2017年5月19日飯山市の山腹崩壊の調査報告

2017年5月19日午前6時35分頃、長野県飯山市の井出川で大規模な山腹崩壊とそれに伴う土石流が発生しました。被災された方々に心よりお見舞いを申し上げます。 我々は山腹崩壊の全容を把握するため現地調査を行い、ドローンによる空中写真撮影を行いました。また、周辺の地震観測点の記録を分析し、山腹崩壊の発生時刻と運動メカニズムを推定しました。

1. 現地での空中写真調査

図1にドローン空中写真により作成されたオルソ写真、図2に地形図を示します。図2に示すように、崩壊はAとBの2つに分かれており、Aは谷筋にぶつかって停止し、川沿いに土砂ダムと思われる湛水部ができていることが写真から確認できます。Bは井出川に沿って流下し千曲川と合流しています。Aの崩壊は幅100m、長さ300m程度、Bの崩壊は幅100m、長さ800m程度です。崩壊の体積は100万〜200万 (立方m)と推定されます。

2. 地震波形の分析

山腹崩壊の発生時刻を推定するため、防災科学技術研究所の高感度地震観測網計(Hi-net)の傾斜計データとF-netの地震記録を利用しました。周辺のHi-netとF-netの観測点の位置を図3に示します。 図4は、井出川の崩壊地から放出されたと思われる地震記録を距離の順に並べたものです。周波数1-8Hzのフィルタをかけた速度波形ですが、1分ほど継続する短周期の波形が放出されていることがわかります。

図5は、MAKH観測点のNS成分の長周期成分(0.1-0.01Hz)と、短周期成分(1-8Hz)を抜き出したものを示しています。長周期成分は、短周期成分のピークよりも40秒ぐらい前(6時37分35秒頃)から振幅が大きくなり、短周期成分のピークの時点では、大振幅の揺れはほぼ終了しています。

図6は、長周期成分のみを用いて波形インバージョンをした結果を示しています。この解析により、地すべり運動によって斜面にかかる力を調べることができますが、南北方向に大きな振幅が出ていることが分かります。しかしながら、短周期成分の波形は東西・南北ともにほぼ同じ振幅であることが分かりました。

このことから、崩壊はAが先に起こって長周期の地震波を放出し、Aの崩壊が終了した直後にBの崩壊が発生して土石流となり、短周期の地震波を放出したと考えられます。



図1 崩壊地のオルソ写真。



図2 国土地理院の地形図に崩壊地の範囲を加筆したもの。崩壊はAとBの2つに分かれており、Aは谷筋にぶつかって停止し、Bは井出川に沿って流下し千曲川と合流している。点線は図1の範囲を示す。



図3 崩壊地周辺のHi-netとF-netの観測点配置図。星印が崩壊地、同心円は半径25,50qの範囲を示す。



図4 傾斜計の記録(周波数1-8Hzのフィルタをかけた速度波形)を崩壊地からの距離の順に並べたもの。



図5 MAKH観測点のNS成分の長周期成分(0.1-0.01Hz)と、短周期成分(1-8Hz)を抜き出したもの。



図6 地震波形インバージョンの結果。(a)地すべり運動によって斜面にかかる力の履歴(b)観測された変位波形と推定された変位波形のフィッティング(c)斜面にかかる力のNS-EW平面における粒子軌跡。


(文責:山田真澄、加茂正人、松四雄騎)

参考文献:

1) 防災研究所 斜面災害研究センター 長野県飯山市の山腹における斜面崩壊の近傍から放射されたと思われる地震波について http://landslide.dpri.kyoto-u.ac.jp/report/2017/20170522nagano_landslide.pdf

2) 北信建設事務所 北信地域振興局 簡易気象観測装置データと監視カメラ映像 http://www7.hokuyo-net.co.jp/hokuken/idegawa/

3) 長野県 北信建設事務所 飯山市の大字照岡字大どう地籍の山腹崩落に対する対応について http://www.pref.nagano.lg.jp/hokuken/saigai/index.html

4) Yamada, M., H. Kumagai, Y. Matsushi, and T. Matsuzawa (2013). Dynamic Landslide Processes Revealed by Broadband Seismic Records, Geophysical Research Letters, doi:10.1002/grl.50437. pdf


謝辞:
本研究では、防災科学技術研究所によって記録されたデータを利用しました。また、本研究の成果は防災科学技術研究所との共同研究によるものです。


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