海岸堤防の高さの決め方

　津波・高潮・高波などによる海水の流入を防ぐ構造物は，防波堤や防潮堤ともよばれる海岸堤防です．強力な波圧・水圧に耐える，波浪・沿岸流による洗掘で損傷を受けないようにするなどのために，海岸構造物は基礎を深く重量を大きくしています．海側のり面は一般に急傾斜で，直立しあるいは海に向かってそりかえる波返しが最上部につけられているのが海岸堤防の一つの特徴です．

　高潮対策の基本となるのは計画高潮位で，ある規模の台風（計画外力）があるコースをとって進行した場合に引き起こされるであろう最大潮位偏差を計算し，これに天文潮位を加えた値で与えられます．海岸堤防の上面（天端）の高さは，これにさらに波の打ち上げ高と余裕高を加えて決められます．計画外力は起こると予想される最大級の外力で，現在では多くの重要海岸で1959年伊勢湾台風規模の台風が設定されています．

台風進行のコースはそれぞれの湾・海岸に大きな高潮を引き起こした過去の台風から最悪コースを選んで決められます．たとえば大阪湾では1934年室戸台風コースを，東京湾では1949年キティ台風などの経路を比較し最悪のコースを設定しています．台風進行の右側では反時計回りに吹き込む風に進行速度が加算され風がより強くなるので，一般に西側を通るコースが最悪となります．

潮位偏差は低い気圧による海水吸い上げ高と強風による海水吹き寄せ高との和です．気圧が1hPa下がると海面は1cm上昇します．吹き寄せによる海面上昇高は風速（m/s）の2乗に比例し，東京湾など主要湾における比例定数は0.15〜0.2程度です．最大潮位偏差はこれらの関係式を使い，最低気圧および最大風速により求められます．

天文潮位は最悪の場合を考えて大潮時の平均満潮位が採用され，これはほぼ1mです．波の打ち上げ高は港内で1m程度とされています．堤防の頂部には0.5m程度の高さのコンクリート壁（胸壁）を設置して，余裕高を与えているのが一般的です．ある程度の越波が生じる可能性は大きいので，のり面や天端はコンクリートなどで被覆し侵食を防いでいます．

このようにして計画高潮位を与えて，外郭堤防の高さが決められます．外郭堤防は海岸線および大きな河道沿いに建造される最前線の堤防です．高い海岸埋立地があるところでは，その内陸側に設置されます．計画高潮位は，東京湾4.0m，伊勢湾4.5m，大阪湾3.9mで，堤防高はこれよりも最大で1m程度高くしています．伊勢湾では湾奥を閉ざす防波堤が港の沖合いに建造され，潮位を0.5m下げる計画になっています．大阪では淀川は除き河口近くに水門を設けて高潮時にはこれを閉ざすという防潮水門方式をとり，中心市街地内水路の護岸かさ上げを避けています．この方式により水門の内側の堤防高は外郭堤防よりも2.3m低くしています．東京では荒川や隅田川の堤防・護岸を河口から20kmもの内陸まで外郭堤防として建造し，河川を遡上する高潮を防御しています． 鹿島灘沿岸では最大7mほどの高さの波の打ち上げが想定されています．

高潮対策上の難問の一つである地盤沈下は，1970年代以降沈下速度が非常に遅くなっているので，現在ではかつてほどの深刻さはなくなっています．代わって，地震時の液状化による堤防破壊が問題視されています．海岸部の地盤はほぼ砂質であって，液状化が非常に起きやすいところです．温暖化による海面上昇は堤防高を低下させることになるものの，この海面上昇はここ数十年では数cmのオーダーです．

　津波防御を主目的とする海岸堤防は，数十年〜百数十年の頻度で発生している津波を想定してその高さを決めることになっています．これによって一定の安全水準は確保し，さらに波高の大きい最大規模の津波に対しては，避難を中心とするソフト対策を組み合わせて対処するのを基本の考え方としています．津波という現象には不可測性がひじょうに大きいので，このようにかなり幅のある基準を与えています．高潮とは異なり高さの上限を与えることができないので，経済面での制約もあって完全に防ぐという考えにたつことはできません．

　三陸リアス海岸における2011年以前の海岸堤防の高さ（T.P.高）は，北部で10〜15m，中央部で5〜10m ，南部（宮城県）で3〜5mで，2011年津波はこれを大きく越えました．海岸における波高は多くのところで15〜20mでした．上記の基本的な考え方に基づいた災害後の新計画堤防高は，ほぼ10〜15mとなっています．大船渡湾と釜石湾では，湾内を横断する湾口防波堤を設けて海岸での波高を低下させ，海岸堤防高を低くしています．釜石湾では湾口防波堤により2011年津波の海岸での波高を5m程度低下させたと評価されています．しかし人的被害の軽減効果は小さく，釜石市全体の死者数は1000を超え，住家全壊数との比で簡易に表す人的被害度は，三陸海岸の全市町村中で最大を示しました．海岸堤防があってもその機能には大きな限界があるという前提にたち，安全率を大きくとった対応が必要です．
　鹿島灘沿岸における過去の津波の高さは，1677年延宝地震および2011年東北地方太平洋沖地震で5〜8mほどて，ほぼこの高さの海岸堤防の建造が計画されています．

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