森林・水源
●生態系・里山・里海－森林
森の整備で洪水はどのくらい防げるか？
吉野川における「緑のダム」研究から
～広島大学の中根周歩教授に聞く～
２００５年１２月 第５６号
本誌１０月号結びのページに広島大学教授中根周歩さんは、１０月初旬の台風１４号による洪水について発言され「太田川流域の人工林を整備することによって、洪水時のピーク流量を約１０％程度（飯室で水位８０cm、矢口で５０cm相当）はカットできた、と思う。太田川河川事務所は温井ダムの洪水調整によって矢口で４１cmの水位低減をしたといわれる。温井ダム建設には１８００億円もかけているが、太田川森林整備にかかる費用はその１０分の１にも満たないものだ」と森林整備による治水の重要さを強調されました。この中根さんの主張は四国、吉野川でこの４年間調査を続け、研究報告をまとめた経験からの発言です。広島大学に中根さんをお訪ねして、吉野川の調査研究についてお話をうかがいました。 （篠原一郎）
吉野川における「緑のダム」研究とは？
吉野川河口から１４キロ地点にある第十堰は２５０年の歴史を持ち、地元の人々から「だいじゅうのせき」（だいじゅうは地名）と呼ばれ親しまれてきた洗い堰。江戸時代にできた石積みの斜め堰で、現在も農業用水などの分水と潮止めの役割を果たしている。
国交省はこの堰を撤去して、巨大な可動堰に改築しようと計画。この計画に徳島市民が反対して様々な運動が展開され、２０００年には住民投票で可動堰計画は否決されたが、国は事業の必要性を撤回しないため、住民は反対運動にとどまらず、自ら吉野川の将来像を考え、住民の立場から科学的な代替案を作ろうとＮＰＯ法人「吉野川みんなの会」を発足。研究者に呼びかけたところ河川工学、森林生態学、経済政策など各分野から１３人の研究者が集まり「吉野川流域ビジョン２１委員会」（中根周歩委員長）がつくられた。
目的は２つ。「第十堰保全」と緑のダムとしての「流域の森林整備」。昨年３月に研究成果の報告書を発表している。森林整備調査では３年間で２８ヶ所の調査に、延べ数百人の住民が手弁当で参加、地元自治体や林業関係者の協力も得て行われた。
「研究成果の報告書のトップに『河道主義から流域主義へ』とありますが、その意味は？」
河道主義と流域主義
河川を流れる時々の水量は、雨量だけでなくその流域の地形、土壌、土地利用、植生などによって左右されており、更にそこに生活する人間の生産活動や社会文化活動の影響を受けています。だから、河川の治水は流域全体を視野に入れて総合的に考えていかなければならない。
地元の人々や森の中を歩いている人々は経験的に、自然林のフカフカした土は保水力があるし、人工林の手入れが悪いと、水が出やすくなることは良く知っています。ところが、これまでの国交省の治水対策の洪水時の流量予測の手法はこういう流域の生態系を考えていないし、そういう効果を確かめようとしていない。
私たちは、そういう国交省などの河道主義から発想を転換し、流域主義にたって、流域の土地利用や森林がどんな樹種で構成されているのか？またその森林の状況（林齢、管理）によって洪水時の河川流量がどのように変わるのか、を考えているのです。
過大なピーク水量の
想定
吉野川は全長１９４km（全国１２位）流域面積３７５０平方kmで７３％が森林（２７万５０００ha）うち６５％がスギ、ヒノキの人工林でその多くが間伐などの手入れが不十分な状況です。
国交省が１５０年に１度の規模と想定した洪水（基本高水流量）は２４０００立方ｍ／秒で全国１位。昭和４０年半ばから５０年代にかけて、大洪水が頻発したので、それまで１７５００立方ｍ／秒だったのを改定したのです。大洪水の頻発は国の拡大造林政策で、自然林が皆伐されスギ、ヒノキの人工林に変わった時期に相当します。
国交省の治水計画では、第十堰の可動堰化と合わせて、上流に新しくダムを４つ建設して、基本高水量２４０００立方ｍ／秒を１８０００立方ｍ／秒に減らそうということです。ここで問題は、山林が禿山同然の時の洪水をもとにした基本高水量は過大評価ではないかということです。その後の森林の育成や管理の状況によって洪水時のピーク水量も当然変化するはずです。それを実証し定量化することが今回の調査の目的なのです。
「どのような方法で調査をされたのですか？」
実地調査とデータ解析
森林の治水機能は、降った雨が土の中に染み込むスピード（浸透能）と土の中に水を溜める容量（貯水能）によって決まります。そこで流域全体を対象に、各支流の小流域の地形、地質、植生を調べてその小流域で、放置された人工林と自然林、それに適正（強）間伐林（１ha当り１０００本植林して４５年生で、６００本に間伐）の３つのタイプの雨水浸透能と貯水能を測定しました。林相以外の条件をそろえるため、同一斜面で隣り合う場所を選定。
●浸透能調査…直径３０センチ、高さ４０センチの底のないドラムを地表に据えて、上から水を注ぎ、水が３０ミリ減る速度を測る。減る速度が速いほど、土壌の浸透能は高いということになります。調査地点は１９ヶ所。
●貯水能調査…吉野川本流と支流の最上流域１２地点（１０ヶ所は浸透能調査と同じ）掘削により土壌断面を露出させ、表層と下層の土壌を採取。土壌孔隙率を測り、最大容水量を計測します。
これらの現地での実地調査と、吉野川全流域の河川流量（水位）測定点の過去数十年間の流量データや土地利用形態、森林植生別面積、間伐の状況などを整理して集水域ごとにデータベースをつくりました。
●タンクモデルによる流出過程の解析…タンクモデルとは、流域に降った雨量から河川に流出する水量を計算する計算上のモデルのことで、山の斜面土壌を表層、中層、深層の３つのタンクに見立てて、雨水が川に流出する過程をシュミレートするためのタンクモデルをつくって係数値を決めます。
●タンクモデルによる流出量変化の予測…現地での浸透能の調査データを基礎に各集水域における人工林の間伐、混交林化に伴い洪水時の河川流量がどのように変化するかを予測します。
「調査の結果は？」
自然林の浸透能（治水機能）は最大
森林の治水能力をはかる指標である平均浸透能は、林相の違いでどのくらい違うのか？２８ヶ所４４４ポイントの現地調査から次のような結果を得ました。
①自然林は放置人工林に比べ２．５倍、伐採跡地や幼齢林に比べ５倍の浸透能がある。
②適正（強）間伐して１０年以上経過した人工林は放置人工林に比べて約２倍の浸透能がある。
次に浸透能が森林の変化に伴いどう変わったかを見てみると、吉野川流域では６０年代後半～７０年代に自然林から人工林に変わったため、７０～８０年代初めにかけて、流域の平均浸透能は急激に低下。そして１９９０年代になるとこれらの人工林が生長したため平均浸透能はある程度回復しましたが、現在は手入れが不十分なので回復は頭打ちの状態です。そこで夫々の年代の４種類のタンクモデルを使い、洪水時のピーク流量を計算すると、次のようになりました。（いずれも毎秒の流量）
・１９６１年モデル…約１８０００立方ｍ
・１９７４年モデル…約２２０００立方ｍ
・１９８２年モデル…約２０６００立方ｍ
・１９９９年モデル…約１９０００立方ｍ
以上のように、ピーク流量は浸透能が最低の７０年代が最も大きく、浸透能が回復するに従って小さくなり、現在では、国交省の２４０００立方ｍは明らかに過大です。
このような結果から更に流域の人工林を２０年かけて適正（強）間伐した場合のピーク流量を予測すると２０２５年には１８０００立方ｍ／秒、２０３５年には１７０００立方ｍ／秒になりました。その間伐の総事業費は１３０億円と推定され、毎年７億円の公共投資が生まれ、従来の補助金とあわせると年間１５億円～２０億円の投資となり、巨大ダムと比べ持続的な地域振興につながります。
太田川への提言
以上、調査研究の概要をお話ししましたが、太田川は全長１０３キロ、流域面積１７１平方kmで森林面積は１８２０００ha、人工林率は３８％で吉野川と同様に、間伐などの手入れ不十分な森林が多いのです。
国交省太田川河川事務所は、基本高水量を１２０００立方ｍ／秒とにして、計画高水流量は７５００立方ｍ／秒（矢口の水位８．７２ｍ）としています。これは、昭和４７年７月の梅雨前線による洪水（ピーク流量６７００立方ｍ）が計画高水流量を越えたため、昭和５０年に２００年に一度の確率で改定されたものです。
吉野川で見たように１９７０年代は戦後の拡大造林政策がピークに達し、森林の治水機能が最も低い時期に相当します。太田川でも吉野川と同様な状況があったと考えてもよいでしょう。詳細はデータの分析など調査が必要ですが、昭和４７年水害も森林の治水機能の低下が大きい原因であったといってもよいでしょう。ですから、吉野川の調査研究から考えると、現在の基本高水流量の１２０００立方ｍ／秒、計画高水流量の７５００立方ｍ／秒、は、放置人工林の整備によって、もっと減らすことができる。
太田川河川事務所は、先日の台風１４号洪水では温井ダム（最大調整量１８０立方ｍ／秒）と王泊ダム（３８０立方ｍ／秒）の調整量によって矢口で４１cm（矢口の水位８．０６ｍ）下げたとしていますが、私は、太田川流域の放置人工林を整備すれば吉野川の研究結果からみて、少なく見てもピーク流量を約１０％（矢口で５０cm相当）はカットできると思います。
3000本を600本に
適正（強）間伐
そのためには適正（強）間伐が必要です。普通は１haに３０００本植えて、４～５０年で２～３回間伐して１２００本ぐらいにしますが、それを６００本に間伐するのです。そうすれば、下草も茂り土壌の保水力も高まります。高知県では適正間伐が推進され、それが望ましい管理とされています。
その費用は温井ダムの建設費１８００億円の１０分の１にもならないでしょう。しかも、それは流域の林業振興、地域振興に役立ちます。さらに、最近の豪雨は地球温暖化の影響か、予想を大きく上回るほどで、ダムの洪水調整量を越えることもしばしばあります。ダムにも限界がある（森林の治水機能も同じ）事からこれを過信して、下流域の堤防整備や河床掘削など、手抜きになることが危険です。このたびの水害で被害が大きかった安佐町の今井田は飯室川が太田川に合流する地点です。支流の堤防整備が間に合わなかったということでしょう。ですから流域の森林整備や、河床掘削などを進めながら、特に上流や、支流の堤防整備をすることが現実的な治水対策ではないでしょうか。
