もと地質技術者のつぶやき

　今回の河田惠昭（かわた･よしあき）氏の講演は，第1部「東日本大震災と復興事業」，第2部「これからの地域防災力について」の2本立てで，午後2時から5時までの長丁場でした．
　主催は建設コンサルタンツ協会北海道支部で，札幌のホテルの大広間一杯の300人弱の方が参加しました．

講演する河田惠昭氏

　第1部「東日本大震災と復興事業」
　東日本大震災の復旧の現状は，避難者が震災直後の約47万人から7万1千人強，居住地近傍の散乱瓦礫は撤去完了，主要なライフラインはほぼ復旧，など復旧は進んでいます．
　7月末には復興基本方針が決定され，11月はじめには復興庁設置法案が国会に提出されました．河田氏は「東日本大震災復興構想会議」の委員で，中央防災会議の「東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震･津波対策に関する専門調査会」の座長です．復興構想会議は復興庁が発足した時点で「復興事業推進委員会」となり，事業の進捗状況をモニタリングします．約10年継続する予定です．
　専門調査会は2012年夏に最終報告を提出することになっています．その中では，1)首都直下地震の見直し，2）東海･東南海･南海三連動地震の対策，3）2011年台風12号の被害など広域的な対応が必要な災害について議論します．

　河田氏は，これまでの研究過程でいろいろな用語をつくってきました．
　1988年には「減災」という言葉をつくりました．ソフト･ハードの防災対策，災害時のマネジメントにより社会の防災力を向上させるという意味です．
　1995年には「複合災害」，「2003年には「スーパー広域災害」，「スーパー都市災害」ということを提起しました．今回の震災では首都圏で510万人の帰宅困難者が出ました．

　今回の震災の特徴をいくつか挙げると次のようなものがあります．
　釜石市の湾口防波堤は，6mの津波に対応していました．ハザードマップも整備されていました．これらが逆に安心材料となって避難の遅れが出た可能性があります．また，消防署員や民生委員など，住民の安否を確認していた人が360人ほど亡くなりました．
　釜石沖には海底水圧計(津波計)2基とGPS波浪計1基があり，津波の高さを観測しました．気象庁ではこれらのデータで当初予想の津波の高さを修正しましたが，地震により電源が途絶え現地には伝わりませんでした．験潮所の記録はほとんど取れていなくて，5波，6波が来ているはずですが実態は不明です．
　将来予想される南海地震では大阪湾などの内海に津波が入ってきます．波が重なってより大きな波となることが予想されます．
　今回の震災では地震による液状化で建物の杭の抵抗力がなくなり，鉄筋コンクリート構造物が津波でひっくり返されました．津波避難用の建物の基礎構造を考えないといけません．
　今回は午後の，日のある時間帯に地震が発生しましたが，季節や時間帯を含めて防災対応をどうするか考える必要があります．
　復興特区が考えられていますが，既得権をどう保障するのかを考える必要があります．

第2部「これからの地域防災力について」
　防災体制の基本は，自分の命は自分で守る（自助），まちの安全はみんなで守る（共助），自助，共助でできないことをやる（公助）です．その割合は，7：2：1です．今回のような大災害では自治体などは役に立ちません．この場合のリーダーの条件は，専門能力を持っていること，いろいろな人と提携する能力を持っていること，それに人間性です．そういう意味では高齢者リーダーが重要です．また，長丁場で継続的に行うことが必要です．その場合，定番のメニューのほかに進化メニューを加えて目標をつくって到達点をはっきりさせる工夫が必要です．

　地域の誇りを持つことが大事です．例えば，大阪府岸和田のだんじり祭りは，岸和田に住み続けていないと参加できません．そのために若い人が他所へ出て行かないという効果があります．
　2009年台風18号の教訓，2011年台風12号の教訓などをくみ取る必要があります．例えば，テレビでは被害が出ると報道しますが，これから被害が発生する可能性があるという報道は弱いように思います．和歌山県の串本などは，南海地震が起こると5分で津波が来ます．こういう情報をどれだけ早く伝えられるかが大事です．
　奈良や京都は活断層型の地震はないと思われています．北海道などは梅雨や台風が大型化してくる可能性があります．

　災害を減らすには，学び，練習し，身についたかどうかを確かめる，という研修が必要です．

　このほかにもたくさんの話がありました．気迫のこもった講演で，考えを深める助けとなる内容でした．

　地すべり学会北海道支部技術講習会の報告です．

　今回は，講習会のタイトルと内容がちょっと違っていました．特に興味深かったのは森 淳子氏による「周氷河作用と地形」の話でした．
　調査をしていると地すべり地形の特徴を持っているのに地すべり移動体がない地形，頭部と側部は地すべりのような地形なのに末端がどこか判別できない地形に遭遇します．
　また，馬蹄形の地形の中に岩塊が流れたかのように散在しているというのもあります．これは，北海道だけでなく山形県や静岡県北部などでも見られます．このような岩塊流と考えられるものは中国山脈からも報告されています．
　というわけで，地すべりを扱う場合，周氷河地形の知識を持っていることは，かなり大事なことだと思います．

　講演は次の方々でした．
　八島隆志氏（北海道土質試験協同組合）：スメクタイトとX線回折
　森 淳子氏（北海道大学低温研究所）：周氷河作用と地形
　渡邊 司氏（株式会社シン技術コンサルタント）：空中写真判読と地貌図

写真1　講演する八島氏

【八島隆志氏：スメクタイトとX線回折】
　スメクタイトというのは，モンモリロナイトやサポナイトなどの粘土鉱物の総称です．層状珪酸塩鉱物で2:1型構造をとり，層電荷が0.2-0.6のものをスメクタイト’族’と言います．その中に鉱物’種’としてモンモリロナイト，バイデライト,ノントロナイトやサポナイト，ヘクトライト，スチーブンサイトなどがあります．
　これらの種を同定することは通常の定性X線回折では困難です．ですから土木分野では，水を吸って膨張する性質を有する膨潤性粘土鉱物をスメクタイトとして一括して取り扱う場合が多いのです．

　土木工事でいろいろと問題となるスメクタイトを見分けるには定性X線回折が最も有効です．粘土鉱物の同定のためには粉末試料を水ヒ（水簸：固体粒子をその大きさ別に分けること）し，2μm以下の粒子を抽出して，その試料でX線回折を行います．X線の回折強度の強いところでそれぞれの鉱物特有のピークが得られます．このピークの位置（層状のシートの間隔）で粘土鉱物の同定を行います．スメクタイトは2θが6°（シート間隔15Å）付近にピークが出ます．緑泥石も同じようなピークをもちます．
　スメクタイトと緑泥石を見分けるのには，エチレングリコール処理を行いX線回折をします．すると，スメクタイトの場合はピークの位置が5.2°（シート間隔17Å）付近に移動します．

　スメクタイトの含有量の評価は，「多い」，「中位」，「少ない」といった程度です．定量評価にはメチレンブルー試験，CEC試験，定量X線回折が用いられます．

　CECというのは陽イオン交換容量のことです．土や粘土鉱物の粒子が周辺の水の中にあるナトリウムやカルシウムなどの陽イオンとつながるマイナスの手の本数のことです．
　CECが大きい鉱物としてはスメクタイトのほかにバーミキュライトや沸石族があります．したがって，スメクタイトの含有量評価にCECを利用する場合は，X線回折によってどんな鉱物が入っているか同定を行っておく必要があります．

　定量X線回折は比較的正確に含有量の評価ができますが，手順が複雑で費用がかかります．

　スメクタイトにはカルシウム型とナトリウム型があります．2価の陽イオン（カルシウムやマグネシウム）と手を結ぶのがカルシウム型で1価の陽イオン（ナトリウムやカリウム）と手を結ぶのがナトリウム型です．ナトリウム型スメクタイトの方が膨潤性が大きくなります．この判定は試料を薬品処理してX線回折をすることでできます．

　X線回折で堆積物中の含有粘土鉱物の種類とその量比を測定することによってその堆積物の供給源を推定することが可能です．

写真2　講演する森氏

【森 淳子氏：周氷河作用と地形】
　周氷河環境と言うと大陸氷河などの周辺のこと思われている場合がありますが，そうではなくて「土壌，岩石の凍結･融解が地形形成に影響する環境」を言います．このような環境ではソリフラクションなどの周氷河作用が働き周氷河地形が形成されます．土や岩石が凍結てし凍上し，融解して沈下すると言うことを繰り返すことによって独特の地形をつくります．全陸地面積の25％が周氷河環境にあります．

　北海道では雪の積もらない道東が最も地面の凍結深度が大きくなります．これに対応するのが積算寒度です．積算寒度というのは，「ある期間の日平均地表面温度が0℃以下の場合，その温度の総和の絶対値」のことです.地表面温度を正確に測るのはむずかしいので日平均気温で代用することが多いです．ただし，この場合積雪による保温効果は考慮されないことになります．凍結期間の積算寒度を凍結指数と言います．凍結指数からその地点の地面の凍結深を推定できます．

　凍土には，冬に凍結した分が夏に融解する季節凍土と2年以上続けて凍結する永久凍土とがあります．永久凍土というのは2年続けて凍結した場合ですから，季節凍土になったり永久凍土になったりと言うことがおきます．
　凍結･融解は日周期のものと年周期のものがあります．

　岩石が凍結すると凍結破砕が起きます．これは熱収縮によって引張亀裂ができることと，もともとあった割れ目に浸入した水が凍結するときの圧力によって割れ目が開口する場合とがあります．
　軟岩や土の場合は凍上が起きます．また，熱収縮によって割れ目が形成されます．

　凍上というのは，土が凍結して地表面が隆起する現象ですが，この時重要なのは，地面の下の凍結していない部分から水が吸い上げられてアイスレンズを形成することです．土の中では凍った氷に層の下に不凍水の層が出来て氷が析出していきます．この不凍水層はシルト以下の細粒土で形成され，砂以上の粗粒土では形成されません．これが凍上しやすい土質を決めています．
　凍上する条件は，1）地面の凍結が起こる温度になること，2）凍上性のある細粒土を含んでいること，3）水分を含んでいること，の3つです．

　凍上に伴って凍結淘汰が発生します．凍結･融解によって土や岩塊が水平方向，鉛直方向に移動します．上下方向では逆級化構造となり粗いものが上になります．大雪山で見られる構造土が典型的なものです．

　斜面上で凍結･融解が起きるとソリフラクションが発生します．凍上するときには斜め上に移動し，融解で沈下するときは鉛直に移動するので次第に斜面下方に移動していきます．ソリフラクションの特徴は，平面で土砂が移動すること，移動する土砂の厚さは，厚くて3m程度で一般には1m以下と薄いことです．

　周氷河地形であると確実に言うためには，地温環境を調べる必要があります．石の下に温度センサーを置いて地温を計測するのが簡便です．

写真3　講演する渡邊氏

【渡邉 司氏：空中写真判読と地貌図】
　空中写真や地形図で行う地形分類の目的は，地形･地質や土砂災害との因果関係をつかむ，土砂災害の要因･発生箇所の予測を行うことです．

　地形は高いところから低いところへと形成されます．斜面内の地形現象は高いところに履歴を示す地形形状があり，低いところに結果としての地形種が存在します．地形を把握するには過去の生いたちを想像することが重要で，海水面の変化や火山活動などといった背景を知っておく必要があります．

　地形判読で最も重要なことは，谷と尾根を記入することです．いろいろな地形種はこの二つの間にあるからです．次に，斜面などの遷急線と遷緩線を記入します．この二つで地形判読の大半を終了と考えていいです．
　リニアメントは水系異常，山稜高度の急変点，同一方向の斜面の並び，地形凹地の連なりなどのことです．地質的な弱線や組織地形などを示している可能性があります．
　そのほか，山頂緩斜面，崩壊地，地すべり，ガリー，沖積錐や崖錐，扇状地，山麓緩斜面，段丘などの地形を読み取ります．

　地貌図というのは，地形を誇張して表現することにより様々な微地形を可視化できるようにした図面です．地すべり地形の抽出などの威力を発揮します．

【参考図書】
　今回の講演に関連した本を挙げておきます．私がお勧めと思うものです．このほかにも，参考になる図書は沢山あります．

☆吉村尚久編著，2001，粘土鉱物と変質作用．地学団体研究会．
＊粘土鉱物学の基本的なことから測定の仕方，野外現象についてまで丁寧に幅広く書かれています．

☆須藤俊男，1974，粘土鉱物学．岩波書店．
＊名著．現在は古本屋で探すしかないようです．

☆H.M.フレンチ著・小野有五訳，1984，周氷河環境．古今書院．
＊周氷河現象について日本語で読める貴重な教科書です．この本の3訂版である　The Periglacial Environment,2007（ペーパーバック版） は4,700円くらいで手に入ります．

☆武田裕幸，今村遼平，1976，建設技術者のための空中写真判読．共立出版．
＊空中写真判読の基礎から判読方法，応用例まで書かれたものです．

☆鈴木隆介，1997−2004，建設技術者のための地形図読図入門　第1巻ー第4巻．古今書院．
＊これも名著です．最低，第1巻だけでも真剣に読むことをお勧めします．