため、大きめの礫を含む粗い土砂が堆積しやすい場所です。また、洪水時には土石流や急な流れの影響を受ける可能性があります。
扇央は水が地下へしみ込みやすいことがある
扇状地は砂や礫を主体とする場所が多く、粒の間にすき間があります。そのため扇央では、河川水が地中へ浸透し、地表の流れが弱くなったり途切れたりすることがあります。ただし、すべての扇状地で同じ現象が起こるわけではなく、地下の地質や土砂の粒径によって程度は異なります。
扇端では地下水が浅くなることがある
扇状地の末端では、地下を流れてきた水が地表近くへ現れやすく、湧水が見られる地域もあります。国土地理院は、防災上の注意点として扇端部では地下水位が浅いことが多く、強い地震動による液状化に注意が必要としています。
このように、同じ扇状地でも場所によって地表水や地下水、土砂の状態が異なるため、土地利用にも違いが生じやすくなります。
扇状地は地形の何を教えてくれるのか
扇状地を見ると、その背後に山地があり、そこから河川が土砂を運び出してきたことがわかります。また、扇状地の大きさや傾斜、堆積物の種類を調べることで、流域の広さ、河川の勢い、土砂供給の多さなどを考える手がかりになります。
扇状地は山地が侵食され、その物質が低地へ運ばれて新しい地形をつくる過程の途中にあります。言い換えると、山が削られる場所と、平地がつくられる場所をつなぐ地形です。
そのため扇状地は、地形を個別の形として暗記するだけでなく、「侵食された物質がどこへ運ばれ、どこに堆積するのか」という地形形成の流れを理解するうえで重要です。
扇状地と氾濫平野・三角州はどう違うのか
扇状地、氾濫平野、三角州はいずれも川の堆積作用と関係しますが、できる場所や土砂の性質が異なります。
- 扇状地：山地から平地へ出る谷口付近にでき、砂礫を多く含むことが多い
- 氾濫平野：河川の中・下流部で洪水による堆積を繰り返してできる比較的平坦な低地
- 三角州：河川が海や湖へ流れ込む河口付近で、細かい砂や泥などが堆積してできる低地
つまり同じ川でも、山地から平地へ出る場所、平野を流れる場所、海へ注ぐ場所では、勾配や流速が異なり、それぞれ異なる地形がつくられます。扇状地はその中でも、山地と低地の境目を特徴づける地形です。
扇状地は安全な土地なのか
扇状地は比較的水はけがよい場所として利用されることがありますが、「扇状地なら災害に強い」と一括りにはできません。もともと河川が洪水時などに土砂を運んで形成した場所だからです。
国土地理院は、扇状地では大雨時に土石流などの土砂災害が発生することがあり、扇端では地下水位が浅い場所で液状化にも注意が必要としています。また、過去の流路が現在の宅地や農地の下に残っていることもあります。
土地の安全性を確認するときは、現在の川だけでなく、扇状地全体の傾斜、旧河道、谷の出口、土砂災害警戒区域、洪水浸水想定区域などを重ねて見ることが重要です。
地図で扇状地を見つけるポイント
扇状地は地形図や地理院地図で観察できます。次の特徴がそろっている場所は、扇状地である可能性があります。
- 山地の谷が平野へ開く出口にある
- 谷口を頂点として半円形・扇形に広がっている
- 等高線が谷口を中心に弧を描くように並ぶ
- 平野よりやや傾斜があり、外側へゆるく低くなる
- 古い河道や放射状の流路跡が見られることがある
国土地理院の地形分類では、地形の形だけでなく、どのような作用でできたか、何で構成されているかも含めて分類されています。そのため、地理院地図の地形分類を使うと、見た目だけでは判断しにくい場所でも扇状地を確認しやすくなります。
関連する「なぜ？」
まとめ
地形と扇状地が関係している理由は、扇状地が山地から運び出された土砂を川が平地に堆積させることで形成される、典型的な河川地形だからです。
- 山地では勾配が急で、川が砂や礫を運ぶ力が大きい
- 谷口で平地へ出ると勾配がゆるくなり、流速が下がって土砂が堆積する
- 洪水などで流路が何度も移ることで、土砂が放射状に広がり扇形になる
- 扇頂・扇央・扇端では、土砂や地下水の状態が異なる
- 扇状地は山地の侵食と平地の形成をつなぐ地形であり、防災上も重要な意味を持つ
扇状地を見るときは、「なぜ山の出口だけが扇の形に広がっているのか」と考えると、川が土砂を運び、地形をつくり続けてきた過程が見えてきます。
コメント