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一章 自然災害

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1 地震の通り道 top

 ◇変なゆれ方をする所
 雷は夏の名物です。
 秩父(ちちぶ)から熊谷(くまがや)にかけては、いつも雷が大あばれする所で、「雷の通り道」があるみたいです。
 ところが、昔から「地震・雷・火事・おやじ」といわれて、雷よりこわい地震にも「通り道」があるかもしれません。
 その話を紹介しましょう。
 皆さんは昭和54年5月5日(子供の日)、午後4時24分に地震を感じませんでしたか?
 実はそのとき秩父の武甲山のすぐ近くで小さな地震がおこりました。
 地震の中心に近い所では、時計がとまるほどのゆれでしたが、気づかなかった人も多かったようです。
 ところが埼玉県各地のゆれ方を調べてみると、不思議なことがあるのです。
 それは、地震の中心(震央といいます)からかなり離れた所でも強いショックを感じた場所があるのです。
 普通、震央から離れるほど、ゆれ方が弱くなるはずなのに、全く逆なのです。
 それで「ドスン」という下からつきあげられるようなショックを感じた場所を図にあらわしてみました。
 黒くぬってある所がそのような場所です。

 まるで広く道路が通っているようにみえる所もありますね。
 これを「地震の通り道」と考えたわけです。
 他とは違ったゆれ方をする所ですから、異常震動帯といってもよいでしょう。
 このような「道」は一回の地震だけでなくなってしまうのでしょうか? それともいつもあるのでしょうか?
 現在、このことはほとんどわかっていませんので、これから調べようとしています。

 ◇地震の通り道
 さて、「地震の通り道」はどのようにしてできたのでしょうか。
 皆さんが山に行ったとき、うまくすれば、昔の貝の化石を見つけられるでしょう。
 化石は、昔、海底で生きていた貝が死んで、泥や砂に埋められ、長い間かかって石になったものです。
 だから、貝の化石の出てきた所は昔は海だったことがわかります。
 埼玉県にはこういう場所がいくつもありますが、そのお話はもっと後でしましょう。 また瀬戸内海の海底からはナウマン象という昔の象の化石が出てきます。
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 このように「動かざること大地のごとし」といわれる大地は、いつも、あちらしちらで落ちこんで海になったり、盛り上がって山になったりしているのです。
 このように、大地はいつも動かされてきたために、大地のなかにはたくさんの割れ目(断層)ができています。
 大地のなかには多くの切りきずがあると考えてもよいでしょう。
 ところがこれらのきず(割れ口)のなかにはすでに治ってしまっている(固まっている)ものもありますし、まだズキズキ痛むもの(動くもの)もあります。
 一方、大地のなかで地震が起こると、そのゆれは波のように地中を伝わっていきます。
 この波は堅いものの中では速く進み、軟らかいものの中では遅くなりますから、堅さの違うような所(例えば割れ目の所)では、その両側の大地のゆれ方までわかることがあります。

 この大地のゆれ方の違う所こそ「地震の通り道」と考えた場所の特徴だったわけです。

 ◇地震の通り道の調べ方


この図の震度は気象庁のものよりこまかく分類された震度階(河角(かわずみ)の震度階)を使っています。
角田史雄作・大門政尚絵

 9月1日は、「関東大震災」があった日です。
 そのとき地震の中心に近い鎌倉にいた人の話ですと 家がつぶれて寝るところがなくなり、庭で眠ったのだそうです。
 鎌倉の大仏様もかたむいてしまいました。
 埼玉県内でもかなり多くの家が倒れてしまいましたが、越谷(こしがや)市や草加(そうか)市などでは、幅1〜2km の細長い場所にある建物だけが倒れたようです。
 市内を流れる綾瀬川の西側では被害がなかったのに、川の東側では、家がつぶれたり、煙突が倒れたりしていたという話です。
 こういう場所では、弱い地震のときでも、他の地域よりはげしくゆれたり、ガクンというショックが強く出ます。
 最初にお話しした5月5日の地震でも、まわりではほとんどショックを感じなかったのに、いまお話しした場所だけは「ドスン」という下からのつき上げがわかった所です。
 埼玉県ばかりでなく、この広い関東平野の地下には、何本もの「地震の通り道」があるかもしれません。
 それを調べる方法はないでしょうか?
 いま何人かの人たち(地震震動調査グループ)が調べようとしている方法は、だれにでもできるものです。
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 それは多くの人たちが、ゆれの強さを測る方法ですが、マンガに書いてあるようなことでゆれの強さの程度(震度階)を判断します。
 それらを次々と地図に記入していくと、広い地域でゆれ方の違いがわかります。
 皆さんも一緒になって調べてみたらどうでLようか?

 ◇地震の化石
 地震は非常に短い時間、長くても数分間のゆれを感じるぐらいで終わってしまいます。
 こんな瞬間的な現象が化石として残っていることがあるから、大自然は面白いものです。
 化石といっても生物に関係していないから痕跡といった方がよいかもしれません。
 昭和54年の春、熊谷市中条条里遺跡で古墳時代の住居跡の発掘調査をしていました。
 すると、その床面や壁面に褐色の砂層が直線的に入っているのが見つかりました。
 この住居跡は、その後埋没されてしまい水田として耕作されていたところです。
 この住居跡に入っている砂層は、5〜10 cmの幅で、北東〜南東の方向につづくものが多く、北東〜南西方向を示すものも見られます。
 これは、地震時の地盤の割れ目にそって地下から砂が噴きあげて、その割れ目を埋めて残ったものです。

 地震時の地割れの方向を示すもので、地震現象を残すものとして大切なものです。これを化石とよぶわけです。
 被害のでるような大地震のときには、地下水とともに砂が噴きあがる「噴砂」現象が沖積層の地域ではよく見られます。
 熊谷、行田(ぎょうだ)、吹上地域では大正12年の関東大地震や昭和6年の西埼玉地震のときに「噴砂」が見られたり、井戸水が濁ったりしたそうです。
 住居跡をつらぬいた砂層(砂岩脈という)が、「噴砂」の化石といえるし、「噴砂」の配列、つづく方向は地盤の割れ目の方向です。
 噴砂が見られるのも、ここが強くゆれて地面が割れやすい所、すなわち昔からの地震の通り道のひとつにあたるからではないでしょうか。
 他の地域でもぜひ探したいものです。

 ◇関東大地震と軟弱地盤
 大正12年(1923) 9月1日午前11時58分に起こった関東大地震は、地震災害と地盤との関係に注目させた地震でもありました。
 東京の下町(低地)においては木造家屋が多く倒壊し、山の手(台地)では土蔵の倒壊が多いという対照的な建物災害が示されました。
 これは地盤の性質の違いによるもので、その後の震災復興にあたりボーリングによる詳細な地質調査が行われました。
 この調査は東京低地に埋没段丘や地下谷が存在することや軟弱な沖積層がそれらを埋めており、沖積層の厚いところで被害が大きかったことなど地盤と災害の様子を浮き彫りにする画期的なものでした。
 埼玉県下における関東大地震の被害は中川低地の土地の隆起・陥没や水平移動・地割れのほか、木造家屋の被害が多かったのです。
 当時の町村別に木造家屋の被害の様子を見ると、図のように県東部の中川低地(庄内古川、古利根川、元荒川、綾瀬(あやせ)川に沿う地域)と荒川低地(荒川、入間川、越辺(おつべ)川に沿う地域)に集中していることがうかがえます。

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 この中川、荒川の両低地とも、縄文時代の海進による海域であったところで、その後の堆積によりつくられた沖積層が厚く30〜40mに達し、軟弱な地盤を形成しています。
 これに対し、浦和、大宮付近は関東ローム層におおわれた洪積台地で、安定した地盤をつくり、ほとんど被害の見られなかったところです。

 ◇西埼玉地震
 関東大地震の8年後、昭和6年(1931) 9月21日午前11時20分に西埼玉地震が起こりました。
 この地震は、関東地方内陸部が震源であり、県下で明治以来最大の被害地震といわれています。
 震源は、深谷と寄居の中間にあたる櫛挽台地の中央(北緯36.15度、東経139.24度)の地下浅い所で生じ、マグニチュード6.7でした。
 西埼玉地震の被害は細かく調べられて、`熊谷測候所より「西埼玉強震報告」が出されています。
 これによると、県下は、震度5の強震にみまわれ、家屋の全・半壊や石灯篭・墓石の倒壊などが各地で見られました。
 さらに、井戸水の混濁、噴砂現象や地すべり、土地の陥没などが県北一帯に認められました。
 とくに、深谷・児玉・吹上・笠原・小林などの町村の被害が甚大でした。
 全壊家屋の数を当時の町村別にみると、図のようにまとめられます。
 被害の集中域は綾瀬川と元荒川の上流地域にあたり、北西〜南東方向につづいています(関東大地震の図と比べてみてください)


西埼玉地震〔昭和6年9月21日〕による家屋全壊町村分布(森川:1969年)

 この地域は、大宮台地(洪積台地)が北方へしだいに低くなり、加須低地(沖積低地)の中へ埋没していく台地と低地の移り加わる地域にあたっています。
 地震被害は、低地の沖積層だけでなく、地盤の地質構造にも関係しているように見うけられ、地震の通り道にも関係しているようです。
 (追記)西埼玉地震の震源位置は、最近の計算により、前記のように北方へ変えられています。

 ◇地震の通り道での被害例
 西埼玉地震以後、県下に災害をもたらした地震に、埼玉県中部地震と久喜の地震があります。
 いずれも家屋にどくわずかの損壊を与えた小さな地震で、被害調査の報告はほとんど出されていません。
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 埼玉県中部地震は、昭和43年(1968) 7月1日に比企郡玉川村付近(北緯36.07度、東経139.40度)の地下52kmと深いところで起こった地震で、マグユチュードは6.1でした。
 この地震の被害調査の報告は出されておらず、細かなことはわかっておりません。
 久喜(くき)の地震は、昭和49年(1974)8月4日午前3時16分に起こったものです。
 久喜市内にわずかな家屋の破損や墓石の倒壊・回転などが生じた小さなものですが、久喜消防署と地団研埼玉支部会員の調査報告があります。
 それらの報告は、地盤との関係をみる上で貴重なものです。
 久喜(くき)の地震の震源は、茨城県南西部(北緯36.1度、東経139.9度)の地下50 kmの深いところです。

 震源からはなれた久喜市に被害が生じたことは、注目すべきことです。
 被害の分布は図のようになり、六万部・江面・北青柳の地区が大きくなっています。
 この地震では、地震眤対して強いといわれる洪積台地で被害が出ていることです。
 地震での被害は、沖積低地に限らないということです。
 これは地震の通り道に関係するのではないでしょうか。

 ◇地震であふれ出した井戸水
 今年(昭和54年)の夏も前年に続いて水不足が心配されました。
 大地震発生時には、とくに生活や地震による火災の消火活動に大量の水が必要です。
 ここ数年の埼玉県を含めた首都圈の真夏の水不足は深刻ですが、こんなとき、大地震が起こったら大変です。
 水道管の破損が起きれば、たちまち断水になってしまうでしょう。
 そこで見直されるのが井戸です。ところが井戸水は大地震の際に、濁ったり、増水したり、枯れたりします。
 そのうえ、地震による土地の亀裂個所や、ときには井戸の底から地下水や砂の噴出が起きることもあります。
 昭和6年9月21日の西埼玉地震では、県下の大部分の井戸水が程度の差こそあれ濁ってしまったそうです。
 また、大里郡大寄村(現在の深谷市)や秩父郡槻川村(現在の東秩父村)などでは、井戸水の増水がありました。

 とくに、大寄村では、村中の井戸水が震発時に一斉に増水し、地上にあふれ出したということです。
 この地震による地下水や砂の亀裂噴出は、県北部の利根川の南側、熊谷以南の荒川両岸、元荒川流域などの沖積地帯とよばれる低地帯に集中しており、井戸水の増水地域も一致しています。
 一方、荒川西側の川越台地などでは、井戸水が枯れてしまったところもあるそうです。

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 ◇震害の実際例とその防ぎ方
 地震によって生じた被害を震害といいます。
 最近では、昭和53年6月の宮城県沖地震で大きな震害が生じました。
 そのいくつかを紹介してみましょう。
 まず、地震が発生したら、皆さんはどこへ逃げますか。
 図は宮城県沖地震のときに、アパートに住んでいる方がどこへ逃げたかを調べたものです。
 トイレにかくれたという方もいますが、95%以上の方は階段に殺到していることがわかります。
 地震の起きたのが普通の日の午後5時14分でしたから、アパートにいる人は少なかったのですが、大勢の人がいる時だったら大変です。
 それから、ブロック塀が倒れて被害にあった方のなかには、地震の起きる前までは広い安全な空き地で遊んでいたのに、地震でびっくりしてしまい、何かにつかまろうとして塀の方へかけていって亡くなった子供さんもいたそうです。
 普段から訓練しておく必要がありますね。

 また仙台の市議会の議場では、シャンテリヤのガラスの飾りが落ちてきて、ブスリブスリと机にささったという話もあります。
 家のなかの通路付近にあった茶棚子が倒れて、隣の部屋に行けなくなってしまった。
 ちゃんと止めてなかった重いプロパンのボンベがすべってきて、危うくつぶされそうになった。
 水洗トイレはおろか、飲み水さえなくなったという例もあります。
 こうした家の中の被害も、日頃から、家具類を壁に止めておくなどのちょっとした防災の心構えがあれば防げたことではないでしょうか。
 さらに、日頃から、安全性を考えて、室内の装飾や家具などの配置を決めるようにすることが大切かと思います。
 以上のような一人ひとりが注意することの他に、地域ぐるみの震害予防対策も非常に重要です。
 昭和55年の夏に起きたガス爆発のようなことが、地震によって一斉に発生したら大変だと思います。
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2 沈む台地 top

 ◇沈む水田と浮き上がる団地
 埼玉県も東京に近い北葛飾(かつしか)・南埼玉の地域は、江戸時代から米どころとして知られてきたところです。
 しかし、最近では各地に住宅団地や工業団地ができて、昔の面影をしのぶすべもありません。
 このような新興地域の常として、土地のスプロール化、あるいは排水不良などによる生活環境の悪化は、そこに住む人々にとって、大きな問題となってきています。
 春日部(かすかべ)市に近い庄和町では、この数年間に、3 Haほどの水田が沈んで、池となってしまい、そのなかほどにあった2軒の農家が孤立してしまう騒ぎが起こりました。
 池の深さは最大70cmに達し、池には魚まで泳いでいる始末です。
 それとは逆に、春日部市の南にある武里団地では、昭和41年の入居以来、住宅の建物が浮き上がりはじめ、入口の階段に亀裂が入り、階段をもう一段つぎたすはめになってしました。


浮き上がった建物(春日部市内武里団地)

 団地の中心にある商店街では、通路がデコボコとなってしまいました。
 それだけではありません。
 国道や鉄道沿いの橋げたも盛りあがり、交通にも支障が出てきて、毎年修理を必要とするようになってきました。
 そして、その範囲は群馬・栃木の県境に近い北埼玉にまで広がり、ついには利根川を越えて、群馬県にまで及ぼうとしています。

 ◇圧密現象
 水田変じて池となった庄和町の地下には、表面近くに泥炭(でいたん)層がたまっています。
 泥炭はがっての沼地に生えたアシやヨシが積もってできたもので、水分をたくさん含んだ軟らかい地層です。
 武里団地付近の地下でも、軟らかい粘土層が厚く積もっており、建物の基礎は、その粘土層を貫いて、下の硬い砂礫層にとりつけてあります。
 これらの泥炭層や粘土層を、ひとまとめにして軟弱地盤と呼んでいます。
 これらの地層は、もともと軟らかいうえに、多量の水を含んでいます。
 たとえていえば、豆腐のようなものを思い出していただいても結構です。
 この軟らかい地層から、何らかの理由で水がぬかれると、どうなるのでしょうか。
 そこでもう一度、豆腐に話をたとえてみることにしましょう。

 豆腐を凍らせて、さらに乾燥させたものに、“高野どうふ”があります。
 それは軟らかい豆腐とは似ても似つかぬ硬いものです。
 そして、もとの大きさと比べて、形は小さくなります。
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 “高野どうふ”と同じように、軟弱な地層から水がぬけると、そのうえに重なった地層の重みが加わって、ほぼぬけた水の分だけ地層が縮みます。
 この現象を「圧密」と呼んでいます。
 沈む水田も浮き上がる団地も、この圧密現象で説明できます。
 たまたま団地の建物の基礎が、下の硬い地層までとりつけてあるために、沈む地面とは反対にせり上がっていくように見えるのです。

 ◇返済のきかない大赤字
 粘土層などから水がひきぬかれる原因は、いろいろと考えられます。
 そのひとつに、井戸からの地下水の汲み上げがあげられます。
 地下水層中の水は、汲み上げが始まると同時に、せんが開かれた容器のなかの水のようにせんに向かって流れはじめます。
 ところが、度をすぎた汲み上げは、地下水層という容器全体を、過大な負圧状態にしてしまうのです。
 たとえていうならば真空に近い状態になった地下水層に向かって、まわりの地層から、水が強制的にひき出されるようすを考えてみればよいと思います。
 前項でのべたように、軟らかい粘土層にはたくさんの水が含まれています。
 この水が高い負圧に耐えかねて絞り出されてくることになります。

 粘土層中の間隙(かんげき)の水が絞り出されるとその分だけ間隙がつぶされ。粘土層の容積が小さくなるのです。
 粘土層だけに問題を限ってみると、地下水層の水圧低下によって粘土層から絞り出される水が支出KI目当し、それにともなって、ほかの水源からひきこまれる水が収入と考えることができます。
 その収支の差が赤字のとき、粘上層では圧密が起こり、文字どおり間隙というアナを埋めることになります。
 そして水の収支のアンバランスからくる負債――地盤沈下――はこげついたまま返済がきかないのが特徴なのです。

 ◇台地でも沈下進行中
 地盤沈下は、軟弱地盤の分布する埼玉県東部だけに限ったものではありません。
 県西部の台地でも、地盤沈下は進行中です。たとえば、所沢市では昭和49年から54年までの5年間で、75cmもの地盤沈下が観測され、県内地盤沈下記録のワースト一となっています。
 ここでは、地盤沈下につきものの軟弱地盤がありません。地下の地質は、洪積層や第三紀層の比較的しまった地層からできています。
 それなのに、どうして地盤が沈下するのでしょうか。
 所沢(ところざわ)付近では、現在、地下水の汲み上げ量は減ったとはいえ、まだたくさんの地下水を汲み上げています。
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 そのため地下水の圧力が50m以上も低下しています。
 水圧で50mというのは、気圧になおすと5気圧ということになります。

 ちなみに一番重いといわれている新宿のKDDの入っている国際通信センタービルの接地圧が5.1気圧といわれています。
 したがって、所沢では、その周辺一面にKDDビルを敷きつめたのと同じような荷重がかかっていると考えてもよいことになります。
 さしもの地盤も、その重さに耐えかねて、変形せざるをえないのでしょう。

 ◇沈む大地を測る
 地盤沈下は、その土地の住民にとって、なかなかとらえにくいものです。
 地震のように急激にやってくるものではなく、毎日見馴れている景色がとくに変ることもなく、じわりじわりと長い時間をかけて進行するものだからです。
 大雨が降ると水がたまるようになったり、水はけが悪くなったと気づくには何年間もかかるものです。
 このように徐々に進行する地盤沈下をとらえるには、精密な水準渊量によって、その土地の標高の変化を調べるわけです。
 現在、一年間を基準として、沈下量を算出し、各地の年度ごとの地盤沈下量が埼玉県によって発表されています。

 埼玉県の地盤沈下の測量は昭和36年2月1日から実施され、最初は沈下が予想される浦和市と越ヶ谷(こしがや)市以南の11市町で行われました。
 すべての調査地点で沈下が認められ、最大沈下量は18.7cmで川口(かわぐち)市仲町にあり、川口市・戸田(とだ)市・鳩ヶ谷(はとがや)市は年間10 cm以上の「沈下激甚地帯」であることがわかり、その進行の大きいのに驚かされました。
 その後、年を追って調査地点は拡大され、最近県東部のほぼ全域におよび、地盤沈下の進行状況が把握されるようになりました。
 最大沈下量の推移とその地点は付表のようになっています。
 地盤沈下の測量は、調査地点に水準基標(標石)の設置から始まります。
 地下深くに玉石を敷いて基礎固めをし その上に標石を埋めてしっかりと地盤に固定し その上面の高さを精密に測量します。
 翌年に再びその高さを精密測量し、前年度との差が沈下量となるわけです。
 現在は県内に709ヵ所の水準基標が設置され、毎年水準測量が実施されております。
 水準基標は沈む大地を測る唯一の基準点です。
 動かしたり破壊しないよう、大事に保護しましょう。

 ◇沈下する地層をさぐる
 地盤沈下は、地下の地層の圧密現象によるもので、水分を多く含む泥炭層や粘土層は大きくちぢみます。
 そこで、地盤沈下をさぐるには地下の地層の状態とそのちぢみ方を見る必要もあります。
 水準測量が地表現象として面的にとらえるのに対して、第三次元の縦方向の変化を見ようというわけです。
 地下にどんな地層が積み重なっているか、ボーリング(試錐)によってさぐることができます。
 粘土層や砂層・礫層などの種類のほかに、軟らかいか固くしまっているか、厚さはどうか、その他いろいろな性質が調べられ、大きな建物を建てたり、土木工事をするときには、必ず実施されるものです。
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 しかし、地盤沈下をさぐるには、ボーリングによる地下の地質情報だけでなく、それが時間とともにどのように圧密していくのか、さぐる必要があり、また、これは水準測量と合わせて地盤沈下の実態の解明に有力なものとなるわけです。
 このような縦方向の調査は地盤沈下観測井によってなされています。
 地盤沈下観測井は、写真のように地下の特定地層に鉄管の基部を固定(セメントで)し、その地層より上位の地層の圧密を地表で記録するものです。


川口の地盤沈下観測井

 上位の地層が圧密すると観測井の鉄管はその分だけぬけ上り、地表の沈下量となって標示されるわけです。
 このようなわけで、地下のどの層がどの位圧密するのか知るためにも、一般に観測井は深度のちがうものが2本あるいは3本ぐらい近接して設置されております。
 また、地盤沈下の最大の原因は地下水の汲み上げなので、地下水位の観測も大切なものです。
 地盤沈下観測#には地下水位観測のための水位記録計も併設されているのが普通です。
 現在県内では10ヵ所に地盤沈下観測井が設置され、毎日休みなく、地盤沈下量と地下水位の変動が記録されているわけです。

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