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Index 一章 二章 三章 四章 五章
四章 びわ湖をうるおす水
1 びわ湖周辺の気象
@近江盆地は気候の接点
Aびわ湖のぽとりでミカソが
B暑さ寒さ知らずのびわ湖上
C風を起こすびわ湖
Dびわ湖の湖陸風
E四つの窓を持つ近江盆地
F風向しだいの降水量
Gキツネの嫁入り
H世界一の積雪記録
I北は雪、南はからっ風
Jトンネルと雪
K北雪・中雪・南雪
L比良八荒
Mひっくり返った列車
N天災は忘れた頃にやってくる
2 びわ湖にそそぐ川
@雨水のゆくえ
A湖水のゆくえ
B川の働きと小石
C伏流水の発見 |
D田川カルパート
E人が作った天井川
F人と川とのたたかい
3 びわ湖の水
@一八九六年のびわ湖大洪水
Aびわ湖の水位
B天然冷蔵庫
C年に一度湖水はまじり合う
D海洋なみの湖流
E湖流の観測
F水温分布と湖流
G消えた湖水
Hゆれ動く湖水
Iうごめく湖水
J凍ったびわ湖
K和歌に詠まれたびわ湖の氷
L底冷えする南湖
M浅い湖ほどよく冷える
N北湖へ流入する南湖の冷水
コラム――湖国の大科学者「一貫斎」
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伊賀の里で誕生し、何百万年の放浪の末、やっと現在の地にたどりついたぴわ湖。そこに満々とたたえられた水。
この水は近畿千三百万人の命をささえている非常に大切なものですが、人間に飲まれたり使われるだけのものではありません。
大地を削り、巨石を動かし、気候を支配して、私たちの生活に深いかかわりをもつ非常に活動的なものなのです。
びわ湖はその巨大なボリュームで私たちに迫ってきます。
1 びわ湖周辺の気象 top
びわ湖にたくわえられている水のもとは雨や言です。
近江盆地にはどれだけの雨や雪が降るのでしょうか。
また、日本最大のびわ渮は、近江盆地の気象や気候にどのような影響を与えているでしょうか。
@ 近江盆地は気候の接点
近江盆地は南北に長く連なった日本列島のほぼ中央にあります。
このため年平均気温や年降水量は日本各地で観測されている値の平均に近い値になっていて、たとえば彦根ではそれぞれ一三・九℃、一六九八ミリです。
しかし、平均的な気温や降水量であるとはいっても、近江盆地の気候は大変バラエティに富んでいるのです。
上の図は近江盆地および周辺の各地での月平均気温と月降水量との関係を表したもので、このような図は気候の特徴を示すためによく用いられています。
この図からわかるように、湖北の木之本は日本海型で、福井の気候に似ています。 |
近江盆地における気候の特徴(1941〜1970年の平均。グラフ中の数字は月を示す。)
グラフの形が各地域によって異なり、それぞれに対比させた
周辺地域のグラフの形に似ていることに注意してほしい
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南西部の大津は瀬戸内型で大阪の気候に、南東部の水口は東海型で津の気候に似ています。
このように近江盆地の中には三つの異なった性質の気候が同居しているのです。
このことは近畿地方の地図を見れば理解できます。
すなわち、近江盆地の北部には若狭湾が、南西部には大阪湾が、南東部には伊勢湾がせまっていて、この三方向から気流が近江盆地へ流入しやすい地形になっているためです。
A びわ湖のほとりでミカンが
びわ湖のほとり、しかも雪深いはずの湖北で「みかん」が栽培されているということを聞いたときは少し驚きました。
みかんは霜がおりない暖かい地方の作物なのに、どうしたわけなのでしょう。
ともかく現地を訪問してみることにしました。
びわ湖の北端、伊香郡西浅井町菅浦がその地です。
菅浦は今でこそ奥びわ湖パークウェイができて、交通の便がよくなりましたが、びわ湖へ細長く突き出た葛籠尾崎(つづらおざき)の先端近くにあって、かつては湖岸沿いの細い山道か、湖を船で渡るしかなかったような秘境でした。
集落からは目と鼻の先に竹生島が眺められます。
また、集落の三方はびょうぶを立てたように山で囲まれていて、南側だけがびわ湖に面しています。 |
みかんが栽培されている菅浦
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このため冬の北西の季節風が背後の山でさえぎられ、南に面した山の斜面に日射しをいっぱい受けて、いかにも暖かそうな環境です。
みかんは日当りのよい南斜面で栽培されていました。
湖北のことですから雪は積りますが、他の地域よりも早く解けろとのことでした。
B 暑さ寒さ知らずのびわ湖上
菅浦のこのような暖かさは先に述べてきたような地形のせいだけではありません。
びわ湖の影響がかなりあります。
左の図は一月の平均最低気温と八月の平均最高気温の分布図です。
前者からは冬によく冷やされる地域とそうでない地域のあることがわかり、後者からは夏によく暖められる地域とそうでない地域のあることがわかります。
この二つの図から、びわ湖上は冬はあまり寒くなく、反対に夏はあまり暑くならないことがわかります。
図からもわかるように、竹生島の一月の平均最低気温は盆地内では最も高くて〇・六てですが、竹生島のすぐ近くにある菅浦では地形の影響が加わって、もっと高い値になっているかもしれません。
このようにびわ湖上では気温の変化が少なくなっていますが、これは、一般に水が熱しにくく冷めにくいうえに、びわ湖が巨大であるため気候にまで影響を与えているのです。
小さい湖ではこうはいきません。びわ湖の貫録が現れているのです。
C 風を起こすびわ湖
ガラスの囲い越しに二人の生徒が温度計とにらめっこをしています。
囲いの中には砂を入れた卜ロ箱と水を入れた箱とが並べて置いてあります。
また、要所には線香が立ててあり煙がたなびいています。
これは滋賀県内のH高校の地学教室を訪問したときに出会った光景です。
この学校の地学クラブが行っているびわ湖の湖陸風の研究の一コマだったのです。
一般に海岸地帯では海陸風の現象が起こります。
昼間海上から陸上へ向かって海風が吹き、夜間は逆に陸上から海上へ向かって陸風が吹きます。
これと同じような現象がびわ湖周辺でも見られるというのです。
びわ湖上とその周辺の気温を調べてみると、普通、昼間は湖上の方が陸上よりも低く、夜間はその反対に陸上の方が低くなっていることがわかります。
このような湖上と陸上との気温差によって、下図に示したように湖陸風が発生します。 |
(左図)1月の最低気温の分布(℃) (1941〜1970年の平均)
びわ湖上が暖かいことに注意
(右図)8月の最高気温の分布(℃ ) (1941〜1970年の平均)
暖域の中心が平野部にあることに注意 |
湖陸風はおだやかな晴れた日に顕著に観測されます。
また、昼間に吹く湖風と夜間に吹く陸風とが入れかねる朝と夕方には一時的に風がおさまり、無風状態となります。
これを 「朝なぎ、夕なぎ」 と呼び、湖上のヨットマンを泣かせます。
湖陸風はこのようにして吹く
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びわ湖における湖陸風の流線(1972年児玉氏による)
びわ湖から離れた地点では山谷風など他の原因による風が含まれている
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D びわ湖の湖陸風
びわ硼における湖陸風については何回か研究されていますが、先に紹介したH高校の地学クラブでは精力的な観測と研究で、湖風が平野部へ侵入してくる様子を観測することに成功しています。
また、左の図は彦根地方気象台の児玉氏によって研究された湖陸風の風系図です。
これによると、湖陸風がおよぶ範囲は湖岸線から内陸へおよそ八キロメートル以内ということです。
一方、山地やその山麓付近では湖陸風と同じ原理の山谷風が吹きますから、山地がせまった湖では山谷風の要素が強くなります。
ですから、湖陸風だといえるには、近江盆地ぐらいの広い平野と、びわ湖ぐらいのボリュームが必要になります。
日本で湖陸風が観測できる所はびわ湖以外にはないかもしれません。このように湖陸風の存在もびわ湖の貫録を示すものといえましょう。
E 四つの窓を持つ近江盆地
湖陸風とは別に近江盆地へ流入してくる地上風は、地形の影響を受けて風向が変化します。
右の図は児玉氏が調べられた近江盆地における地上風の風系図の一部です。
これらの図からわかるように、風は、北部の野坂山地、東部の関が原、南東部の鈴鹿峠付近および南西部の瀬田川沿いの四方向から出入りしています。
これは近江盆地における風系の大きな特徴です。
風が出入りするこれらの地域は、比較的山の低い場所にあたります。
また、これらの地域の背後には若狭湾や伊勢湾、大阪湾がせまっていることが大きな要素となっています。 |
近江盆地における風系の例(1966年児玉氏による)
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ちょうど近江盆地を一つの部屋にたとえれば、四つの窓があって、季節や低気圧の進路などに応じて、一方の窓から侵入した風が他の窓から出ていくようなものです。
この図の風系のうち、南東風で風速が中程度以下の場合は、図のように鈴鹿山脈の西側では逆方向の風が吹いていることが注目されます。 これは鈴鹿山脈を吹き越えた風が、風下側で大きく渦を巻いているためです。
また、北西〜西風の場合は比良山地の北側と南側から風がまわり込み、比良山地の東側でぶつかっていることも注目されます。
このあたりは気流が複雑で、突風によるヨットの転覆がよく起こりますし、一九三四年九月二二日には堅田沖で竜巻きが発生しています。
このように近江盆地内の風系は複雑で、冬の季節風が必ずしも北西風とはならず、南西風となるような地域もあるのです。
F 風向しだいの降水量
左の図は近江盆地に降る一年間の総降水量の分布図です。ここで降水というのは雨と雪、雹(ひょう)などをまとめて呼ぶときに使う用語で、雪などはとかして雨と同じように測り、降水量と呼びます。
さて、この図から湖北では一年間に二〇〇〇〜三〇〇〇ミリメートル、びわ湖上や周辺の平野部および南部では一六〇〇〜一八〇〇ミリメートル降ることがわかります。
近江盆地では北部の方が降水量は多いのです。
特に湖北の山地でよく降りますが、これは冬に雪がよく降るからです。
一般に、山地では風炉山腹にぶつかって上昇し、雨雲や雪雲を発達させますから降水量は多くなります。
したがって風向によって降水量の分布がちがってきます。
近江盆地では秋の後半から翌年の春までの間は、若狭湾方面から北西の季節風がよく吹くので、この時期は湖北の山地で雨や雪が多くなります。
この時期を除いては、夏を中心に伊勢湾方面から侵入してくる南東風によって鈴鹿山脈方面での降水量が多くなります。
またこのとき盆地内に流れ込んだ気流が、比良山地で再び上昇気流となるため、この山地でも降水量が多くなります。 |
年降水量の分布(1941〜197O年の平均)
びわ湖や平野部を囲むようにして
周辺の山地で降水量が多く、
特に北部の山地では3000mmを越える所がある
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G キツネの嫁入り
秋も半ばを過ぎると湖北はしぐれの季節になります。
日射しがあるのに雨が降っているような天気のことを「キッネの嫁入り」と呼ぶ地方が多いですが、さしずめ、湖北の晩秋はキッネの嫁入りシーズンです。
木之本町や高月町などに見られる右の写真のような「ハンノキ」や「万年ぐい」は、稲の刈り入れ時がちょうどしぐれの時期に当るので、稲を干すための「稲架(はさ)」に利用されていますが、湖北の気候を象徴する代表的な景観です。
しかし、ほ場整備やコンバインなどの普及で稲架が使われなくなり、姿を消していきつつあることは大変おしまれます。
湖西の野坂山地山麓付近のしぐれは、特に「高島しぐれ」と呼ばれて湖国の名物の一つとなっています。
このしぐれは寒冷前線の通過後、二、三日間も続きます。
しぐれは九時ごろから始まることが多いようです。 |
湖北の田園風景:ハンノキ
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しぐれの様子は、まず野坂山地の箱館山や奥マキノなどの山頂に積雲が並び、やがて雲が頭上にまで広がってきて、突風とともに冷たい雨を吹きつけます。
二〇〜三〇分間程しぐれが続いた後、雨雲がびわ湖上へ出て消滅し、再び青空がもどります。
このようなことを昼間何回も繰返しますが、普通は夜には起こりません。
また、このしぐれの降る範囲はせまく、今津町とマキノ町が中心で、安曇川の南側にまでおよぶことは少ないようです。
こうして冬を迎えると、湖北のしぐれはしだいに雪に変わっていくのです。
H 世界一の積雪記録
湖国は一九七七年を大雪の中で迎えました。
県最北端の余呉町中河内では二メートル九三センチの積雪で家の軒先まで埋まりました。
これだけ雪が積もると生活が大変ですが、まだまだこれぐらいで驚いてはいけません。
同じ中河内で、一九三六年三月に五メートル六五センチの積雪があったのです。
富山県や新潟県などの豪雪地帯と肩を並べるほどの大雪です。
さらに驚くことは、一九二七年十一月に伊吹山頂で実に十一メートル八二センチの積雪が記録されています。
この値は公式に測定された記録として世界一の値です。
科学の粋を集めたという国鉄自慢の新幹線も、雪の関が原でたびたび立往生します。
また、湖北や湖西には伊吹山やマキノ、箱館山、比良山などのスキー場が並んでいます。
このように湖北や湖西が大雪地帯となるのは、冬の季節風が若狭湾方面から近江盆地を通って伊勢湾方面へ吹き抜けることが多く(グラビア参照)、この気流が野坂山地と伊吹山地で上昇気流となって雪雲が発達するためです。 |
0cm以上の積雪日数の分布
(1931〜1960年の平均、滋賀
県防災気象要覧1969年より)
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I 北は雪、南はからっ風
右の図は少しでも雪が積もった日数の年平均値の分布図です。
湖北では一年のうち七〇〜一〇〇日間も雪が積もっていますが、湖南では二〇日間以内にすぎません。
このうち五〇センチメートル以上積もった日数を調べてみますと、湖北では年平均二〇〜八〇日間もありますが、湖南では一日もありません。
このような湖北と湖南のちがいはどうして起こるのでしょうか。
冬の季節風の源であるシベリア高気圧は大陸育ちですから大変乾燥しています。
しかし、日本海の暖かい海面上を吹き渡ってくる間に、海面から水蒸気をもらって湿った季節風に変身します。
そして若狭湾方面から侵入して野坂山地や伊吹山地にぶつかり、上昇気流となって大雪を降らせます。
そして山地を乗り越えて盆地内に入ると上昇気流は発達せず、水蒸気も減少していますから、盆地内では大雪にはなりにくいのです。
また、途中でたくさん雪が降るほど季節風は乾燥しますから、丹波高地を吹き越えて、さらに比良山地を越えてくるような季節風は乾燥していて、湖南地域へはからっ風となって吹き込むことになります。
事実、湖北と湖南の一月の降水日数をくらべてみますと、左の図のように湖北では二〇〜二四日間にもなりますが、湖南では八〜一二日間程度にしかすぎません。 |
1月の降水日数の分布(1956〜1975年の平均)
湖南は湖北の3分の1の日数しかない
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J トンネルと雪
「国境の長いトンネルを抜けると雪国であった」という川端康成の有名な小説の書きだしは、上信越の山地を貫く清水トンネルを境にして、雪深い日本海側と、からっ風が吹く太平洋側の冬の天気のちがいを非常にうまく描写しています。
上信越の山地は二〇〇〇メートル級の峰が続いた大規模な山地ですが、これと同じような情景が小規模ながらも近江盆地の中でも見られます。
国鉄湖西線が高島トンネルを抜け出たとき、目の前に広がる白銀の世界に目を奪われない人はいないでしょう。
湖東では国鉄東海道本線の安土トンネルを境にして積雪量にちがいがあるように感じる人が多いようです。
トンネルの中では外の景色の移り変わりが中断されますから、トンネルから抜け出たときには変化が大きくなっています。
このこともトンネルの両側のちがいを強く感じさせる一因になっているのかもしれません。
このように冬の近江盆地では地域差がはっきり現れてきますが、これは山地の風上側か風下側かという関係によって大勢がきまります。
特に、降雪は地形がちょっと変わってもその影響を受けやすいようです。
湖西の明神崎へ向かって伸びた比良山地の尾根や、安土町や能登川町付近の湖東平野に分布する山が、降雪分布に重要な働きをしているのでしょう。
K 北雪・中雪・南雪
雪の近江路を旅するのは大変厳しいものですが、今日はどのあたりに雪が多いだろうかと、雪景色を観察する楽しみがあります。
近江盆地の雪は必ずしも北の方へいくにしたがって多くなるとは限りません。
右の図は降雪分布の例を示したものです。
図を見るとわかるように雪の降り方は湖北の伊吹山地を中心とした地域に多い場合、比良山地と鈴鹿山脈を結んだ中央ベルト地域に多い場合、湖南に多い場合などがあります。
これらをそれぞれ北雪、中雪、南雪と呼んでいます。また、混合型と呼んで、伊吹山地と比良山地とに多い場合もあります。
このような降雪分布のちがいは、気圧配置によって左右される季節風の風向と地形との関係によってきまります。 |
近江盆地における降雪分布の型、(単位はcm)
(滋賀県防災気象要覧1969年より)
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北雪は西寄りの風の場合です。湖北の山地は南北に伸びていますから、西寄りの風のときは上昇気流ができやすく、これらの山地でたくさん雪が降ります。
しかし、湖南では丹波高地や比良山地をはるばる吹き越えてきますから、盆地内へたどりつくころにはからっ風となっています。
また、中雪は北寄りの風の場合に起こります。このときは湖北の山地では上昇気流が発達せず、季節風は盆地内ペストレートに侵入して、盆地の中央部で上昇気流ができ、この地帯に雪をたくさん降らせます。
盆地の中央部で上昇気流ができるのは、季節風が比良山地や鈴鹿山脈に乗り上げて上昇すること以外に、湖東平野に点在している山の影響もあるのでしょう。
また、盆地内に侵入した季節風が、地表でバウンドして跳ね上っているのかもしれません。
さらに、南雪は、春先に低気圧が太平洋岸沿いを通り、特に気温が低いときにたまに見られ空す。
雪の源が太平洋側の低気圧にあるのですから南の方で雪が多くなるわけです。
L 比良八荒
湖国の冬は「比良八荒あれじまい」で終わりを告げます。
この比良八荒は比良山地から吹き下りる北西の強風(おろし)のことをいいますが、元来は「法華八講」という宗教行事と比良おろしとが一緒になってできた名称です。
また、この比良八荒についての伝説が残されています。これには諸説がありますがおよそ次のようなものです。
「比良の里に住む恋しい僧のもとへ、守山の今浜からたらいに乗って通っていた娘が、今日は願いがかなえられるという百日目に、比良八荒のため荒れた湖中にその姿を消した」というような悲恋物語です。
ところがこの伝説が現実となった悲しい事件がありました。一九四一年四月六日のことです。 びわ湖を一周していた第四高等学校(現在の金沢大学)の十一名のボート部員が遭難死した事件です。
今日は大津へ帰れるという日、勇躍、今津港を漕ぎ出た彼らを待ち受けていたのが比良八荒でした。
白波荒れ狂う比良山麓の高島町沖約二キロメートルの湖上で、再び帰らぬ人となってしまったのです。
折りしも桜の季節です。遺体が漂着した萩の浜には桜が植樹され、「四高桜」の石碑と共に、今も彼らのめい福が祈られています。 また「びわ湖哀歌」
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に歌われ、多くの人たちの知るところとなりました。 |
四高桜の石碑
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四高ボート遭難碑文
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* “われはうみの子 さすらいの 旅にしあれば………”
このように荒れる比良八荒は、冬型の気圧配置が現れる晩秋のころと、冬型の気圧配置がおとろえる春先に多く発生します。
この時期以外でも北西の風が吹く気圧配置になったときに起こります。
特に大陸から高気圧が張り出し、寒冷前線が通過した直後に強くなります。
また、台風の中心が通過した後の吹き返しが北西風となるような場合は特に被害が大きくなります。
比良八荒の影響け比良山地の東麓だけに限られ、湖岸付近が最も強く、湖上へは普通四〜五キロメートル、強いときで八キロメートルぐらいまでしかおよびません。
比良八荒は比良山地の西に広がる丹波高地の上に進入してきた冷気が、比良山地を乗り越えて一気に吹きおりてくる現象なのです。
M ひっくり返った列車
滋賀県やその周辺は大型台風の進路にあたり、室戸台風、伊勢湾台風および第二室戸台風の三大台風はいずれも滋賀県内を通過しています。
また、一九二一年から一九七五年までの六四年間に、滋賀県に被害を与えた台風は九二個あり、このうち中心が県内を通ったものが十一個あります。
一九三四年九月二一日に来襲した室戸台風はびわ湖の西側を通り、雨上りも風による被害が甚大でした。
東海道本線下り列車が溂田川鉄橋上で烈風にあおられて転覆し、多数の死傷者がでました。
また、草津市の山田小学校の校舎が倒壊して十七名の児栄や教員が死亡するなど、県下の死傷者は六八八名に達し、滋賀県気象観測史上最大の被害でした。
びわ湖の波浪もすさまじく、湖西の今津や海津の湖岸では波高が六メートル、竹生島では七メートル六〇センチにもなったといいます。 |
瀬田川鉄橋上でひっくり返った列車。前方が瀬田方面
(滋賀県気象災害史より) (昭和9年)
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また、一九五三年の十三号台風や一九五九年の伊勢湾台風は滋賀県の東部を通りました。
このときは安曇川や野洲川など県内各地で河川の氾濫や決壊が相つぎ、これまた多数の人たちが犠牲になりました。
また、山くずれで交通がとだえるなど大雨による被害がでました。
このように、台風による被害は台風の進路によっ又違うことがわかります。
台風はその進行方向に向かって右側は特に風が強い部分です。
ですから、台風の中心が滋賀県の西側を通ると、県内の大部分は風の強い右半円の中に入り、風害が多くなるのです。
また、合風には特に雨の多いものと、比較的雨は少なく、風が強いものとがあって、雨台風、風台風などと呼ぶことがあります。 伊勢湾台風は雨台風、室戸台風は風台風だったわけです。
N 天災は忘れた頃にやってくる
こうした台風による大雨は、気流が伊勢湾と若狭湾方面から侵入することが多いので、鈴鹿山脈と比良山地西側で多くなりますが、前線による大雨は、濕った気流(湿舌)が大阪湾方面から侵入することが多いためか、比叡山付近から伊吹山方面にかけての平地に多くなります。
ところでこの前線は瞼には集中学雨をもたらし、大惨事を引き起こす曲者(くせもの)なのです。
一九五三年八月に発生した集中豪雨は、滋賀県の最南端の信楽町多羅尾地区を襲い、山津波で一瞬のうちに死者四四名、全半壊流出家屋が全村の四割という惨事になりました。
また、一八九六年九月には彦根で一目に実に五九七ミリという豪雨を記録しています。
このときは前後一〇日間に一〇〇八ミリも降水量があり、古今未曾有のびわ湖大洪水が発生しました。
このことについてはびわ湖の水位の項で改めて述べます。 |
集中豪雨による多羅尾の災害、
蔵の窓の上まで水没の跡が見られる(信楽町多羅尾区提供)
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これらの大雨による災害とは反対に、干ばつによる被害も無視できません。
昔は飢饉を誘発し、餓死者を出すこともありました。
現在ではダムが建設されて悲惨な事態はまぬがれてきているとはいえ、毎日の飲み水にことかくことも起こり、特にびわ湖の水位低下は漁業に打撃を与え、びわ湖周辺の工業用水や下流府県の水需要に影響します。
一九三九年と一九六二年は最近では特に厳しい干ばつのあった年でした。
びわ湖の水位はマイナス八〇センチメートル以下を記録しました。
当時はびわ湖の水質はそれほど悪くはなかったのですが、現在このような事態になると、水質悪化が大問題になることでしょう。
ましてびわ湖総合開発ではマイナス一メートル五〇センチも低下することがあるといわれています。
ますます心配せざるを得ません。
毎年一・四回の割合いで滋賀県に被害を発生させる台風をはじめ、集中豪雨や干ばつなど、忘れる暇がないほどの気象災害の前では、「天災は忘れたころにやってくる」という寺田寅彦博士の有名な言葉も意味を失いそうですが、けっしてそうではありません。
人々は当事者でない限り忘れっぽいものです。
災害はどこで起こるかわかりません。明日はあなたの身の上に起こるかもわからないのです。
大きな災害をもたらす大雨も、びわ湖をうるおす大切な水源です。
気象を正しく理解し、被害を最小限にとどめるようにするとともに、水資源を有効に活用するよう努力することが大切です。
2 びわ湖にそそぐ川 top
びわ湖にたたえられたぼう大な量の水。この水はびわ湖にそそぐ一一五本の大小の河川が、来る日も来る日も運び続けて貯えたものです。 「川を制する者、人を制する」といいます。川の営みは自然の中だけではありません。
昔から人とのかかわり合いが大変深いものなのです。
@ 雨水のゆくえ
近江盆地の名の通り滋賀県は盆地地形で、その最も低い所にびわ湖がありますから、雨水はびわ湖に集まることになります。
だが、はたしてすべての雨水がびわ湖へたどりつけるでしょうか。その足どりを追跡してみましょう。
山地や平野に降った雨水は、その一部は地下にしみこんで地下水になったり、地上の植物に吸収されます。
また、蒸発して大気中へ戻ってしまうものもあります。
その残りが集まって川となって流れていきますが、流れている間にも地下水になったり水蒸気となって失われるものもあります。
このように雨水はびわ湖へたどりつくまでの間にいろいろな形で失われていきますから、流域(雨水の集まってくる範囲)の降水毆とびわ湖へ流入する川の水量とは同しになることはありません。 |
主な河川とその流域
淀川水系流域面積7,281km2 (近畿地方全面積の約35%)
びわ湖流域面積3,848km2 (淀川水系流域面積の約53%)
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降水量のうちどれだけが河川水となって流れてくるかという割合を流出率といいます。
この値は雨量によってもちがいますが、びわ湖周辺では平均七〇パーセント程度といわれています。
滋賀県は盆地地形になってはいますが、県内のすべての河川水がびわ湖へ集まってくるわけではありません。
一部は若狭湾と伊勢湾にも流れ出ています。
若狭湾へ流れ出る川は今津町の水坂峠西方の山あいの天増川と寒風川です。
伊勢湾に流れ出る川は伊吹山の南側山麓から関が原を通り揖斐川(いびがわ)に合流する藤古川です。
これらの川とは反対に県外に降った雨水を滋賀県へ運んでくる川もあります。その代表的なものは安曇川と犬石川です。
安曇川は京都市左京区の久多地区(京都市左京区といってもここは丹波高地の山中です)からびわ湖へ、大石川は京都府綴喜郡宇治田原地区から瀬田川に流れこんでくるのです。
このようにびわ湖をうるおしている水は、滋賀県内の降水がほとんどですが、一部は県外に去り、また反対に一部は県外から補われながら一一五本の河川によってびわ湖へ流入し、近畿の大切な水ガメの水となるのです。
A 湖水のゆくえ
びわ湖は湖ですが行政上は淀川水系とよばれる大きな流域の一部、すなわち河川の一部とみなされています。
いわば天然のダムのようなものなのです。
といってもびわ湖の流域面積は淀川水系流域面積の約半分を占めています。
また、淀川水系は支川の数が七一一もあり、これは日木一ということになります。
びわ湖に貯えられた水は瀬川川から流れ出し京都府の宇治で宇治川となり、さらに下流で桂川、木津川と合流して淀川となって大阪湾へと流れ出します。
びわ湖からの流出は瀬田川以外に京都市の水源として、大滓市の長等山の下をトンネルでくぐり抜けていく「疏水」がありますが、これも最終的には淀川へ合流します。
このようにびわ湖の水は瀬山川や疏水から流出し、一方では各河川から河川水が流入しますから湖水は常に少しずつ入れ替わっています。
ではびわ湖の水が全部入れかねるには何年ぐらいかかるでしょうか。
びわ湖の全水量は二七五位トンで、瀬田川からの流出量は一年間に五二億トンです。
単純に割り算をすると五・三年になりますが、実際には湖へ流入した河川水は湖水と混合してしまいますから、こう簡単には計算できません。
湖水と河川水が完全に混合するとして、もう少し複雑な計算をしてみますと、湖水の九五パーセントが出ていくのに一九年以上もかかることになります。
ですから、一度汚されたびわ湖をきれいなびわ湖に戻すには長い年月を要するのです。
B 川の働きと小石
南郷洗いぜきから瀬田川に沿って下流へいくと、有名な立木観音のすぐ下流に鹿跳橋(ししとびばし)という橋があります。
天が瀬ダムがつくられてからこの付近の河床はほとんど水中に沈んでしまいました。
しかし、洗いぜきの放流量が少なくなると河床が露出することがあります。
この河床の岩肌には、水ガメのような形をした小さな窪みがたくさん見られ「米かし岩」とよばれています。
このような窪みをポットホール(おう穴)といいます。
「うさぎのフロおけ」とか「鬼のかまど」などとよんでいる地方もあります。
このような窪みはどのようにしてできたのでしょうか。
流れが強い川の川底では小さな石ころが水によって転がされていきます。 |
瀬田川鹿跳橋付近のポットホール
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この時、川底に窪みや割れ目があると石ころが底にひっかかったり水の流れに渦ができたりして、石ころがその場所にとどまりゴロゴロ動くだけになります。
そして岩床をすりへらして現在目にするようなポットホールに成長するのです。
大きなポットホールができるまでには、いくつもいくつもの小石がすりへってしまうことでしょう。
こうした流水と小石の働きが何百年、何千年と積み重なって、硬い岩石に穴をあけていくのです。
さらにこの働きが岩床をけずり、えぐって峡谷を作り出すもとにもなっていくのです。
C 伏流水の発見
東海道本線の野洲川鉄橋付近の河原をながめてみましょう。
河原は広いのですが流れている水は少ないことに気付きます。
時にはまったく水の流れていないこともあります。 しかし上流から下流までの間にまったく水が見られないということはありません。
上流では水は渓谷を急流となって流れています。
また河口でも川幅いっぱいの水がびわ湖に流れこむのを見ることができます。
ではどうして途中で水がなくなるのでしょう。
これは伏流といって、川の水が河原の砂利の下にもぐって流れるからです。
野洲川でこの伏流水の発見について次のような話が残されています。
守山市に播磨田(はりまだ)という所があります。
この付近は昔から良質の米を産するところでした。
しかし水利に恵まれず干害に苦しんできました。
そこで江戸時代中期の享保年間に田中幸右衛門という人がこの土地の干害を何とかして救おうと、近くを流れている野洲川の伏流水の利用を考えました。
そのためにはまず伏流水が河原のどこを流れているか見つけなければなりません。 そこで幸右衛門は物音の静まる真夜中に野洲川に出て河原の砂利に耳をあて、来る日も来る日も伏流水の水音をさがし求めました。
おそらく村の人々は幸右衛門を変人扱いにしたことでしょう。こうして一〇〇日余りの努力の末、ついに伏流水をさぐりあてることに成功しました。
そして村人とともに伏流水を田畑に導く工事を行い、播磨田地区の田園をうるおしました。
これは「播磨田の籠樋(かごひ)」とよばれ、今もその一部が残されています。
皆さんも近くの川へ行き、河原の石ころに耳をあて地下から伝わる水の音を聞いてみませんか。 |
播磨田のかご樋の水門(守山市史より)
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D 田川カルパート
右の写真は川の下を別のもう一つの川がくぐり抜けているところを示したものです。
これは湖北のびわ町錦織地区を流れる高時川(後方の鉄橋)と田川の立体交差地点の風景です。
姉川と高時川の流域を示した2の@の図をみると、この二つの川の合流点の北東部分が空白になっていることがわかります。
これはこの地域に降った雨水は、姉川にも高時川にも流れこんでいないということを表しています。
ではここに降った雨水はどうなるのでしょうか。全部地下にしみこんでしまうのでしょうか。
それともここはため池になっているのでしょうか。
実はこの空白地域は田川という川の流域なのです。 |
田川カルパート。後の橋は高時川にかかる錦織橋、
下のトンネルが田川
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そしてめずらしいことにこの田川は高時川の下をくぐり抜けているのです。
かつて田川は高時川に合流していましたが、高時川と姉川は田川にくらべて運搬・堆積作用が大きくて河床がだんだん高くなり、田川の水が高時川に流れこむことができず、反対に高時川の水が田川の方へ逆流するようにさえなりました。
特に洪水の時など田川の流域の人々は排水に苦労し、水害になやまされました。
このため江戸時代の末、一八五六年に高時川の下にトンネルを掘って田川の水を直接びわ湖へ流れ出るようにしました。
その後二回にわたり大改良や修理が加えられ現在にいたっています。
このような通水のためのトンネルをカルパートといい、田川カルパートの名で親しまれています。
河川は自然のままでは広い氾濫原をつくり、自由奔放に流路を変えて流れるものです。
しかしそこに人間が生活しようとするとこれでは困ります。
そこで堤防が築かれたり、カルバートが掘られたりするなど、流れを規制するようになってきたのです。
E 人が作った天井川
家の屋根よりも高い所を川が流れたり、川の下を鉄道や道路が通り抜けているといったような風景が近江盆地のあちこちによく見られます。
このような河川を天井川といいます。特に草津川は全国的に知られています(びわ湖周辺地図参照)。
草津川は草津市の市街地の真中を屋根よりも高く横切っています。
この草津市は東海道と中仙道の分岐点にある宿場町として古くから栄えた土地です。
かつて参勤交代のお毆様たちが一夜の宿にした「草津本陣」が今もほとんどそのまま残されていますが、なんとその場所は草津川の高い堤防の真下近くにあるのです。
最初からこんな物騒な場所にお殿様の泊る宿を作ることはまず考えられないことです。
また草津の街が高い堤防をはさんで両側に発達していることも不自然です。江戸時代は草津川の左岸(南側)が宿場のあった草津村、右岸が大路井村でした。
こうしたことから草津川は少なくとも江戸時代には今のような天井川ではなく、明治時代になってから、すなわち一〇〇年ぐらい前から天井川になってきたものと考えたくなります。
明治の初めごろまでは、県下各地の山林は乱伐で荒され、いたる所がハゲ山の状態であったようです。
草津川の上流、田上山地域も同様で、すっかりハゲ山の荒地となっていました。
現在は柏林が進みハゲ山も緑の山に姿を変えつつありますが、今だにハゲ山の名残りが目につきます。
特にこの田上山地域はカコウ岩の風化地帯ですから河川の浸食に弱く、カコウ岩の砂レキがどんどん運ばれていき、中・下流の河床が高くなり洪水をくり返すようになったものと考えられます。
政治が安定し、人口も増加してくるとこうした河川の改修が行われ、堤防が増強され洪水がくい止められるようになりました。
しかし氾濫が止まると、運ばれてきた土砂は河床へたまる一方で、ますます堤防のかさ上げが必要になってきます。
このようなことのくり返しで現在の天井川ができ上ってきたのです。
F 人と川とのたたかい
ところが最近は情勢が変わってきているのです。
上流の山地では植林や砂防工事が進み、中・下流では砂利が採取されてきたことなどのため、土砂の供給が少なくなって、川底が低下しはじめました。
このまますすめば堤防の破損や決壊が心配されるようにさえなってきています。
河は文明の母でもあります。黄河やインダス河など大河のほとりで人類の文明が芽生え、発達してきました。
毎年やってくる洪水は肥よくな土を運んできます。
この肥えた土を利用して農耕文明が発達し、暦の必要から天文学も発達してきたのです。
文明の発展と共に、やがて各地の川には堤防が築かれ、ダムが設けられたり、また野洲川下流の新川などのように川の流れをコントロールするようになってきたのです。
しかし私たちは川を完全に征服したわけではありません。
人と川とのたたかいは人類の宿命ともいえます。
川は休むひまのない営みで自然の姿を変え、私たちに恵みを与え、たたかいをいどみながら、今日もびわ湖をうるおす水を運び続けているのです。 |
野洲川改修工事(北流・南流を一体化する工事)
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3 びわ湖の水 top
びわ湖にたたえられた水は、その大きな器の中で静かに泯るだけではありません。洪水をひきおこし、ゆれ勁き、うごめいて私たちにびわ湖の偉大さを訴えてきます。
@ 一八九六(明治29)年のびわ湖大洪水
大雨が降るようすを「車軸を流すような」ということがあります。
一八九六年九月七日、当時の彦根測候所所長関和男氏の弁をかりると「ちょうどロープのような太さの雨でした。」というほどの強烈な豪雨が滋賀県をおそったのです。
その日の雨量は実に五九七ミリで、この前後わずか十日間に一〇〇八ミリという雨量を記録しました。
彦根の一年間の降水量の平均が一六四四ミリというのですから、大変な大雨です。
このときのびわ湖の水位(大津量水標)の変化を見ると、六日の六時には一七三センチメートルであっだのが、九日六時には三一ハセンチメートルに、さらに十二日十二時にはおりからの北風のため湖水が南へ吹き寄せられて四〇ニセンチメートルに増加し、常水位を約三〇〇センチメートルも上回ったのです。
このため湖畔の家屋や田畑に未曾有の大被害をもたらしました。
彦根では市内の八〇パーセントが水びたしとなり、開設まもない彦根地方気象台は一三五センチメートルも水につかりました。
びわ湖からあふれ出た水は一一三日間も引かなかったのです。 |
1896年9月の豪雨によって浸水した
大津の街(毛利富美子氏提供)
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このため住む家、食べ物に困った人たちは、「口べらし」の目的で子供を京都などへ奉公に出すなど、大変な苦労をしました。 大津市の坂本や石場などの町角に当時の洪水位を示す石柱が立てられています。
A びわ胡の水位
滋賀県災害史によると、びわ湖周辺はたびたび大洪水に見舞われていたことがわかります。
一八九六年の洪水を機会に瀬田川のしゅんせつや洗ぜきの建設がなされ、水位の調整が行われるようになって、現在ではびわ湖の洪水の規模も回数も少なくなっています。
しかし、淀川流域での水害要の増加の問題が加わり、びわ湖の水位は世人の注目の的となってきました。
現在、びわ湖の水位は、大津市鳥居川(川の名前ではなく地名)量水標のプラスマイナスゼロの湖水面の高さを常水位として示すことになっています。
この水位ゼロの点は、ちょうど大阪湾における平均最低海本面より八五・六一四メートル高い点にあります。
たとえば、あるときの鳥居川量水榴の目盛で水面がゼロ点より一〇センチメートル高ければびわ湖の水位は、プラス一〇センチメートルであるといい、ゼロ点より七センチメートル低ければびわ湖の水位はマイナス七センチメートルであるといいます。
水位を測定する水位計は、鳥居川のほか彦根、片山、高島、堅田、三保ヶ崎に設置されていて、それぞれの場所で水位の変化を連続的に測っています。
右に示した写真は、県庁の玄関前にある電光掲示板です。その数字は鳥居川量水標の水位を示しています。
瀬田川を少し下ると瀬田川をせきとめて造られた南郷洗ぜきがあります。この洗ぜきは、一九〇六年に完成しました。
また、一九六二年にはゲートが遠隔操作で開閉できる新しい洗ぜきができました。
この洗ぜきでは、びわ湖の水位を調節し、さらには下流への放流量も調節しているのです。 |
滋賀県庁前の水位電光掲示板
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左岸より見た南郷洗ぜき全景
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たとえば、びわ湖の夏の水位を洪水にそなえてプラスマイナスゼロに保ち、十、十一月にはプラス三〇センチメートルに高め、冬の渇水期には発電用として一定量の水を計画放流し、マイナスに下がった水位を春の雪解け水でプラスに回復させるようにしています。
B 天然冷蔵庫
一九七〇年頃は米の豊作と消費量の低下とて、全国的に米が余って、政府はその処置に困り、米の保存法の開発に力を入れていました。
その中で、一九六九年、びわ湖北端塩津湾の飯浦沖で米を沈めて貯蔵しようとする実験が行われました。
これは、このあたりの水深が三〇メートルもあり、水中深くでは水温が年中低いということに目がつけられたのです。
右の図はびわ憫の水温と深さの関係を二月と八月について示したものです。
八月は表面の水温は大体二五〜二八で前後で三〇てを越えることはまれです。 しかし水温が上がるのは表層だけであって、湖の深いところでは水温は年中ほとんど変化せず、二月の水温とほぼ同じです。
深くなるにつれて水温は低下していきますが、水温の低下の急なところが深さ一五メートル付近に見られます。
このような部分を「水温躍層」と呼び、この層より上を「表水層」、下を「深水層」と呼んでいます。 このような水温躍層は五月ころからできはじめ、翌年の一月ごろには消滅します。 この間を「成層期」といいます。
成層期には、あたためられた表層水は、温度が低い深層水よりも密度が少さく、軽くなりますから、深屑水の上に浮かんだ状態になっていて、深層水と混じりにくくなります。 |
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また、水は熱を伝えにくい物質ですから、ますます深層水の水温が上がりにくくなります。
こうしてびわ湖の深層では夏でも水温が七℃という天然の冷蔵庫となっているのです。
C 年に一度湖水はまじり合う
右上の表は滋賀県水産試験場で行っているびわ湖の水温観測の資料です。
この資料から深さ別の季節変化をグラフにしたのが左図です。
この図からわかるように、表面は季節変化が大きく、はっきりしています。
しかし、深くなるにつれて季節による最高水温と最低水温の差は小さくなっていき、水深五〇メートルより深いところでは変化はほとんどみられず、年間を通じてほぼ一定になってきます。
次に最高水温があらわれる時期を見ると、その時期は深さが増すにつれてしだいにおくれてくることがわかります。
このことは、湖面で吸収された太陽熱が深水層へゆっくりと伝わっていくことを示しているのです。
また、このことは水温躍層と関係があるのです。
春になって日射が強くなってくると、湖水の表面の水温が上昇しはじめます。
そのため冷たい深水層との間に水温躍層ができはじめます。
七〜八月には水温躍層は非常にはっきりしたものになります。九月に入ると表面では水温が低下しはじめます。
表面で冷やされた水は重くなってしずみ、対流が生じます。はじめは表面近くだけで循環していますが、しだいに深部まで伝わっていきます。
そして、一〜二月には湖底にまで達します。
すなわち、この時期はびわ湖の水全体か年に一度まじり合う時期だということができます。
この時期を「循環期」といいます。
D 海洋なみの潮流
びわ湖の北湖には、回転する円板のように、ぐるぐる回る湖水の流れがあります。
このような湖水の流れを水平環流と呼びます。これは表層だけに見られる流れです。
このびわ湖の環流は一九二五年の夏に、神戸海洋気象台が行った「びわ湖調査」によって発見されました。
このときは、北湖に三つの環流が見つけられ、第一環流、第二環流、第三環流と名付けられました。
その時の湖流のようすは、前頁の図に示してあります。
その後、総合的な湖流の観測はなされていませんでしたが、一九六一年に滋賀大学湖沼研究所の故森川光郎教授および岡本巌教授らによって、環流の存在が再確認され、水温分布の研究からこの環流が、大気の流れや海流などと同じように地球が自転しているために生ずる転向力というみかけの力が作用した流れ(地衡流といいます)であることもわかりました。
このような環流は、日本の湖ではびわ湖以外では見られません。
それには、びわ湖ほどの面積と深さが必要なのです。
このことからも、びわ湖は海洋なみの湖といえそうです。 |
びわ湖の環流
神戸海洋気象台(1926)による
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E 湖流の観測
「名も知らぬ遠き島より流れよるヤシの実一つ……」という島崎藤村の詩の一節がありますが、浜辺にうち上げられたヤシの実が太平洋を流れる里潮の存在を教えてくれます。これと同じ方法でびわ湖の湖流は調べられています。
水の流れを調べるのには普通、流速計を使いますが、びわ湖の湖流は海流のように速いものではなく、毎秒一〇センチメートル程度で、速いところで毎秒三〇センチメートル位のものです。 ですから、船を湖上に固定して船上で流速計を使うことは難しく、また、測定値の精度もあやしくなりがちです。 |
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そこで能率の面から、びわ湖ではもっぱら漂流板が使われています。
また、湖流の全体像を知るために漂流びんが使われることもあります。
「ヤシの実」が、プラスチック板を四枚十字に組み合わせた漂流板や、空瓶にはがきを封入した漂流瓶にかわっただけと考えればよいでしょう。
漂流びんでは表面の水の流れだけしかわかりませんが、漂流板のほうは、つり下げるロトフの長さを調節することにより深さが自由に変えられよすから、深層水の流れも測ることができます。
漂流板が湖中に入れられると、ロープにつないだ識別用の小さな旗を陸上から二つのトランシットで同時にみながら追跡する方法や、漂流板の他にもう一つの基準ブイを設けて基準ブイに対する漂流板の相対的な位置の変化を船上から測定する方法がとられます。
こうして求められた漂流板の流跡から湖流がわかります。
このほかにも、電波の反射を利用した電波ブイ、ある深さの流れの方向や流れの速さを自動的に磁気テープに記録する自記流向流速計なども使われています。
このように流れを直接測る方法とはちがって、水温を測り、水温の分布状態から湖流を求めるという方法もあります。
これはちょうど気圧配置から風を調べるのと同じです。
F 水温分布と湖流
右の図は水温分布と水の流れとの関係を示した模式図です。
この図で、高温部は水面がもり上がり、低温部ではへこんでいますが、これは水温が高いと水は膨張し、低いと縮まるからです。
このように水面に凹凸ができると、水は高い所から低い所へ向かって流れていきますから、図のように水温が高くて水面がもり上がっている部分(イ)から、水温が低くてへこんでいる部分(ア)に向かって水が流れ出すことになります。
狭い沼や池だと、流れ込んだ水でへこんだ部分はすぐうずまってしまい、流れも止ってしまいます。
しかしびわ湖のように広大な湖ではすぐにはうずまりません。流れだした湖水はへこんだ部分に到達するまでに、転向力の作用によって北半球では右向きに流れの向きが変っていき(南半球では左向きに)、最終的に等温線に平行な向きに流れるようになるのです。
このような流れは「地衡流」と呼ばれています。
このように湖流加地衡流の性格を帯びたときは、水面の高い所から低い所へ流れおりようとする力(圧力勾配)と転向力とがつり合っていて、流れはこれ以上変化することはなく、安定した状態で等温線に沿って、高温部のまわりを時計まわりに、低温部のまわりを反時計まわりに流れることになるのです。 |
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このことは気圧配置で言えば、高気圧や低気圧のまわりに吹いている上空の風(地衡風)と同じようなもので、高温部は高気圧に、低温部は低気圧にあたります。
水温分布の観測は湖流を直接測るよりも、はるかにスピ上アイにできます。
このため、環流の二つあったり三つになったりすることや、その発生する位置もちがうことがわかってきました。
G 消えた湖水
一九六一年九月一六日、第二室戸台風が湖国をおそい、南西の強風が吹き荒れていました。
その時瀬田の唐橋から写したのが右の写真です。
瀬田川の水はどこかへ消えて岸辺につないだ小船は底が川底につかえてしまっています。
一体水はどこへ消えてしまったのでしょう。
一方、びわ湖の北部では、この時押し寄せる高波で湖岸道路が削られ通行不能箇所がいたるところにできました。
びわ湖南部の瀬田川では水が消え、びわ湖の北部では増えていたのです。
このことは明らかに南部の湖水が北部へ移動したことを示しています。
この湖水の移動は、台風の中心が滋賀県の西部を北上したため、南寄りの強風による吹き寄せと、中心気圧が低いため湖面が吸い上げられるような状態になったためです。 |
1961年の第二室戸台風のとき強風のために水が
北へ吹きよせられ川底が見えた瀬田川(中の島付近)
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H ゆれ動く湖水
吹き上せられた湖水は、風が弱まるとともにしだいに元へ戻りはじめます。
このときの鳥居川、堅田、片山での水位の変化の記録が右の図です。
これを見ると、水位が上がったり下がったりしながらだんだんと水位の変化の幅(水位の振幅といいます)が小さくなっていることがわかります。
すなわち湖水は、びわ湖北部から南部へ単純に一回きりでもどるのではなくて、何回も往復運動を繰り返しながら、元の状態に戻っていくのです。
これはちょうど洗面器や風呂桶の中の水をゆさぶったときに生ずる振動と全く同じ現象です。
このような湖面の振動を(静振=セイシン)」と呼んでいます。
びわ湖では、ゆれ動く速さもゆっくりとしたもので、その周期は四時間もかかります。
こんなに長い周期の静振がおこる湖は日本には他にありません。
しかし、この静振による湖水位の振幅はびわ湖では通常数センチメートル程です。
このような静振は風が吹き続いたあとなどによくみられます。 |
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I うごめく湖水
びわ湖岸の近江舞子や萩の浜など多くの水泳場には、夏になると毎年何十万人という人たちが訪れます。
その楽しい光景の裘には悲しい水の犠牲者が少なからずあることもかすれてはなりません。
その原因の多くは、準備運動の不足や酒を飲んでの無謀なものですが、もう一つの原因は、水泳場の岸近くへ二〇で前後の冷水塊が浸入してくることです。
この冷水塊のためにショック死するのです。
なぜ、そのようなことが起こるのでしょうか。この水の正体は何なのでしょう。
前述の静振は通常数センチメートルの湖水の振動にしかすぎませんでしたが、実は、びわ湖の奥深くでは大変なことが起こっているのです。
水温躍層を境にして、表層水と深層水とが大きくゆれ動いているのです。
あたかも巨大な水塊獣(?)がうごめくように……。
この水温躍層の振動の様子を表したのが右の図です。
右側の図はびわ湖の南北の縦断面での水温分布を示したものです。
この図で等温線の混み合っている部分が水温躍層です。
いまこの躍層が南部のびわ湖大橋付近から北部の大崎へ向かって大きく傾いていますが、これは南寄りの強風が吹き続いたために生じたものです。
つまり、風によって暖い表層水が北部に吹き寄せられ、その代りに冷たい深層水が南部に押しやられたわけです。 |
内部静振の模式図(左図)と強い南風によって生じた水温躍層の傾斜(右図)
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風がやみ、このような賑層の傾斜を支えていた風の力がなくなると、躍層は元の水平の状態にもどろうとして、表層水は南向きに、深層水は北向きに流れ始めます。
ひとたび流れ始めると勢いがつく(慣性)ため、躍層が水平になったあとも流れ続け、今度は躍層が南向きに傾くことになります。
こうして大規模な躍層の振動が生じるのです。このような現象を内部静振と呼んでいます。
このような躍層を境にした表層水と深層水の動きを模式図で示しだのが左側の図です。
躍層が水平になったとき(c,g)は湖水の流れが最も速く、毎秒一〇センチメートルになることもあります。
びわ湖での実際の内部静振では、びわ湖の長軸方向である南北方向ばかりでなく、それに直交した東西方向にも湖水がゆれ動くなど非常に複雑で、さながら「うごめいている生物」を想像させられます。
このような振動の主要な周期は数十時間という非常にゆったりとしたもので、びわ湖の広大さを感じさせられます。
内部静振による鰥層の動きは湖周辺部で大きく、中央部では動きません。
特に南北両端部では最も大きく動き、その上下の振れの幅は普通五メートルぐらいですが、ときには二〇メートルにもなるときがあります。
このようなときには冷たい深層水が湖岸近くまで上がってくることがあります。
これが水泳客を脅かす冷水塊の正体なのです。
J 凍ったびわ胡
一九六三年の一月は日本列島は大寒波で震え上がり、北陸地方は大雪の中にうずまりました。
これを三八年一月豪雪と呼んでいます。この時、彦根の一月の平均最低気温は平年のマイナス〇・三℃よりも低いマイナス二・四℃にもなりました。
このためびわ湖の水温が異常に低下して、南湖の東岸一帯は、冲合一キロメートルにわたり、厚さ一〇〜三〇センチメートルの氷が張りました。
これはびわ湖にとって大変珍しいことで、漁業にも大きな影響を与えました。
一九七七年もかなりの寒波で、やはり南湖で、土地の人が「コンロ」と呼んでいる右の写真のような結氷現象が見られました。
三八年の南湖の結氷をびわ湖が「かぜ」をひいたことにたとえれば、こちらは「シモヤケ」ができたことにたとえられそうです。 |
湖面にアイスキャンデー(朝日新聞社)(1977年2月)
エリの竹ぐいの根元にかかった波しぶきが凍ってできたもの。
地元の人はこれを「コンロ」と呼んでいる
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K 和歌に詠まれたびわ湖の氷
今から七〇〇〜八〇〇年前の鎌倉時代も大変寒い時期だったようで、当時編集された「新古今集」の中に次のようなびわ湖のうたがあります。
志賀の浦や 遠ざかりゆく波間より 氷りていづる 有明の月 (藤原家隆) |
志賀の浦というのは南湖の西岸、大津市の唐崎のあたりのことです。
また、有明の月というのは明け方に出てくる新月前の月のことです。
夜がふけて気温が下がるにつれて湖岸から氷が張りだした。
このため今まで岸辺に寄せていた波が沖へ退いていった。
やがてすっかり凍てついた明け方近くなって、遠くに退いた波間を照らすように月が出てきた、というような情景をよんでいます。
このようにこの和歌は、湖の氷がどのように張っていくかを教えてくれます。
L 底冷えする南湖
びわ湖が結氷した一九六三年をはさんで前後三年間、びわ湖の一斉観測が行われていました。
その時の記録から北湖と南湖のそれぞれ全域の平均水温を求めたのが下の表です。
この表から北湖と南湖のちがいをみてみましょう。
水温の鉛直分布のところで述べたように、冬は表層と深層との水温差はほとんどありませんが、夏には差が大きくなります。 しかし、南湖の方は北湖ほどの大きな水温差にはなりません。
これは南湖が深い所でも七メートルほどしかなく、南湖の水にちょうど上下の温度差が小さい北湖の表層水に相当するためといえます。
一九六三年の一月の南湖の水温は北湖よりかなり低くなっています。 |
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また、一九六四年の一月の場合もその傾向はありますが、前者ほどではありません。
このことから、一九六三年の一月がいかによく冷えたかがわかります。
また、北湖の冷え方よりも南湖の冷え方の方が大きくなっていることもわかります。
M 浅い湖ほどよく冷える
ではどうして南湖の方がよく冷えるのでしょうか。この問題を考える前に他の湖について調べてみましょう。
上の表は関東以北で通常は全面結氷しない湖と、同以南で全面結氷することが多い湖との例を示したものです。
長野県の諏訪湖では全面結氷するというのに、北海道にも結氷しない湖があるということに驚かされます。
この表から結氷しやすい湖は、結氷しにくい湖にくらべて狭くて浅いという共通点があることがわかります。
湖水の冷え方については水温のところで述べたことをもう一度思い出してください。
湖の表面で冷えた水は重くなって沈み、内部の水と混合しますから深い湖ではなかなか冷えきりませんが、浅い湖ではすぐ冷えきってしまうことになります。 |
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しかし、このような対流によって冷えるのは水温が四℃になるまでで、四℃以下になるとかえって水の密度は小さくなりますから対流はストップしてしまいます。
ですから四℃からあとは湖の深さに関係なく、表面からじわじわと冷えていき、ついには結氷するようにもなります。
湖が結氷するまでにはこのように四℃の水温を境に二段階の冷え方をたどりますが、たとえ四℃以下に冷えてきても、広い湖では波浪や湖流などによって湖水が混合され、表面水温は下がりにくくなります。
以上のことから、最大深度が一〇四メートル、海洋なみの波浪が生ずるような広いびわ湖の北濔は冷えにくいが、南湖の方は八メートルの深さしかなく、面積も北湖の約十一分の一しかありませんから、北湖にくらべて冷えやすいことがわかります。
N 北湖へ流入する南湖の冷水
北湖より南湖の方が冷えやすいことは、びわ湖にとって重要な意味を持っていることが滋賀大学湖沼研究所の調査て明らかにされました。
右図は北湖と南湖の境界にあるびわ湖大橋付近における、びわ湖縦断面の水温分布です。
北湖の水温は九℃ですが南湖では六てになっていて、びわ湖大橋付近で水温が急に変化しています。
そして、六℃の等温線が湖底に沿って北湖の方へ侵入しています。
これはちょうど気象の場合の寒冷前線の構造と同しような状態です。
すなわち、南湖の冷たくて密度が大きくなった水がびわ湖大橋付近の傾斜した湖底に沿ってすべり下っているのです。
このように密度差ができて生じる流れを密度流といいます。 底層で密度流ができると表層では反対向きの流れができます。
これらの流れは漂流板による湖流の観測からも確かめられています。
さて、この密度流は南湖から北湖へ向かう流れですから、南湖の汚れた水が北湖へ流入することになります。 |
びわ湖大橋付近のびわ湖縦断面の水温分布
(南湖の湖水が北湖へ流入していることがわかる)
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この流入量は滋賀大学湖沼研究所の計算によると一日に一〇〇万トンにもなるとのことです。
北湖には環詭がありますから、いったん流入した汚い水は湖流に乗って広がります。
つまり、南湖を汚すことはびわ湖全体を汚すことになるのです。
コラム――湖国の大科学者「一貫斎」
江戸時代末期、現在の長浜市国友町に国友藤兵衛(一七七七〜一八四一年)という人がいました。
号を一貫斎(いっかんさい)と称しました。当時の国友村は鉄砲製造で全国的に有名な所でした。 彼の独創性と研究心はすばらしく、二〇連発の空気銃を発明しています。
彼は鉄砲だけではなく、江戸で蘭学を学び、この学問の上に彼の創意工夫を生かし、二〇種に及ぶ発明や研究を残しています。 中でも晩年に心血を注いだものに天体望遠鏡の製作があります。 ガラスがない当時、反射鏡を作るための金属の研究に三年も費やしてオランダ製の望遠鏡よりも二倍以上明るい反射望遠鏡を完成させました。
彼はこの望遠鏡で太陽・月・惑星を観測しましたが、太陽黒点は一五ヵ月間もたゆみなく観測を続け、その記録はわが国はもちろん世界の天文学史上貴重な文献となっています。 |
月面のスケッチ 反射望遠鏡
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