第2回 河川とダムと土砂流亡の関係
写真は健康な河川上流域の、豪雨が降った翌日の状態です。川岸の表土流亡の痕跡もなく、谷の水は水量を増していながらも清流を保っています。これが河川本来の健康な状態です。安定した状態であれば豪雨が降っても土壌の流亡はほとんど生じることがなく、中・下流域でも一日から数日濁るもののまた清流として回復します。
上の写真は、2018年夏に起きた西日本豪雨直後の加賀市大聖寺川流域の涌き出しの様子です。上流に貯水ダムのある大聖寺川本流は、ダム底に溜まった大量のシルト（微細粒子と化した砂分）がいつまでも流亡し続けたのに対し、比較的健全な状態を保つ枝沢周辺では、こうして岩の間を伝って涌き出す水の量を増やすことはあっても、表土を流すことはありません。常に苔清水となって、にぎやかな水音とともに息づく大地の喜びすら感じさせられます。
ところがいま、そんな健康な河川はほとんど見られなくなってしまいました。
まず河川の現状を見てみましょう。ここ数十年で、日本中のほとんどの河川とその流域の環境は一変しました。雨の降り方によっては水が濁り、大きく水位が変化することが日常となりました。
この原因となるプロセスを詳しく説明すると長くなるので、ここでは簡単にお話しします。
河川周辺の地形が安定せず恒常性が崩壊する理由は、さまざまな人間活動によって平野、山地をふくむ流域全体の大地の貯水機能や通気浸透性が著しく低下し、河川の人工水路化などによって、川底からの地下水湧き出しが遮断されること、それによって水の還元力（落ち葉や魚の死骸などを分解し、消失させる生きた水の力のこと）が落ちて、その結果川の汚染は解消されず、それがさらなる流域全体の土中の目詰まりを起こして、土壌安定構造が崩壊する、といったプロセスが見えてきます。
写真は私の地元、千葉県夷隅川の平常時の様子です。どこにでも見られる二級河川ですが、つい数十年前までは、日本有数の魚介類の多様さを誇る豊かな生態系がここにありました。
それが今は、雨の後でもないのに常に水は濁り、川底は腐敗して悪臭を放ち、そして川岸の森は崩壊して竹藪となってしまいました。竹藪も、表土の流亡を支えきれずに川の周辺で小規模な地滑りを起こし、降雨時には竹が根こそぎ流亡して河口を埋め尽くす、そんな不安定な状態が日常的になっています。
川は本来、目に見える表面の流れだけでなく、川底や周辺川岸の下にも、それこそ地上部の川をはるかに超える、豊富な水量が土中に連動して流れています。 健康な川の状態であれば、水は幾度も川底からに土中に潜ってはまた湧き出し、流域全体の水脈と連動しながら川底の石の下や川岸などから水の湧き出しとなって、清冽で健康な河川の状態を保っているのです。
それがひとたび、泥つまりや河川の床固などで、川底の通水機能が損なわれると、川は水量の調整機能も浄化作用も失い、それが流域全体の土中の水と空気の流れを滞らせてしまいます。そうなると雨水は大地にしみ込まずに地表を流れ、土中のフィルターを通過せずに直接河川に流入することになります。それがまた、川底の泥つまりを加速し、大地全体の呼吸を担うはずの河川の重要な役割を奪っていくのです。
今、日本中の河川のほとんどがそんな悪循環に陥っていると言えるでしょう。
写真は、山地を流れる河川上流域に無数にある砂防ダムです。河川にこうした堰を設けて土砂や流木を堆積させることで、谷に緩やかな傾斜部分をつくり、土石流や流亡土砂の勢いを和らげることができる。砂防ダムや治山ダムは、そんな発想で作られてきました。今やその総数は数十万基とも言われます。
古いものでは大正時代の砂防ダムが今も残りますが、日本中の河川で大量に建設され始めたのは、主に昭和30年代後半以降のことです。
ここで砂浜浸食とダムの関係について触れます。よく言われるのは、河川の護岸工事、貯水ダム・砂防ダムの建設によって、山から海に供給される土砂の量が減ったのが原因であるということです。これは定説のようになっていますが、現代の河川整備にともなう流域環境の変化を見ると、その定説が事実を反映しているものではないことがすぐにわかります。
健康な状態の河川の断面図です。水が川底から浸み込んで伏流水となってはまた湧き出し、土中のフィルターを通した浄化再生を繰り返しながら、いのちを養う力のある清冽な状態を保ってきたのです。
また大切なのは、谷筋は山の呼吸の要であって、健全に水と空気が循環することで、山の木々は安定的に健康な状態を保ち、それによって山の貯水性、通気性、浸透性が保たれるのです。河川の健康はそのまま流域環境の健康と安定に影響をもたらすという事実を知ることが重要です。
砂防ダムの堆砂による河川流域の土中の水の流れの停滞を断面図で示したものです。
砂防ダム・貯水ダムや河川において、川底の泥つまりがひとたび起こると、川本来の呼吸というべき機能が妨げられて、山からの地下水の動きにも停滞が起こります。土中の滞水は山の貯水機能も浸透性も奪っていきます。このことが今、国土の広範囲における山林の荒廃、山地の貯水機能の著しい劣化に繋がっているのです。
ダムが海への土砂供給を減少させていると論じられる根拠には、膨大なダム堆砂があげられますが、そもそもダムがなく、健康な山と川の状態が保たれていたときには、それだけの土砂流亡はなかったかもしれないということを流域で調べていく必要があります。実際、ダムができて川の水位変化がどうなったか、ダム周辺の表層崩壊がふえたり、森の表土環境がどう変わってしまったか、そこの因果関係を時系列でみてゆく必要があるのです。
現代の森の表層環境の荒廃の原因は、シカの食害のせいにされることが非常に多いようですが、これもまた、人間の癖で、原因を分かりやすい何かのせいに特定してしまい、そこでまた、その特定の原因を排除すればすべてが解決すると思いこみがちです。しかし、そうした、自然の事象に対する愛も信頼にもかけた発想が、結局は問題の本質から遠のいてしまう原因になっていることに気づく必要があります。
上流部における谷の閉塞は、山地森林の劣化にとどまらず、下流部の大地を不安定にします。砂防ダム・貯水ダム本体の加重や、堆砂あるいは湛水によって、谷筋における水と空気の循環が滞ると、土中は腐敗し、上流下流ともに、地下水の湧き出しが減少します。そして、流域の山も浸透性を失って荒れていき、貯水浸透機能を徐々に損ない、表土を削って流れる表層水の割合が増えていきます。
土中を通過しない水は浄化還元力を失い、汚れていきます。
落ち葉や虫の死骸などの有機物を分解できなくなって川は腐敗し、それが川底の呼吸をさらに詰まらせてしまいます。稚魚の生じる清冽な環境が広範囲にわたって失われ、魚などの生き物はいつの間にか消えていきます。
このようにして河川の生態系は崩壊していくのです。
砂防ダムや貯水ダムに堆積した土砂は、水と空気の流れの滞りから腐敗して土としての安定構造を失い、「シルト」と言われる非常に細かな砂の粒子となって、川底や稚魚の呼吸器を目詰まりさせていきます。
写真は、上部に貯水ダムを持つ大聖寺川本流が西日本豪雨翌日にシルト流亡を起こしている様子です。シルトの流亡はダム下流域では日常化していて、川の生態系を崩壊させ続けているのですが、豪雨時の放出は特に長期間続きます。
ダム堆砂によるシルトの流亡は、河川下流域の川底の地下水の涌き出しを妨げ、流域山地の土中の水の動きの停滞を招き、土壌を不安定にします。
つまりダムの存在は土砂流亡を防止せず、かえって流域広範囲で土砂流亡を日常化しているのが現実なのです。
写真は、ダム下流部などでよく見られる、川岸の浸食、段丘状地形形成の様子です。上流にダム等のある河川では、河川の呼吸停止と地下水の停滞によって川岸がえぐられていきます。一部では、「ダム下流域で起こる河床低下現象」とも言います。水脈の遮断によって不安定になった川岸がえぐられ、河川は自ら段丘状の地形を作ります。この崖の側面から水と空気の動きが部分的に再生されます。そこで土中菌糸が再び活発に動き、草木の根も誘導されて、新たな川岸の形状で安定していこうとするのです。
今、国土全体で大地が不安定になり、貯水浸透性がますます低下し、広い範囲で土砂の流亡を招いています。近年増加している土砂災害、水害の大型化・広域化、日常化がそれを示しています。
ダムによって、上流域の森林の貯水機能も低下し、土壌は捕捉されず、土砂の流亡は減るどころか、ますます増えているのが現状と言えるでしょう。その一部はダムに堆積しますが、人工構造物が招く谷筋の呼吸機能の停滞によって、下流域でも土砂流亡は日常化してしまいます。ダムや河川の護岸工事によって、河川が運搬する土砂の量が減ったという説も、実際には何の根拠もないことを知る必要があります。
海岸砂浜で起きている段丘状の砂浜地形は、地下水の湧き出しの停止によって淡水圧が減少し、砂浜がえぐられてしまうことは第１回でお伝えしました。第２回で説明した、河川の呼吸停止による川岸の浸食や段丘状地形の形成も、プロセスはまったく同じです。
海岸線も河川も、土壌が安定するためには健全な大地の水の動きを保つことが必要なのです。
