河川の流出・堤防・計画と砂防

要点と定義

流出解析は、降雨などから河川流量への変化を捉え、洪水や渇水の予測に役立てる。降雨のうち対象とする流出に寄与する分を有効降雨、寄与しない分を損失降雨という。集中型モデルは流域をひとまとまりとして扱い、タンクモデルや貯留関数モデルが代表例である。分布型モデルは、地形や土地利用など流域内の空間的な違いを考慮する。

合理式は、流出係数、降雨強度、流域面積から洪水時のピーク流量を推定する方法である。雨から流量への時間的な変換過程を表現する手法ではなく、一般に小流域で用いられる。例えば流出係数0.6、降雨強度50 mm/h、面積2 km²なら、Q＝0.278×0.6×50×2＝16.68 m³/s、約16.7 m³/sとなる。ここで0.278は単位換算を含む係数である。

河川堤防の高さは、計画高水位に構造令で定める余裕高を加えた高さ以上とする考え方である。堤防への浸透対策のうち、ドレーン工は堤体内の浸透水を集めて排出するため、排水性の高い、透水係数の大きい材料を選ぶ。表のり面被覆工は河川水の浸透を抑え、水位が急低下する際の表のり側のすべり破壊対策にも有効である。浸透破壊は、すべり破壊とパイピング破壊に大別される。盛土堤防ののり勾配は、堤防高と堤内地盤高との差が0.6 m未満の区間を除き、50％以下とする基準が示されている。

令和6年度の出題では、河川整備基本方針は水系ごとの長期的な整備方針や基本事項を定めるものとして扱われた。地域住民のニーズを一律の要件として基本方針に含める説明は、河川整備計画の策定手続との混同に注意する。洪水防御計画の目標は起こり得る最大洪水そのものとは限らず、河川の重要度、既往洪水の被害、経済効果などを考慮する。正常流量は維持流量と水利流量の双方を満たす流量である。これらは令和6年度の出題内容に基づく整理である。

砂防ダムは渓床勾配を緩和して侵食を抑え、渓床を高めて山脚を固定し、山腹の安定にも寄与する。水通し幅を決める際は、貯砂や調節、下流の洗掘防止などの機能を踏まえて設計する。「できるだけ狭くして越流水深を大きくする」と一律の原則にするのは適切でない。令和6年度の出題ではこの点が問われた。また、印刷された選択肢の「斜面の侵食を将来にわたって保全」という表現には文面上の疑義があるため、公式正答番号と文章の自然な意味を区別して扱う。