洪水
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2008年、イギリス、 モーペスの通りで発生した都市型洪水

洪水とは、通常は乾燥している土地を水没させる水（稀に他の流体）の氾濫である。 [ 1 ]「流れる水」という意味で、この言葉は潮の流入にも適用される。洪水は農業、土木工学、公衆衛生において重大な懸念事項である。人間による環境変化は、しばしば洪水の強度と頻度を増加させる。人間による変化の例としては、森林伐採や湿地の除去といった土地利用の変化、水路の変更、堤防による洪水対策などが あげられる。地球環境問題も洪水の原因に影響を与えており、具体的には気候変動による水循環の激化と海面上昇が挙げられる。[ 2 ]例えば、気候変動は異常気象をより頻繁かつ強力にする。[ 3 ]これは洪水の強度を高め、洪水リスクの増大につながる。[ 4 ] [ 5 ]

自然洪水には、河川氾濫、地下水氾濫、沿岸氾濫、そして突発洪水とも呼ばれる都市型洪水があります。潮汐洪水は、河口域における河川と沿岸の洪水の両方の要素を含む場合があります。また、本来であれば乾燥状態を保つはずの土地を意図的に洪水状態にすることもあります。これは、農業、軍事、あるいは河川管理の目的で行われることがあります。例えば、多くの国では、半水稲の栽培のために 水田を整備する際に農業用洪水が発生することがあります。

洪水は、河川、湖沼、海などの水域からの水の氾濫によって発生することがあります。このような場合、水は堤防を越えたり決壊したりして、その一部が通常の境界を越えて流れ出します。 [ 6 ]洪水は、飽和した地面に雨水が溜まることでも発生することがあります。これは面的洪水と呼ばれます。湖やその他の水域の大きさは、季節による降水量や雪解け水の変化によって自然に変化します。しかし、これらの大きさの変化は、家屋に浸水したり家畜を溺死させたりし ない限り、洪水とはみなされません。

河川では、流量が河川の流下能力を超えた場合に洪水が発生することがあります。特に水路の湾曲部や蛇行部で顕著です。洪水は、河川の自然の氾濫原にある住宅や事業所に被害をもたらすことがよくあります。人々は河川から離れることで河川の洪水被害を避けることができます。しかし、多くの国では、河川沿いの土地が平坦で肥沃なことが多いため、人々は伝統的にそこで生活し、働いてきました。また、河川は交通や商業、産業へのアクセスが容易です。

洪水は財産に損害を与えるだけでなく、二次的な影響も引き起こします。短期的には、水系感染症や媒介性感染症（例えば蚊が媒介する感染症）の蔓延が拡大します。また、洪水は住民の長期的な避難にもつながります。[ 7 ]洪水は水文学と水力工学の研究分野です。

世界の人口の多くは主要な海岸線の近くに居住しており[ 8 ] 、多くの主要都市や農業地域は氾濫原の近くに位置しています[ 9 ]。気候条件の変化により、沿岸洪水や河川洪水が増加する重大なリスクがあります[ 10 ] 。

種類

ハリケーン・カトリーナの被害を受けたニューオーリンズの洪水の様子
オーストラリア、ノーザンテリトリー州ダーウィンで、モンスーンによる豪雨と高潮により小川が洪水に見舞われた。
サウジアラビアのジッダで洪水が発生し、キング・アブドラ通りが浸水した。
ミネソタ州ジョージタウン近郊のレッドリバーバレー北部で発生した洪水

地域的な洪水

春になると、フィンランドの平地であるポフヤンマー地方では洪水がよく発生します。南ポフヤンマー地方イルマヨキにある、洪水に見舞われた家。

洪水は、降雨や雪解け水による水の供給が浸透や流出を上回る速さで、平坦な地域や低地で発生する可能性がある。過剰水はその場に蓄積し、時には危険な深さまで達する。氾濫原など地下水位が浅い場所や、1回または複数回の嵐による激しい雨の場合には、表土が飽和状態になり、浸透を効果的に阻止する可能性がある。凍土、岩、コンクリート、舗装、屋根を通った浸透も、遅いか無視できるほどである。面的洪水は、氾濫原のような平坦な地域や、河川につながってない局所的な窪地で発生する。これは、地表流の速度が表面の傾斜に依存するためである。内陸盆地では、降水量が蒸発量を上回る期間に面的洪水が発生する可能性がある。[ 11 ]

川の洪水

1月27日 バロン川洪水、ケアンズ

洪水は、湿潤地帯の極小の一時的な河川から乾燥気候の通常は乾いた河川、そして世界最大級の河川に至るまで、あらゆる種類の河川や水路で発生します。耕作地で地表流が発生すると、堆積物が流出によって巻き上げられ、浮遊物または掃流土砂として運ばれる泥水洪水を引き起こす可能性があります。局所的な洪水は、地滑り、氷、土砂、ビーバーダム などの排水路の障害によって引き起こされたり、悪化したりすることがあります。

緩やかな上昇を繰り返す洪水は、集水域が広い大河川で最も多く発生します。流量の増加は、持続的な降雨、急速な雪解け、モンスーン、または熱帯低気圧によって引き起こされる可能性があります。しかし、乾燥気候の地域では、大河川は流域が広くても河道が狭く、その流域内の狭い範囲で降雨が非常に激しいため、急激な洪水が発生することがあります。

ミネソタ州、ノースダコタ州、マニトバ州にまたがる北部レッドリバー渓谷のような極めて平坦な地域では、河川と地域が混在するタイプの洪水が発生する可能性があり、地元では「オーバーランド・フラッディング」と呼ばれています。これは「表面流出」として定義される「オーバーランドフロー」とは異なります。レッドリバー渓谷は、かつてアガシー湖によって形成された氷河湖床で、全長550マイル（890キロメートル）にわたって、河床の標高差はわずか236フィート（72メートル）で、平均勾配は1マイルあたり約5インチ（1キロメートルあたり約8.2センチメートル）です。[ 12 ]この非常に広大な地域では、春の雪解けの速度は場所によって異なり、冬の降雪量が多いと、急速な雪解けによって支流の河岸から水が押し出され、下流の地点まで陸路を移動したり、別の河床に流れ込んだりすることがあります。陸地洪水は、予測不可能で、突然かつ驚くべき速さで発生し、平坦な土地では何マイルも流れ続けるため、壊滅的な被害をもたらす可能性があります。こうした特徴が、陸地洪水を単なる「陸地流出」と区別するものです。

突発洪水などの急激な洪水は、小河川、谷が急峻な河川、不浸透性地形を全長にわたって流れる河川、通常は乾いている水路でより頻繁に発生します。原因は、局所的な対流性降水（激しい雷雨）、またはダム、地滑り、または氷河の背後に作られた上流の貯水池からの突然の放出である可能性があります。ある例では、日曜日の午後、狭い渓谷にある人気の滝で水遊びをしていた8人が突発洪水で亡くなりました。降雨量は観測されなかったものの、流量はわずか1分間に約50立方フィート/秒から1,500立方フィート/秒（1.4～42 m 3 /秒）に増加しました。[ 13 ] 1週間以内に同じ場所で2回の大きな洪水が発生しましたが、その日に滝には誰もいませんでした。致命的な洪水は、急峻でむき出しの岩の斜面がよく見られ、薄い土壌がすでに飽和状態にあった集水域の一部での雷雨によって発生しました。

乾燥地帯の通常は乾いている水路（米国南西部ではアロヨ、その他の地域では様々な名称で知られています）では、鉄砲水が最もよく見られる洪水の種類です。このような状況では、最初に到達した洪水は砂質の川床を濡らすにつれて水量が減少します。そのため、洪水の先端は、後続の高水位の流量よりもゆっくりと進みます。その結果、洪水が下流に向かうにつれて、ハイドログラフの上昇速度はますます速くなり、最終的には流量が非常に大きくなり、土壌の湿潤による水量の減少が無視できるほどになります。

沿岸洪水

沿岸地域は、高潮や海上の大波と相まって高潮に見舞われ、防潮堤を越える波や、深刻な場合には津波や熱帯低気圧によって浸水することがあります。熱帯低気圧または温帯低気圧による高潮は、このカテゴリーに該当します。高潮とは、「予測される天文潮位を超えて、嵐によって発生する水位の上昇」です。[ 14 ]気候変動の影響（例えば、海面上昇や異常気象の増加）と沿岸地域に居住する人口の増加により、沿岸洪水による被害は深刻化し、より多くの人々が影響を受けています。[ 15 ]

河口での洪水は、通常、風と低気圧によって引き起こされる高潮と、上流の川の高い水量にぶつかる 大波の組み合わせによって引き起こされます。

都市部の洪水

2024年5月にブラジルのラゴア・ドス・パトスのポルト・アレグレで洪水が発生
都市型洪水とは、都市やその他の建築環境において、降雨や沿岸部の高潮が雨水下水道などの排水システムの能力を超えることで引き起こされる、土地や建物の浸水である。都市型洪水は、影響を受ける地域が指定された氾濫原内や水域の近くにあるかどうかに関係なく発生する可能性がある。[ 16 ]例えば、河川や湖の氾濫、突発的な洪水、雪解け水などによって引き起こされる。洪水の間、雨水や破損した水道本管から放出された水が建物内や公共の道路に溜まることがある。水は建物の壁や床を浸透したり、下水管、地下室、トイレ、洗面台などから建物内に逆流したりする可能性がある。

都市洪水にはいくつかの種類があり、それぞれ原因が異なります。都市計画者は、雨水洪水（大雨が原因の洪水）、河川洪水（近くの川が堤防から氾濫することで発生）、沿岸洪水（多くの場合、高潮が原因）を区別しています。都市洪水は、住民とインフラの両方にとって危険です。よく知られている災害事象には、1998年のニーム（フランス）と1992年のヴェゾン・ラ・ロメーヌ（フランス）の浸水、 2005年のニューオーリンズ（米国）の洪水、2010～2011年のオーストラリアのクイーンズランド州洪水時のロックハンプトン、バンダバーグ、ブリスベンの洪水、 2022年のオーストラリア東部洪水、より最近では2024年のブラジルのリオグランデドスル洪水などがあります。

意図的な洪水

本来であれば乾燥したままである土地を意図的に洪水状態にすることは、農業、軍事、あるいは河川管理の目的で行われることがあります。これは水利工学の一形態です。多くの国では、半水稲の栽培のために水田を整備する際に、農業用洪水が発生することがあります。

1938年の黄河洪水時の中国国民党兵士

河川管理のための湛水は、洪水期の河川において、犠牲にされる地域よりも価値が高いと考えられる地域から上流へ洪水を転用する形で行われる場合がある。これは、アドホック[ 17 ]的に行われる場合もあれば、いわゆるオーバーラテン（文字通り「レットオーバー」）のように恒久的に行われる場合もある。オーバーラテンとは、オランダの河岸堤防において意図的に低くされた区間であり、例えば北ブラバント州ガッセル村とリンデン村の間のマース川左岸にあるベールセ・オーバーラテンなどが挙げられる。

軍事的浸水は、敵の動きを阻止することを目的とした障害物を戦場に作り出す。[ 18 ]これは攻撃目的にも防御目的にも行われる。さらに、使用される方法が水力工学の一種である限りにおいて、制御された浸水と制御されていない浸水を区別することが有用であろう。制御された浸水の例としては、ネーデルラント連邦共和国とその地域のその後継諸国における浸水が挙げられ[ 19 ] [ 20 ]、また同国における2つのホラント水路、アムステルダム・シュテリング、フリースラント水路、アイセル水路、ペール・ラーム水路、グレベ水路が例示される。

軍事侵攻が制御された行為とみなされるためには、民間人の利益を考慮し、タイムリーな避難を可能にし、浸水を回復可能にし、浸水による生態系への悪影響を最小限に抑えるよう努めなければならない。浸水が長期間にわたる場合、その影響は水文地質学的な意味でも悪影響を及ぼす可能性がある。[ 21 ]

制御不能な洪水の例としては、八十年戦争前半の第二次ライデン包囲戦[ 22 ]、第一次世界大戦中のイーゼル平原の洪水[ 23 ] 、第二次世界大戦中のヴァルヘレンの洪水とウィーリンゲル湖の洪水などがある。

原因

インド、ヴィシャカパトナムでサイクロン・フッドフッドによる洪水発生

洪水は、一般的には長期間にわたる豪雨（局所的または集水域全体）、急激に加速する雪解け、水面上の強風、異常な高潮、津波、あるいはダム、堤防、調整池、その他の貯水池などの構造物の決壊など、多くの要因、あるいはこれらの要因のいずれかの組み合わせによって引き起こされます。洪水は、不浸透性表面の増加や、降雨を吸収する植生の供給を減少させる山火事などの自然災害によって悪化する可能性があります。

雨が降ると、水の一部は池や土壌に保持され、一部は草や植物に吸収され、一部は蒸発し、残りは表面流出として陸地を流れていきます。洪水は、池、湖、河床、土壌、植物がすべての水を吸収しきれないときに発生します。

この状況は、自然に大量の水を蓄える湿地の排水や、水を吸収しない舗装面の建設といった人間の活動によって悪化しています。[ 24 ]その結果、河川で運べない量、あるいは自然の池、湖、人工の貯水池に貯められない量の水が土地から流出します。降水量の約30%が流出水となり[ 25 ]、その量は雪解け水によって増加する可能性があります。

上昇要因

イスラエル、ネゲブ、アイン・アヴダットの鉄砲水

河川の洪水は、多くの場合、大雨によって引き起こされ、雪解けによってさらに悪化することもあります。ほとんど、あるいは全く前兆もなく急速に増水する洪水は、鉄砲水と呼ばれます。鉄砲水は通常、比較的狭い範囲に激しい降雨が降った場合、または以前の降雨で既にその地域が水浸しになっている場合に発生します。

自然降水や、制御されたあるいは制御されていない貯水池からの放流によって排水路に到達する水の量、場所、タイミングが、下流域における流量を決定します。降水の一部は蒸発し、一部は土壌をゆっくりと浸透し、一部は一時的に雪や氷として貯留し、一部は岩、舗装、屋根、飽和または凍結した地面などの表面から急速に流出します。排水路に速やかに到達する降水の割合は、乾燥した平地における小雨ではゼロから、積雪における温雨では170%に達するまで観測されています。[ 26 ]

ほとんどの降水記録は、一定時間間隔内に測定された降水深に基づいています。関心のある降水閾値の頻度は、観測データが利用可能な全期間内にその閾値を超えた測定値の数から決定できます。個々のデータポイントは、各測定深度を観測間の時間間隔で割ることによって強度に変換されます。降雨事象の継続時間が測定値が報告される一定時間間隔よりも短かった場合、この強度は実際のピーク強度よりも低くなります。対流性降水事象（雷雨）は、地形性降水よりも継続時間が短い傾向があります。降雨事象の継続時間、強度、および頻度は洪水予測にとって重要です。短時間の降水は、小規模な流域における洪水にとってより重要です。[ 27 ]

洪水の規模を決定する上で最も重要な上流勾配要因は、対象地域の上流域における流域面積である。降雨強度は、約30平方マイル（約80平方キロメートル）未満の流域では2番目に重要な要因である。より大きな流域では、主水路の勾配が2番目に重要な要因である。水路勾配と降雨強度は、それぞれ小規模流域と大規模流域において3番目に重要な要因となる。[ 28 ]

集中時間とは、上流排水域の最遠点からの流出水が、対象地域の洪水を制御する排水路の地点に到達するのに必要な時間である。集中時間は、対象地域におけるピーク降雨の臨界継続時間を定義する。[ 29 ]激しい降雨の臨界継続時間は、屋根や駐車場の排水構造物ではわずか数分である可能性があるが、河川流域では数日間の累積降雨量が重要となる。

下降要因

下流に流れる水は、最終的に下流の状況に遭遇し、流れが遅くなります。沿岸の洪水地帯における最終的な制限は、多くの場合、海洋または自然湖を形成する沿岸の洪水州です。洪水の多い低地では、潮汐の変動などの標高の変化が沿岸および河口の洪水の重要な決定要因です。津波や高潮などの予測しにくい事象も、大規模な水域の標高変化を引き起こす可能性があります。流水の標高は、流路の形状、特に、流路の深さ、流速、および堆積物の量によって制御されます[ 28 ]橋や渓谷などの流路制限は、制限より上の水位を制御する傾向があります。排水の特定の範囲の実際の制御点は、水位の変化とともに変わる可能性があるため、より近い点が低い水位を制御し、より遠い点がより高い水位を制御する場合があります。

有効な洪水水路の形状は、植生の成長、氷や瓦礫の堆積、または洪水水路内での橋、建物、堤防の建設によって変化する可能性があります。

多くの河川では定期的に洪水が発生し、その周囲には氾濫原と呼ばれる地域が形成されます。降雨量が比較的少ない場合でも、ハリケーンなどの強風によって湖や湾の岸辺が浸水することがあります。強風は沿岸部に水を送り込みます。

気候変動

海面上昇、地盤沈下、自然防壁の喪失により、高潮による洪水が増加している。 [ 30 ]
断続的な潮汐洪水に加えて、長期的な海面上昇も発生します。NOAAは、同じ国でも海岸線によって海面上昇のレベルが異なると予測しています。[ 31 ]

大雨の増加により、洪水が発生した場合、その被害はより深刻になる可能性があります。[ 32 ]：1155 降雨と洪水の相互作用は複雑です。洪水が少なくなると予想される地域がいくつかあります。これはいくつかの要因に依存します。これには、雨や雪解けの変化だけでなく、土壌水分も含まれます。[ 32 ]：1156 気候変動により、一部の地域では土壌が乾燥するため、降雨をより早く吸収する可能性があります。これにより、洪水が減少します。乾燥した土壌は硬くなることもあります。この場合、大雨が川や湖に流れ込みます。これにより、洪水のリスクが高まります。[ 32 ]：1155

偶然

極端な洪水事象は、異常に激しく暖かい降雨による大量の積雪の融解、浮氷による水路閉塞、ビーバーダムのような小規模な貯水池の解放など、偶然の一致によって生じることが多い。[ 33 ]これらの事象の同時発生により、障害のない排水路内を流れる降水流出のみを考慮した単純化された統計予測モデルから予想されるよりも頻繁に大規模な洪水が発生する可能性がある。 [ 34 ]激しい流れによって木質植物が根こそぎにされ、洪水で被害を受けた構造物や車両（船舶や鉄道設備など）が移動すると、瓦礫による水路形状の改変がよく起こる。 2010～2011年のクイーンズランド州洪水時の最近の現地測定では、流速、水深、または特定の運動量のみに基づいた基準では、流速と水深の変動によって引き起こされる危険を説明できないことが示された。[ 35 ]これらの考慮事項は、流れの動きによって運ばれた大きな瓦礫に関連するリスクをさらに無視している。[ 36

悪影響

2023年初頭にカリフォルニア州を襲った複数の大気河川により、ビュート郡のクルミ園が浸水した。

洪水は甚大な破壊力を持つことがあります。水が流れると、橋、構造物、家屋、樹木、車など、あらゆる建物や物体を破壊する力があります。経済的、社会的、そして自然環境的被害は、洪水の影響を受ける一般的な要因であり、洪水がこれらの地域に及ぼす影響は壊滅的なものとなり得ます。[ 37 ]洪水と農業、気候、経済、そして疾病（FACED）の間には相互に関連しています。[ 38 ]

インフラと社会への影響

他の種類の災害と比較した、洪水によって引き起こされる農業および非農業部門の経済的損失。

世界では数多くの洪水が発生し、インフラ、自然環境、そして人命に壊滅的な被害をもたらしてきました。[ 37 ]

洪水は人間社会に壊滅的な影響を及ぼす可能性があります。世界中で洪水の頻度と規模が増加しており、社会への被害も増大しています。[ 37 ]

壊滅的な河川洪水は、ダムの決壊など、大規模なインフラの不具合によって引き起こされることがあります。また、地滑り、地震、火山噴火による排水路の改変によっても引き起こされることがあります。例としては、突発洪水やラハールが挙げられます。津波は沿岸部に壊滅的な洪水を引き起こす可能性があり、最も一般的には海底地震が原因となります。

経済への影響

洪水の主な影響には、人命の損失、建物やその他の構造物（橋梁、下水道、道路、運河など）への被害が含まれます。洪水による経済的影響は深刻になる可能性があります。[ 9 ]

毎年、洪水は各国に数十億ドル相当の被害をもたらし、人々の生活を脅かしています。[ 39 ]その結果、世界中の脆弱な人々にとって、洪水は重大な社会経済的脅威となっています。[ 39 ]例えば、2007年のバングラデシュでは、洪水により100万戸以上の家屋が破壊されました。また、アメリカ合衆国では、毎年洪水によって70億ドル以上の被害が発生しています。[ 40 ]

2018年にインド・ケーララ州で発生した洪水により、この家に泥が堆積しました。洪水は水害を引き起こすだけでなく、大量の堆積物を堆積させることもあります。

洪水は農地を浸水させ、耕作不能に陥らせ、作物の植え付けや収穫を妨げます。その結果、人間と家畜の両方にとって食糧不足につながる可能性があります。極端な洪水状況では、国の収穫​​全体が失われる可能性があります。樹木の中には、根系が長期間浸水すると生き残れないものもあります。[ 41 ]

人々が居住する地域での洪水は、被災した地域に甚大な経済的影響を与えます。米国では、業界専門家の推定によると、地下室の浸水は不動産価値を10～25%低下させる可能性があり、住宅購入をためらう主な理由の一つとなっています。[ 42 ]米国連邦緊急事態管理庁（FEMA）によると、洪水災害の後、中小企業の約40%が営業を再開していません。[ 43 ]米国では、住宅と事業所の両方に対する洪水被害に対する保険が利用可能です。[ 44 ]

一時的な観光客の減少、復興費用、あるいは食料不足による物価上昇などによる経済的困難は、深刻な洪水の一般的な後遺症です。特に死亡、重傷、財産損失が発生した場合、被災者への影響は心理的なダメージとなる可能性があります。

健康への影響

米国フロリダ州の沿岸地域での洪水
1991年のバングラデシュサイクロンによる洪水で約14万人が死亡

洪水に直接関連する死亡は、通常、溺死によって引き起こされます。洪水の水は非常に深く、強い流れがあります。[ 45 ]死亡は溺死だけが原因ではなく、脱水症、熱中症、心臓発作、その他医療物資を届けることができない病気によっても死亡は発生します。[ 45 ]

洪水が発生すると、負傷は深刻な病状悪化につながる可能性があります。負傷は洪水に直接巻き込まれた人だけでなく、救助隊や物資を運搬する人にも起こり得ます。負傷は洪水発生前、発生中、そして発生後にも発生する可能性があります。[ 45 ]洪水時には、落下物や水中を高速で移動する物体による事故が発生します。洪水発生後の救助活動では、多数の負傷者が発生する可能性があります。[ 45 ]

水によって運ばれる多くの病原体や細菌により、感染症が増加しています。コレラ、A型肝炎、E型肝炎、下痢性疾患など、水系感染症は数多く存在します。洪水時には清潔な水が不足するため、胃腸疾患や下痢性疾患が非常に多く発生します。洪水が発生すると、清潔な水源が汚染されることがよくあります。A型肝炎とE型肝炎は、洪水が発生した場所や地域社会の洪水に対する備えの程度にもよりますが、水域や居住区域の衛生状態が不十分なために多く発生します。[ 45 ]

洪水が発生すると、人々はほぼすべての作物、家畜、食糧備蓄を失い、飢餓に直面する可能性があります。[ 46 ]

洪水は送電網、そして時には発電設備にもしばしば被害を与え、停電による連鎖的な影響をもたらします。これには飲料水処理と給水機能の喪失が含まれ、飲料水の喪失や深刻な水質汚染につながる可能性があります。また、下水処理施設の機能不全も引き起こす可能性があります。清潔な水の不足と洪水に混ざった生活排水は、洪水の発生場所に応じて、チフス、ジアルジア、クリプトスポリジウム、コレラなど、水系感染症のリスクを高めます。

道路や交通インフラが被害を受けると、被災者への援助の提供や緊急医療の提供が困難になる可能性があります。

洪水により家屋が慢性的に濡れた状態になり、室内のカビが繁殖して健康への悪影響、特に呼吸器症状を引き起こす可能性がある。[ 47 ]災害発生後、呼吸器疾患がよく起こる。これは水害の程度と事故後のカビの発生量に依存する。研究によると、沿岸部や湿地帯に住む人々は湿気やカビへの曝露によって呼吸器系の健康被害が30～50％増加すると示唆されている。家屋の真菌汚染は、アレルギー性鼻炎や喘息の増加と関連している。[ 48 ] 洪水が収まった後に残る静水のため、媒介生物による疾患も増加する。媒介生物による疾患には、マラリア、デング熱、西ナイル熱、黄熱病がある。[ 45 ]洪水は被災者の精神的・社会的統合性に多大な影響を及ぼす可能性がある。人々は多種多様な喪失とストレスに苦しむ。長期的な健康問題の中で最も多く治療される病気の一つは、洪水とそれに伴うあらゆる悲劇によって引き起こされるうつ病です。[ 45 ]

命の喪失

以下は、死者数が 10 万人以上となった世界最悪の洪水のリストです。

死者数イベント位置年
250万～370万[ 49 ]1931年の中国の洪水中国1931
90万～200万1887年の黄河洪水中国1887
50万～70万1938年の黄河洪水中国1938
23万1000台風ニーナの影響で板橋ダムが決壊。洪水により約8万6000人が死亡、さらにその後の病気で14万5000人が死亡した。中国1975
23万2004年インド洋津波インドネシア2004
14万50001935年の揚子江の洪水中国1935
10万以上セントフェリックスの洪水、高潮オランダ1530
10万ハノイと紅河デルタの洪水北ベトナム1971
10万1911年の揚子江の洪水中国1911

プラスの影響（メリット）

洪水（特に頻度の高い、あるいは規模の小さい洪水）は、地下水の涵養、土壌の肥沃化、そして一部の土壌における栄養分の増加など、多くの恩恵をもたらします。そのため、チグリス・ユーフラテス川、ナイル川、インダス川、ガンジス川、黄河などの沿岸地域に住む古代の人々にとって、定期的な洪水は生活の糧として不可欠でした。

洪水は、年間を通して降水量が不均一な乾燥・半乾燥地域において、非常に必要な水資源を提供し、農地の害虫を駆除します。特に淡水洪水は、河川回廊における生態系の維持に重要な役割を果たし、氾濫原の生物多様性を維持する上で重要な要素となっています。[ 50 ]洪水は湖沼や河川に栄養塩を拡散させ、数年間にわたり 生物量の増加と漁業の改善につながる可能性があります。

一部の魚種にとって、洪水に見舞われた氾濫原は、捕食者が少なく、栄養分や餌が豊富に存在するため、産卵に非常に適した場所となる可能性があります。 [ 51 ]ウナギなどの魚類は、洪水を利用して新たな生息地に移住します。また、鳥類も洪水による食料生産の増加から利益を得る可能性があります。[ 52 ]

洪水が発生しやすい地域では、再生可能エネルギー源である 水力発電の実現可能性も高くなります。

洪水およびそれに伴う危険に対する防御

洪水管理

壊滅的な洪水の再発を防ぐためにハンバー川（オンタリオ州）に堰が建設されました。

洪水管理または洪水制御は、洪水の有害な影響を軽減または防止するために用いられる方法です。洪水は、上流での異常気象などの自然現象と、水域や流出水に対する人為的な変化の両方によって引き起こされる可能性があります。洪水管理方法には、構造物によるもの（つまり洪水制御）と非構造物によるものがあります。構造物による方法は洪水を物理的に食い止めますが、非構造物による方法はそうではありません。洪水を防ぐための防潮堤などのハードインフラを構築することは、洪水管理に効果的です。しかし、景観工学においては、水量の増加に対処するために 、湿地や氾濫原などのソフトインフラや自然システムに頼ることがベストプラクティスです。

洪水管理には、洪水災害のリスク、脆弱性、露出を軽減するための対策に重点を置いた洪水リスク管理や、例えば洪水リスク評価によるリスク分析の提供が含まれます。[ 53 ]洪水緩和は関連してはいるものの別の概念であり、洪水リスクと潜在的な影響を軽減しながら洪水事象に対する回復力を向上させるために講じられる、より広範な戦略のセットを表しています。

気候変動により洪水リスクと強度が増大しているため、洪水管理は気候変動適応と気候変動レジリエンスの重要な部分を占めています。[ 54 ] [ 55 ]例えば、沿岸洪水を防止または管理するためには、沿岸管理の実践において潮汐などの自然現象だけでなく、気候変動による海面上昇にも対処する必要があります。洪水の防止と軽減は、個々の土地、小規模コミュニティ、そして町や都市全体という3つのレベルで研究することができます。

洪水管理の例

世界中の多くの国々では、洪水が発生しやすい水路は綿密に管理されています。水路の氾濫を防ぐために、調節池、堤防、[ 56 ]堤防、貯水池、堰堤などの防御施設が用いられています。これらの防御施設が機能しなくなった場合は、土嚢や携帯用膨張式チューブなどの緊急対策を用いて洪水を食い止めようとすることがよくあります。ヨーロッパとアメリカ大陸の一部では、沿岸部の洪水対策として、防波堤、養浜、バリアー島などの沿岸防御施設が整備されてきました。

河川や小川の沿岸域では、長年にわたり多くの水路の蛇行を引き起こす自然の力を減速または逆転させるために、侵食防止対策を講じることができます。また、ダムなどの洪水防御施設を建設し、長期にわたって維持管理することで、洪水の発生と被害を軽減することもできます。アメリカ合衆国では、アメリカ陸軍工兵隊がこのような洪水防御ダムのネットワークを維持管理しています。

都市部の洪水が発生しやすい地域では、人工の下水道システムと雨水インフラの修復と拡張が解決策の 1 つです。別の戦略としては、自然の排水路、多孔質舗装、湿地(総称してグリーン インフラまたは持続可能な都市排水システム(SUDS)) を通じて、道路、駐車場、建物の不浸透性表面を減らすことです。洪水が発生しやすいと特定された地域は、時折の洪水に耐えられる公園や遊び場に変えることができます。開発業者に雨水を敷地内に貯留すること、建物を高くしたり、防潮堤や堤防で保護したり、一時的な浸水に耐えられるように設計することを義務付ける条例を制定することもできます。不動産所有者は、建物への水の流れを分散させるために敷地を再整備したり、雨水タンク、排水ポンプ、逆止弁を設置したりするなど、自ら解決策に投資することもできます。

洪水安全計画

2013年コロラド州の洪水の余波
2010 年アフガニスタン、ナンガルハルでの洪水救助
短時間に大雨が降ることによって引き起こされる洪水

アメリカ合衆国では、国立気象局が洪水に対して「引き返して溺れないように」というアドバイスを出しています。つまり、洪水の危険区域を渡ろうとするのではなく、その区域から避難することを推奨しています。最も基本的なレベルでは、洪水に対する最善の防御策は、予測されるリスクと洪水危険区域を占有することによる利益とのバランスを取りながら、高所を高価値用途に利用することです。[ 57 ]：22–23 病院、緊急対応センター、警察、消防、救助サービスなどの重要な地域安全施設は、洪水のリスクが最も低い地域に建設されるべきです。橋など、洪水危険区域に避けられない構造物は、洪水に耐えられるように設計されるべきです。洪水のリスクが最も高い地域は、洪水が差し迫った際に人々がより安全な地域に避難する間、一時的に放棄できるような価値ある用途に転用することができます。

洪水安全計画には、次のような分析とエンジニアリングのさまざまな側面が含まれます。

  • 過去および現在の洪水の高さと浸水地域の観測、
  • 統計、水文学、水力モデル解析、
  • 将来の洪水シナリオに備えて浸水地域と洪水の高さをマッピングする
  • 長期的な土地利用計画と規制
  • 洪水を制御または耐えるための構造物の工学設計と建設、
  • 中期的な監視、予測、緊急対応計画、および
  • 短期的な監視、警告、および対応操作。

それぞれのテーマは、時間、空間、そして関係者の規模や範囲が異なり、それぞれ異なるながらも関連性のある問題を提起しています。洪水原におけるメカニズムを理解し、管理しようとする試みは、少なくとも6千年にわたって行われてきました。[ 58 ]

アメリカ合衆国では、州洪水氾濫原管理者協会が、洪水による現在および将来の損失、コスト、人的被害を軽減し、氾濫原の自然で有益な機能を保護するための教育、政策、活動を推進しています。これらはすべて、悪影響を及ぼすことなく行われています。[ 59 ]アメリカ合衆国における災害軽減のベストプラクティス事例のポートフォリオは、連邦緊急事態管理庁から入手できます。 [ 60 ]

洪水清掃の安全性

洪水後の清掃活動は、作業に携わる作業員やボランティアに危険をもたらすことが多い。潜在的な危険としては、感電、一酸化炭素曝露、筋骨格系の危険、暑熱または寒冷ストレス、自動車関連の危険、火災、溺死、危険物質への曝露などがある。浸水した災害現場は不安定なため、清掃作業員は鋭利な残骸、洪水中の生物学的危険、露出した電線、血液やその他の体液、動物や人間の遺体に遭遇する可能性がある。洪水災害の計画と対応において、管理者は作業員にヘルメット、ゴーグル、厚手の作業用手袋、ライフジャケット、鋼鉄製のつま先と中敷きが付いた防水ブーツを提供する。[ 61 ]

洪水予測

2005年10月、ハリケーン・ウィルマの高潮により、米国フロリダ州キーウェスト近郊で洪水が発生した。

ある河川区間における年間最大流量の系列を統計的に分析することで、100年確率洪水やその他の発生頻度間隔の洪水を推定することができます。水文学的に類似した地域における多くの地点からの同様の推定値は、各流域の測定可能な特性と関連付けることができ、直接分析を行うのに十分なデータがない場合でも、河川区間における洪水発生頻度を間接的に推定することができます。

河道区間の物理プロセスモデルは一般的によく理解されており、氾濫原のマッピングや洪水保険などでの使用のために、与えられた河道条件と特定の流量に対する浸水の深さと面積を計算します。逆に、最近の洪水で観測された浸水面積と河道条件が与えられれば、モデルは流量を計算できます。さまざまな潜在的な河道構成と流量に適用することで、区間モデルは、修正された河道の最適設計を選択するのに役立ちます。2015年の時点では、1Dモデル（河道内で測定された洪水レベル）または2Dモデル（氾濫原の範囲にわたって測定された可変の洪水深）のいずれかのさまざまな区間モデルが利用可能です。HEC -RAS [ 62 ]、 Hydraulic Engineering Centerモデルは、無料で利用できるという理由だけで、最も人気のあるソフトウェアの1つです。TUFLOW [ 63 ]などの他のモデルは、1Dコンポーネントと2Dコンポーネントを組み合わせて、河道と氾濫原全体の洪水深を導き出します。

流域全体の物理プロセス モデルはさらに複雑です。多くのプロセスは、ある点または小さな領域ではよく理解されていますが、その他のプロセスはすべてのスケールでは十分に理解されておらず、通常または極端な気候条件下でのプロセスの相互作用が不明な場合があります。流域モデルは通常、地表プロセス コンポーネント (降雨量または雪解け水が水路に到達する量を推定する) と一連の流域モデルを組み合わせます。たとえば、流域モデルは 100 年に 1 度の嵐によって発生する可能性がある流出ハイドログラフを計算できますが、嵐の発生間隔が関連する洪水の発生間隔と一致することはめったにありません。流域モデルは、洪水の予報と警報、および土地利用の変化と気候変動の影響の分析によく使用されます。

アメリカ合衆国では、リアルタイム水文学コンピュータモデリングへの統合的なアプローチとして、米国地質調査所（USGS）[ 64 ] 、様々な協力観測ネットワーク[ 65 ]、様々な自動気象センサー、米国海洋大気庁国立運用水文学リモートセンシングセンター（NOHRSC）[ 66 ] 、様々な水力発電会社などからの観測データと、予想される降雨量や雪解けの量的降水量予報（QPF）を組み合わせて、毎日または必要に応じて水文学予報を作成しています。 [ 67 ] NWSは、セントローレンス水路の地域など、米国とカナダの両方に影響を与える水文学予報に関して、カナダ環境省とも協力しています。

全世界の洪水状況を地図化するコンピュータツールである全球洪水監視システム（GFMS）はオンラインで利用可能である。[ 68 ]世界中のユーザーはGFMSを使用して、自分の地域でいつ洪水が発生する可能性があるかを判断することができる。GFMSは、NASAの地球観測衛星と全球降水観測衛星（GPM）の降水データを使用している。GPMの降水データは、植生被覆、土壌タイプ、地形を考慮した地表モデルと組み合わせられ、地表に浸透する水の量と河川に流入する水の量を算出する。

ユーザーは、世界地図上の12キロメートル間隔のグリッドポイントごとに、降雨量、流量、水深、洪水の統計情報を3時間ごとに閲覧できます。これらのパラメータの予測は5日先まで可能です。ズームインすると、1キロメートル間隔の浸水マップ（水に覆われると推定される地域）を表示できます。[ 69 ]

2013年4月、ブラジル、リオグランデドノルテ州ナタールの路上で発生した洪水

洪水の発生を事前に予測することで、予防措置を講じ、人々に警告を発することができ[ 70 ]、洪水発生時に備えることができます。例えば、農家は低地から家畜を移動させ、公共サービスは必要に応じてサービス経路を変更するための緊急措置を講じることができます。また、緊急サービスは、緊急事態が発生した際に対応できるよう、事前に十分な資源を確保しておくことができます。人々は洪水の危険がある地域から避難することができます。

水路の洪水予測を最も正確に行うには、流量と過去の降雨量を関連付けた長期にわたる履歴データを持つことが最善です。 [ 71 ]この履歴情報と、貯水池の余剰容量、地下水位、帯水層の飽和度など、集水域の容積容量に関するリアルタイムの知識を組み合わせることも、最も正確な洪水予測を行うために必要です。

レーダーによる降雨量推定や一般的な天気予報技術も、洪水予報の重要な要素である。良質のデータが利用できる地域では、洪水の強さと高さをかなり高い精度で、十分なリードタイムをもって予測することができる。洪水予報の出力は通常、最大予想水位と水路沿いの主要地点への到達予定時刻であり、[ 67 ]また、洪水の統計的再現期間の予測も可能になる。多くの先進国では、洪水リスクのある都市部は100年に一度発生する洪水、つまり100年間に発生する 確率が約63%（すなわち1 − 0.99 100、または約1 − 1/ e ）の洪水から守られている。

マサチューセッツ州トーントンにある米国国立気象局（NWS）北東河川予報センター（RFC）によると、都市部における洪水予測の経験則は、不浸透性表面に著しい水たまりが生じるには、約1時間で少なくとも1インチ（25mm）の降雨量が必要であるという。多くのNWS RFCは、フラッシュフラッドガイダンスとヘッドウォーターガイダンスを定期的に発行しており、これらは、フラッシュフラッドや大規模な流域の洪水を引き起こすために短時間で降る必要がある降雨量の目安を示している。[ 72 ]

洪水リスク評価

洪水リスクとは、特定のハザードと脆弱性に基づき、洪水が個人、財産、自然景観に及ぼすリスクと定義できます。洪水リスクの程度は、必要とされる軽減戦略の種類や実施される軽減戦略に影響を与える可能性があります。[ 73 ]

世界の人口の多くは主要な海岸線の近くに居住しており[ 8 ] 、多くの主要都市や農業地域は氾濫原の近くに位置しています[ 9 ]。気候条件の変化により、沿岸洪水や河川洪水が増加する重大なリスクがあります[ 10 ] 。

国や地域別の例

社会と文化

ジャワ島の洪水から避難する人々、 1865年頃～1876年

神話と宗教

「大洪水」、ギュスターヴ・ドレの挿絵入り聖書版の口絵

洪水神話または大洪水神話とは、通常は神々によって引き起こされた大洪水が文明を破壊するという神話であり、多くの場合、神の報復として行われる。これらの神話に登場する洪水は、特定の創造神話に登場する太古の宇宙の海としばしば類似点が指摘される。洪水は、例えば再生の準備など、人類の浄化のための手段として描写されているからである。また、ほとんどの洪水神話には、「人間の生命への渇望を体現する」文化的英雄が登場する。 [ 74 ]

神による洪水に関する最古の物語は、メソポタミアのシュメール文化に起源を持ち、紀元前18世紀に遡るアッカド語のアトラ・ハシス叙事詩にもその一部が表現されています。類似の洪水物語は、聖書の創世記の洪水物語、ヒンドゥー教のマンヴァンタラ・サンディヤ、ギリシャ神話のデウカリオン、そして北米先住民文化など、多くの文化に見られます。

語源

「洪水」という単語は古英語のflōdに由来し、ゲルマン諸語に共通する単語である（ドイツ語のFlut、オランダ語のvloedはflow、floatと同じ語源である。またラテン語のfluctus、flumenとも比較できる）、「水の流れ、潮、水による陸地の氾濫、大洪水、ノアの洪水、水塊、川、海、波」を意味する。[ 75 ] [ 76 ]古英語のflōdはゲルマン祖語のfloduzに由来する（古フリジア語のflod、古ノルド語のfloð、中期オランダ語のvloet、オランダ語のvloed 、ドイツ語のFlut、ゴート語のflodusはfloduzに由来する）。[ 75 ]

参照

  • 災害対応 – 災害管理サイクルの第2フェーズ
  • 転流ダム – 川の流れの一部を転流させるダム
  • 緊急事態管理 – 緊急事態のあらゆる人道的側面への対処
  • 洪水警報 – 地域的な洪水が観測されたか差し迫っていることを示す気象警報リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
  • 土石流 – 土石流の形態

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