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。[ 1 ]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、より広範な戦略セットを表します。

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。[ 2 ] [ 3 ]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。

用語

洪水管理とは、洪水の発生を防止したり、洪水が発生した場合にその影響を最小限に抑えるなど、洪水を制御または軽減するための対策を含む広い用語です。[ 4 ] [ 5 ]

洪水管理方法には、構造的なものと非構造的なものがあります。

  • 構造的洪水管理（すなわち、洪水制御）は、貯水池、堤防、浚渫、転流などの物理的な解決策を使用して洪水の影響を軽減することです。
  • 非構造的洪水管理には、土地利用計画、事前警報システム、洪水保険などが含まれます。さらに、「ゾーニング条例および規則、洪水予測、洪水対策、避難および河川の清掃、洪水対策活動、そして洪水を物理的に抑制することなく洪水被害を抑制するための上流域の土地処理または管理」などが挙げられます。[ 6 ]

洪水管理に密接に関連している、または洪水管理に含まれる関連用語がいくつかあります。

洪水管理には、洪水リスク管理が含まれます。これは、洪水災害のリスク、脆弱性、および露出を軽減するための対策に重点を置き、例えば洪水リスク評価を通じてリスク分析を提供することです。[ 1 ]自然災害の文脈では、リスク管理には「評価または認識されたリスクに基づいて、悪影響の可能性および/または規模を軽減するための計画、行動、戦略、または方針」が含まれます。[ 7 ]

治水、洪水防御、洪水防御、洪水緩和はすべて、「洪水発生時に水を貯留または転流させ、流出量または下流の浸水を減らすこと」を意味する用語です。[ 8 ]治水は環境工学の一部です。洪水が特定の地域に到達するのを防ぐために、 防潮堤や水門を用いて洪水流出を方向転換するなど、水の流れを管理することが含まれます。

洪水対策は、洪水リスクと潜在的な影響を軽減し、同時に洪水に対するレジリエンス（回復力）を向上させるための、より広範な戦略を指す、関連しつつも独立した概念です。これらの対策には、予防、予測（洪水警報と避難を可能にする）、対策（例：ゾーニング規制）、物理的制御（自然に基づく解決策やダムや防潮堤などの物理的構造物）、そして保険（例：洪水保険）が含まれます。[ 9 ] [ 10 ]

洪水対策は、洪水発生時の洪水や高水位の影響を軽減するために使用されます。[ 11 ]これらには、避難計画や救助活動が含まれます。洪水対策は、洪水管理計画における対応・復旧段階の一部です。

洪水の原因

  • 普段は空の状態の貯水池。洪水を吸収し、ゆっくりと放出することを目的としています。
    普段は空の状態の貯水池。洪水を吸収し、ゆっくりと放出することを目的としています。
  • 洪水の際、同じ池は水を溜め込んでいる。洪​​水のピークが過ぎると、ゆっくりと水が流れていく。
    洪水の際、同じ池は水を溜め込んでいる。洪​​水のピークが過ぎると、ゆっくりと水が流れていく。
不浸透面と表面流出の関係

降水、吸収、流出

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、大量の水を自然に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。[ 12 ]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[ 13 ]、その量は雪解け水によって増加する可能性があります。

洪水レベル：ピークを鈍化させる

深刻な洪水は、川の水位がほんの一瞬急上昇することで発生します。水の流れを緩め、水を吸収し、ピークを過ぎたら再び排水することで、流れを徐々に分散させ、洪水のピークを緩和することができます。

洪水時の水位は、急激に上昇した後、急激に低下する傾向があります。洪水のピーク水位は、非常に急峻で短いスパイク（急激な水の流れ）として発生します。表面流出を遅らせるもの（湿地、蛇行、植生、多孔質物質、乱流、氾濫原への河川の広がりなど）は、一部の流れを他の部分よりも遅くし、時間の経過とともに流れを分散させ、急激な上昇を鈍化させます。急激な上昇を少しでも鈍化させると、洪水のピーク水位は大幅に低下します。一般的に、洪水のピーク水位が高いほど、洪水による被害は大きくなります。現代の治水は、「流れを遅くする」ことを目指しており、理想的には植生のある低地を意図的に洪水状態にしてスポンジのように機能させ、洪水が引くにつれて再び排水できるようにします。[ 14 ] [ 15 ]

目的

洪水が住宅、産業、農業に影響を及ぼす場合には洪水管理が求められ、そのような場合には環境に配慮した解決策が解決策となる場合がある。[ 16 ]自然の洪水には多くの有益な環境効果がある。[ 17 ]この種の洪水は通常季節的に発生し、洪水は土壌の肥沃度を回復させ、湿地を回復させ、生物多様性を促進する。[ 18 ]

洪水の影響を軽減する

洪水は多くの影響を及ぼします。財産に損害を与え、人間や他の種の生命を危険にさらします。急速な水の流出は土壌浸食を引き起こし、それに伴って他の場所（下流や海岸沿いなど）に堆積物が堆積します。魚類や他の野生生物の生息地の産卵場は汚染されたり、完全に破壊されたりする可能性があります。高架道路のない地域では、長時間にわたる高洪水によって交通が遅れる場合があります。洪水は排水を妨げ、農業に支障をきたすなど、土地の経済的利用を阻害する場合があります。橋台、護岸、下水道管、および洪水路内のその他の構造物に構造的損害が発生する可能性があります。水路の航行や水力発電に障害が発生することもよくあります。洪水による経済的損失は通常、毎年数百万ドルに上り、近年の米国史上最悪の洪水では数十億ドルの損害が発生しました。

個人財産の保護

緊急洪水防壁

不動産所有者は、ドアや通気口を塞いだり、重要な箇所を防水処理したり、建物の縁に土嚢を積んだりすることで、自宅への浸水を防ぐことができます。洪水リスク管理において、民間による予防措置はますます重要になっています。[ 19 ]

不動産レベルでの洪水軽減には、海岸線開発の洗掘防止、透水性舗装材の使用と構造物から離れた傾斜地による雨水の浸透の改善、景観への土手、湿地、または窪地の組み込みなど、建築現場に重点を置いた予防措置も含まれる場合がある。[ 20 ]

コミュニティの保護

より多くの家屋、店舗、インフラが洪水の影響で脅かされる場合、防御のメリットは追加コストに見合う価値があります。洪水が発生しやすい特定の場所に一時的な洪水防御を構築し、上昇する洪水から保護することができます。大規模な都市開発地域を流れる川は、多くの場合、制御され、水路が整備されています。運河の最大容量を超えて水位が上昇すると、他の水路や地域社会の領域に洪水が広がり、被害が発生します。被害を最小限に抑えるために、堤防、盛土、壁で水辺を高くする防御策（長期的および短期的）を構築することができます。危険にさらされているインフラの人口が多く、価値が高い場合は、大都市圏での緩和に高額なコストがかかることがよくあります。

町や都市などの広域地域の保護

人や財産へのリスクを軽減する最も効果的な方法は、洪水リスクマップを作成することです。ほとんどの国が、洪水データに基づいて洪水が発生しやすい地域を示すマップを作成しています。英国では、環境庁が危険地域を示すマップを作成しています。右の地図はヨーク市の洪水マップを示しており、 100年に1回の洪水の氾濫原（濃い青）、1000年に1回の洪水で予測される氾濫原（水色）、洪水対策が必要な低地（紫）が含まれています。リスクを軽減する最も持続可能な方法は、洪水多発地域や古い水路でのさらなる開発を防ぐことです。リスクのあるコミュニティは、包括的な氾濫原管理計画を策定することが重要です。[ 21 ]

米国では、国家洪水保険プログラムに参加する地域社会は、洪水が発生しやすい地域での開発を規制することに同意する必要があります。

戦略的撤退

洪水による被害を軽減する方法の一つは、洪水の危険性が高い地域から建物を撤去し、公園として整備したり、自然保護区に戻したりすることです。洪水氾濫原買収プログラムは、ニュージャージー州（ハリケーン・サンディの前後）[ 22 ] 、シャーロット、ノースカロライナ州[ 23 ]、ミズーリ州[ 24 ]などで実施されています。

米国では、FEMA が将来のリスクのある地域を特定する洪水保険料率マップを作成し、地方自治体が財産被害を防止または最小限に抑えるための 地域規制を適用できるようにしています。

回復力

建物やその他の都市インフラは、たとえ洪水が発生しても都市が迅速に復旧し、コストを最小限に抑えられるように設計することができます。例えば、住宅を高床式にしたり[ 25 ]、高床式に建てたりすることができます[ 26 ] 。電気設備や空調設備を地下ではなく屋根の上に設置したり、地下鉄の出入り口やトンネルに可動式の防水壁を組み込んだりすることができます[ 27 ] 。ニューヨーク市はハリケーン・サンディの後、洪水に対するレジリエンス（回復力）を高めるための計画と建設に多大な努力を始めました[ 28 ]。洪水レジリエンス技術は、被災した個人や地域社会の迅速な復旧を支援しますが、その活用は依然として限られています[ 29 ] 。

気候変動への適応

ドナウ川沿いのイップス町の洪水対策

洪水は都市部や町で発生する可能性があり、都市洪水と呼ばれることもあります。また、海上で発生する可能性もあり、沿岸洪水と呼ばれることもあります。海面上昇は沿岸洪水を悪化させる可能性があります。一部の地域では、氷河湖決壊による洪水のリスクもあります。

洪水に対する適応策は数多くある。[ 30 ]

豪雨の頻度が増加すると、雨水処理システムの容量増強が必要になる可能性があります。これにより、雨水と汚水を分離し、ピーク時の越流による河川の汚染を防ぎます。一例として、クアラルンプールのスマートトンネルが挙げられます。

ニューヨーク市は、ハリケーン・サンディ後の復興とレジリエンスに関する包括的な報告書を作成しました。この報告書には、建物の浸水リスクを軽減することが含まれています。また、ハリケーン中およびハリケーン後に発生した特定の問題の再発防止も目指しています。これらの問題には、法的問題や交通問題による被災地域以外でも数週間にわたる燃料不足、医療施設の浸水、保険料の値上げ、電力・蒸気発電・配電網の被害、地下鉄や道路トンネルの浸水などが含まれます。[ 38 ]

構造的手法

治水には古代からいくつかの方法が実施されてきました。[ 39 ]これらの方法には、余分な水を保持するために植物を植えること、丘の斜面を段々にして流れを遅くすること、洪水路（洪水を迂回させるための人工の水路）を建設することが含まれます。[ 39 ]その他の技術には、堤防、湖、ダム、貯水池、 [ 39 ] 洪水時に余分な水を貯めるための 調整池の建設が含まれます。

ダム

2020年の中国洪水時の新安江ダムの放水

多くのダムとそれに関連する貯水池は、洪水防御と制御を目的として、全面的または部分的に設計されています。多くの大規模ダムには洪水制御保留地があり、雨期/夏の雪解け期が始まる前に貯水池の水位を一定の標高より低く保ち、洪水が溜まる一定量の空間を確保する必要があります。ダムによって作られた貯水池のその他の有益な用途には、水力発電、節水、レクリエーションなどがあります。貯水池とダムの建設と設計は、通常政府によって設定された基準に基づいています。アメリカ合衆国では、ダムと貯水池の設計はアメリカ陸軍工兵隊（USACE）によって規制されています。ダムと貯水池の設計は、USACEによって設定されたガイドラインに従い、構造物の上流の流域の気象、地形、流量、土壌データを考慮した設計流量などのトピックをカバーしています。[ 40 ]

ドライダムという用語は、保全貯水機能がなく、純粋に洪水制御のみを目的とするダムを指します (例:マウントモリスダム、セブンオークスダム)。

転流水路

  • トゥジュンガ・ウォッシュはコンクリート製の洪水制御水路の一例です。このコンクリートは過去に洪水時に破損しました。[41]
    トゥジュンガ・ウォッシュはコンクリート製の洪水制御水路の一例です。このコンクリートは過去の洪水で破損しました。[ 41 ]
  • 対照的に、レイヴンズボーン川の一部は水路化されており、川底には意図的に砂利の浅瀬と植栽が設けられ、流れを蛇行させて緩やかにしています。これはコンクリートを解体するよりも安価です（下の写真参照）。隣接する公園も氾濫原として機能しています。[42][43]
    対照的に、レイヴンズボーン川の一部は水路化されており、川底には意図的に砂利の浅瀬と植栽が施され、流れを蛇行させて緩やかにしています。これはコンクリートを解体するよりも安価です（下の写真参照）。隣接する公園も氾濫原として機能しています。[ 42 ] [ 43 ]

洪水調節水路は、地表水が流れてはいるものの、（洪水時を除き）滞留しない、広大な空の盆地、あるいは一部の大都市の道路面より下を走る乾いた水路であり、突発的な洪水が発生した場合、これらの水路を通って河川やその他の水域に排水されます。洪水を軽減する手段として、洪水調節水路はかつての自然水路の跡地に建設されることもあります。

この種の水路造成は1960年代には一般的に行われていましたが、現在では、蛇行した、植生のある、多孔質の通路による「再水路化」によって、しばしば取り消されています。これは、コンクリート製のシュートで水路を造成すると、洪水が悪化することが多かったためです。[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]

深刻な洪水は、河川水位の急上昇によって引き起こされます。コンクリート製のシュートによる水路造成は水流を速め、洪水のピークを高めます。一方、水流を緩めると、流れが徐々に広がり、洪水のピークは緩やかになります。

洪水時の水位は、指数関数的に上昇し、その後急激に低下する傾向があります。洪水のピーク水位は、非常に急峻で短いスパイク（急激な水の流れ）として発生します。表面流出を遅らせるもの（湿地、蛇行、植生、多孔質物質、乱流、氾濫原への河川の広がりなど）は、一部の流れを他の部分よりも遅くし、時間の経過とともに流れを分散させ、スパイクを鈍化させます。スパイクをわずかに鈍化させるだけでも、洪水のピーク水位は大幅に低下します。一般的に、洪水のピーク水位が高いほど、洪水による被害は大きくなります。直線的で、明瞭で、滑らかなコンクリート壁の水路は流れを速めるため、下流の洪水を悪化させる可能性があります。現代の治水は、「流れを遅くする」ことを目指し、理想的には植生のある低地を意図的に水没させ、スポンジのような役割を果たさせ、洪水が引くにつれて再び排水できるようにします。[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]

  • 以前。この写真と次の写真の煙突に注目してください。
    以前。この写真と次の写真の煙突に注目してください。
  • 再蛇行直後。
    再蛇行直後。
  • 1年後、銀行はある程度復活しました。
    1年後、銀行はある程度復活しました。
  • 再び蛇行してから3年後。
    再び蛇行してから3年後。
同じ川のレイヴンズボーン川の別の部分では、コンクリート舗装が撤去され、再び蛇行するようになりました。公園の利用は2倍以上に増加し、ほとんどの人が危険を感じていた場所から安全だと感じる場所へと変わりました。[ 47 ] [ 48 ]
  • より現代的な洪水対策として、洪水を吸収してゆっくりと放出する貯水池があります。
    より現代的な洪水対策として、洪水を吸収してゆっくりと放出する貯水池があります。
  • 洪水の時には、同じ池が貯めていた水で満たされます。
    洪水の時には、同じ池が貯めていた水で満たされます。

氾濫原と地下水の涵養

余剰水は、水を吸収できる土地に転用することで地下水補給に利用できます。この技術は、地面を天然の貯水池として利用することで、後の干ばつの影響を軽減することができます。カリフォルニア州では、果樹園やブドウ園を洪水状態にして作物に被害を与えることなく、この技術が活用されています。 [ 49 ]また、他の地域では、原生地域を氾濫原として再設計するなど、様々な用途で利用されています。[ 50 ]

川の防御

多くの国では、河川は洪水が発生しやすいため、綿密に管理されています。堤防、堤防、貯水池、堰堤などの防御設備は、河川の氾濫を防ぐために用いられます。堰堤は低頭ダムとも呼ばれ、水車池を作るために最もよく使用されますが、トロントのハンバー川では、1954年10月にハリケーン・ヘイゼルによって引き起こされた洪水被害の再発を防ぐため、レイモア・ドライブ付近に堰堤が建設されました。

リーズ市の洪水対策計画では、可動堰を用いています。可動堰は、高水位時に下げることで上流域の洪水リスクを低減します。 2017年10月、エア川のクラウン・ポイント、リーズ市中心部、そしてクノストロップに、英国初となる2つの可動堰が設置されました。クノストロップ堰は2019年のイングランド洪水の際にも運用されました。可動堰は、洪水位を最大1メートル低減するように設計されています。[ 51 ]

沿岸防衛

沿岸の洪水には、防波堤、養浜、防波島などの沿岸防衛によって対処します。

防潮水門は、堤防や暗渠と組み合わせて使用​​されます。小川や河口、河口の始まり、支流、排水溝が湿地と接続する箇所などに設置できます。防潮水門は、満潮時には閉じて潮汐による水位上昇を防ぎ、干潮時には開いて暗渠から堤防の河口側に排水します。水門の開閉は、水門両側の水位差によって行われます。

防潮堤

オースターシェルデカリングには、幅 42 メートル (138 フィート) の鋼製ドアが 62 枚あります。
マースラントケリングは、ヨーロッパ最大の港であるロッテルダム港の正面玄関を閉鎖します。

防潮堤、防波堤、または高潮防波堤は、防潮堤の一種で、防波堤の背後にある保護区域への高潮や春の満潮による浸水を防ぐために設計されています。防波堤は、ほとんどの場合、防潮壁、堤防（堤防とも呼ばれる）、その他の建造物や自然の地形要素で構成される、より大規模な洪水防御システムの一部です。また、防潮堤は、洪水が建物内に侵入するのを防ぐために、建物の周囲または個々の建物に設置される防波堤を指す場合もあります。

自動閉鎖式防潮堤

自動閉鎖式防潮堤（SCFB）は、豪雨、強風、急速な雪解けなどによって引き起こされる内水路の洪水から人命と財産を守るために設計された洪水防御システムです。SCFBは、住宅地や地域社会全体、さらには工業地帯やその他の戦略的地域を守るために建設できます。この防潮堤システムは、洪水発生時にいつでも展開できるよう準備されており、任意の長さで設置でき、洪水の上昇を利用して展開します。

一時的な境界障壁

恒久的な防御が失敗した場合は、土嚢、膨張式不浸透性袋、またはその他の一時的な障壁などの緊急措置が使用されます。

1988年、水を利用して洪水を制御する方法が発見されました。これは、3つ目の外側の管の中に2本の平行な管を組み込むことで実現しました。この構造物に水を満たすと、その背後に乾いた地面があり、その高さの80%の外部水深を制御できる、転がらない水の壁が形成されます。高さ8フィートの水を満たした障壁は、 2011年のミズーリ川洪水の際にフォートカルフーン原子力発電所の周囲に使用されました。洪水対策として土嚢資材をトラックで運び込み、それを積み重ねてから危険物処分場にトラックで運ぶ代わりに、敷地内の水を使用して洪水制御を行うことができます。しかし、これは万全ではありません。発電所の一部を囲んでいた高さ8フィート（2.4メートル）、長さ2,000フィート（610メートル）の水を満たしたゴム製の洪水堤防は、スキッドステアローダーによって穴が開き、崩壊して施設の一部が浸水しました。[ 52 ]

アクアフェンスは、防水性と耐パンク性に優れた連結パネルで構成されており、風に耐えるためにボルトで固定でき、洪水の重みでパネルを所定の位置に保持します。[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]材料には、海洋グレードの耐火ラミネート、ステンレス鋼、アルミニウム、強化PVCキャンバスなどがあります。[ 55 ]パネルは再利用可能で、使用しないときは平らに保管できます。[ 56 ]この技術は、防波堤を建設したり、洪水の進路に土嚢を配置したりする代わりに設計されました。 [ 56 ] [ 55 ] [ 57 ]

HydroSackなどの他のソリューションは、ポリプロピレンの外装に木材パルプを内蔵していますが、使い捨てです。[ 58 ]

非構造的手法

洪水リスク評価

洪水リスク管理戦略の一部を構成する非構造的洪水管理の方法はいくつかある。これらには、土地区画規制を通じて洪水氾濫原や洪水多発地域周辺に建設される都市構造物の量を削減する政策が含まれる。[ 1 ] [ 19 ]これは、洪水から人や建物を守るために必要な軽減措置の量を減らすのに役立つ。同様に、洪水警報システムはリスク軽減に重要である。[ 1 ]洪水発生後、再建計画や保険などの他の対策を洪水リスク管理計画に組み込むことができる。[ 1 ]管理戦略が複数の異なるシナリオをカバーし、ベストプラクティスを確実にするために、洪水リスク管理戦略の多様化が必要である。[ 59 ]

洪水リスク管理は、洪水によって引き起こされる人的損失と社会経済的損失を軽減することを目的としており、リスク管理というより広範な分野の一部です。洪水リスク管理は、洪水リスク評価を通じて物理システムと社会経済的環境の関係を分析し、洪水がもたらすリスクに関する理解と行動を促進します。これらの関係は、要因や自然プロセスから、モデルや社会経済的影響まで、幅広いトピックを網羅しています。

この関係性は、洪水マップの作成や物理的影響の測定などを含む、幅広い洪水管理手法を含む管理手法を検討します。[ 60 ]洪水リスク管理は、洪水リスクを軽減する方法と、洪水に関連するリスクを適切に管理する方法を検討します。洪水リスク管理には、洪水災害の軽減と準備、リスク分析、そして洪水による悪影響を軽減するためのリスク分析システムの提供が含まれます。[ 60 ]

気候変動による異常気象や海面上昇により、洪水の危険がさらに増すため、洪水と洪水リスクは特に重要であり、洪水リスクの影響を受ける地域が増えることになる。[ 61 ]

洪水マッピング

洪水マッピング[ 62 ]は、政府や政策立案者が潜在的な洪水事象の境界を描き出すために使用するツールであり、これにより、知識に基づいた決定を下して極端な洪水事象を防ぐことができます。[ 63 ]洪水マップは、政策立案者が洪水の危険性について情報に基づいた決定を下せるようにする文書を作成するのに役立ちます。[ 64 ]また、洪水マッピングは、洪水の危険性に関する情報とともに、公共部門と民間部門の両方に概念モデルを提供します。 [ 65 ]洪水マッピングは、一般の人がアクセスできないこと、技術的な文書やデータ、わかりやすい情報の欠如のために、世界中の多くの地域で批判されてきました。 しかし、洪水マッピングへの注目が再燃したことにより、現在の洪水マッピングを強化して洪水リスク管理方法として利用することへの関心が新たに高まっています。[ 64 ]

将来洪水の危険がある地域を示すアメリカの都市の洪水地図。

洪水モデル化

洪水モデル化は、洪水の危険性とそれが人間や物理的環境に与える影響をモデル化するために用いられるツールである。[ 66 ]洪水モデル化では、洪水の危険性、外部および内部のプロセスと要因、そして洪水の主な要因が互いにどのように相互作用するかを考慮に入れる。洪水モデル化では、地形、水文学、都市地形などの要因を組み合わせて洪水の進展を再現し、露出する各要素に関連する洪水リスクの異なるレベルを特定する。[ 67 ]モデル化は、水力モデル、 [ 68 ]概念モデル、[ 69 ]地形学的手法を用いて行うことができる。[ 70 ]今日では、リモートセンシングによって得られる地図の作成にもますます注目が集まっている。[ 71 ]洪水モデル化は、洪水に関連するリスクを軽減する建物の開発慣行や災害軽減方法を決定するのに役立つ。[ 72 ]

洪水ハザードマップ

洪水ハザードマップは、様々なシナリオにおいて洪水の影響が最も受けやすい地域を把握し、視覚化できるため、洪水管理に不可欠です。例えば、人口の約80%が低地の氾濫原に住んでいるバングラデシュでは、このような地図は、季節的なモンスーン雨や河川の氾濫によって引き起こされる洪水が繰り返し発生したり、深刻な被害を受けたりする地域を特定するのに役立ちます。ハザードマップは、標高、地形、傾斜、人口密度、河川や集落への近接性といった要素を考慮することで、災害への備えと計画に重要な知見を提供します。ハザードマップは、地方自治体や国家当局が、高リスク地域の優先順位付け、予防措置の実施、そして洪水発生時の人命損失、インフラへの被害、経済混乱を最小限に抑えるための情報に基づいた資源配分決定を行うのに役立ちます。

洪水避難所の適合性マッピング

বন্যা আশ্রয়কেন্দ্রের নির্মাণের জন্যを参照してください。 মানচিত্র
洪水避難所の建設に適した地域を示すバングラデシュの地図[ 73 ]

洪水リスクを知るだけでは十分ではありません。洪水シェルター適合マップも、緊急シェルターを設置するための最も安全でアクセスしやすい場所を特定するため役立ちます。現在、バングラデシュでは、多くのサイクロンシェルターが設置されたため、サイクロンによる死傷者数は減少しています。バングラデシュの洪水多発地域[ 73 ]では、指定されたシェルターが少なく、場所が悪い場合が多いため、このようなマップには洪水リスクレベル、道路や集落のアクセス性、標高、土地利用などの基準が組み込まれています。これらのマップにより、シェルターが安全で高台にありアクセスしやすい場所に建設されることが保証され、洪水時の効率的な避難と死傷者のリスクの低減が可能になります。これらは、政府機関や人道組織によるエビデンスに基づく計画をサポートし、シェルターが構造的に安全であり、緊急時にできるだけ多くの人々にサービスを提供できるように戦略的に配置されることを保証します。

ステークホルダーエンゲージメント

利害関係者の関与は洪水リスク管理にとって有用なツールであり、政策討論で合意に達するための市民の関与を強化することができます。[ 74 ]緊急管理と災害リスク軽減の目標、土地利用計画と洪水リスクおよび必要な政策の統合との相互作用など、さまざまな管理上の考慮事項を考慮に入れることができます。 [ 64 ]洪水管理において、利害関係者の関与は、より大きな結束と合意を達成するための重要な方法と見なされています。[ 75 ]利害関係者の関与を洪水管理に統合すると、多くの場合、状況のより複雑な分析が可能になります。これは通常、集団的な解決策を決定するための要求を増やし、解決策を決定するのにかかる時間を増加させます。[ 74 ]

湿地の復元

湿地は、内陸部へ流れる余剰水を貯留できるため、特に沿岸地域における洪水管理戦略に効果的である。[ 76 ]例えば、チェサピーク湾、ミシシッピ川デルタ、揚子江デルタなど、複数の湾や河川デルタのコミュニティは、洪水管理に関して地元の湿地から恩恵を受けている。特に、湿地はこれらの地域がしばしば直面する高潮から内陸部のコミュニティを守ることができるからである。 [ 77 ]湿地は経済的な観点からも洪水緩和を支援する。例えば、 2012年のハリケーン・サンディの際には、沿岸湿地により、住宅などの私有財産や道路などの公共インフラへの被害防止に関連して、推定6億2500万ドルの節約がもたらされた。[ 78 ]

費用

洪水対策の費用は、保護すべき人や財産が増えるにつれて増加します。例えば、米国FEMAは、洪水対策に1ドルを費やすごとに4ドルの節約になると推定しています。 [ 79 ]

国別の例

北米

カナダ

カナダのマニトバ州には、洪水路防御の精巧なシステムが見られる。レッド川は米国から北に流れ、ウィニペグ市（アッシーニボイン川と合流する場所）を通り、ウィニペグ湖に流れ込む。北半球の温帯地域を北に流れるすべての河川と同様に、北部が完全に解ける前に南部の雪解けによって河川水位が上昇することがある。これは、1950年の春にウィニペグで発生したように、壊滅的な洪水につながる可能性がある。将来の洪水から市を守るため、マニトバ州政府は、分水路、堤防、洪水路（レッド川放水路とポーテージ分水路を含む）の大規模なシステムの建設に着手した。このシステムにより、ウィニペグの上流にあるグランドフォークス、ノースダコタ、セントオーガスティンなどの多くのコミュニティが壊滅した1997年の洪水の際、ウィニペグは安全を守った。アガテ、マニトバ州。

アメリカ合衆国

アメリカ合衆国では、アメリカ陸軍工兵隊が主導的な洪水管理機関である。[ 80 ]ハリケーン・サンディの後、ニューヨーク市のメトロポリタン交通局（MTA）は、マンハッタンの交通資産を保護するために複数の防潮堤プロジェクトを開始した。あるケースでは、MTAのニューヨーク市交通局（NYCT）が、地下鉄の出入口を14フィート（4.3メートル）の水から保護するシステムであるフレックスゲートと呼ばれる展開可能な布製カバーシステムを使用して、マンハッタン南部の地下鉄の出入口を封鎖した。 [ 81 ] [ 82 ]極端な暴風雨による洪水防御レベルは、100年および500年の設計洪水位に関する連邦緊急事態管理庁の新しいガイドラインに基づいて改訂された。 [ 83 ] [ 84 ]

ニューオーリンズ都市圏は、その35%が海面下に位置し、数百マイルに及ぶ堤防と水門によって守られています。しかし、ハリケーン・カトリーナ（2005年）の襲来により、このシステムは市内および都市圏東部で壊滅的な被害をもたらし、多数の堤防が決壊しました。その結果、都市圏の約50%が浸水し、沿岸地域では数インチから20フィートに及ぶ浸水被害に見舞われました。

モーガンザ放水路は、ニューオーリンズ、バトンルージュ、そしてミシシッピ川下流域の他の主要都市が洪水の脅威にさらされた際に、ミシシッピ川から水を迂回させる手段を提供します。ミシシッピ川沿いの放水路と洪水路システムの中で最大のものです。1954年に完成し、1973年と2011年の2回開通しました。

1993年に中西部を襲った洪水の後、連邦政府は洪水対策として、米国内の洪水危険地帯の土地を買い取ることを申し出ました。これは、災害の再発を防ぐための有効な手段でした。複数の地域社会がこれを受け入れ、政府は州と連携して2万5000件の土地を買い取り、湿地へと転換しました。これらの湿地は嵐の際にスポンジのような役割を果たし、1995年に再び洪水が発生した際、政府はこれらの地域に資源を投入する必要がありませんでした。[ 85 ]

アジア

東京の水門

日本の京都では、秦氏が500年頃に桂川の洪水を治め、また鹿角川に水門を建設した。[ 86 ]

中国では、洪水転流区域とは、都市を守るために緊急時に意図的に洪水状態にする農村地域のことである。[ 87 ]

森林伐採と土地利用の変化が洪水のリスクと深刻度に及ぼす影響は議論の的となっている。ヒマラヤの森林伐採がガンジス川・ブラマプトラ川低地に与える影響を評価した結果、異常気象が発生した場合、森林は洪水を防いだり、大幅に軽減したりすることはできなかったことが判明した。[ 88 ]しかし、より一般的な、あるいは概観的な研究では、森林伐採が洪水の安全性に及ぼす悪影響と、賢明な土地利用と森林再生が及ぼす好影響については一致している。[ 89 ] [ 90 ]

植生の喪失（森林伐採）は洪水リスクの増大につながると多くの人が提唱しています。自然林に覆われていれば、洪水の継続時間は短縮されるはずです。森林伐採の速度を低下させることで、洪水の発生率と被害規模は改善されるはずです。[ 91 ]

アフリカ

エジプトでは、アスワン低ダム（1902年）とアスワン高ダム（1976年）の両方がナイル川沿いのさまざまな規模の洪水を制御してきました。

ヨーロッパ

フランス

1910年のパリ大洪水による悲惨さと破壊を受けて、フランス政府は、洪水、特に冬の洪水の際にセーヌ川の水圧を軽減する役割を果たす、レ・グラン・ラック・ド・セーヌ（またはグレート・レイクス）と呼ばれる一連の貯水池を建設しました。[ 92 ]

イギリス

テムズ川の防潮堤

ロンドンは、テムズ川を横切る巨大な機械式防壁「テムズ・バリア」によって洪水から守られています。この防壁は、水位が一定レベルに達すると上昇します。このプロジェクトは1982年から運用されており、 1953年の北海洪水のような高潮からロンドンを守るために設計されました。

2023年には、イングランドの4,000以上の洪水防御計画が「ほとんど役に立たない」ことが判明し、その多くは嵐バベットの被害を受けた地域にあった。[ 93 ]

ロシア

サンクトペテルブルクダムは、サンクトペテルブルクを高潮から守るために2008年に完成しました。また、サンクトペテルブルクを囲む環状道路を完成させるため、主要な交通機能も担っています。11基のダムは全長25.4キロメートル（15.8マイル）にわたり、水面から8メートル（26フィート）の高さに位置しています。

オランダ

オランダは世界有数の治水システムを有しており、特に堤防建設が顕著です。低地国土のため、高い洪水リスクに直面しています。[ 94 ]最大規模かつ最も精巧な洪水防御施設はデルタ工事と呼ばれ、その最高傑作はオースタースヘルデケリングです。オランダ南西部にあるこれらの工事は、1953年の北海洪水への対応として建設されました。オランダは既に北部に世界最大級のダムの一つを建設していました。アフスライトダイクの閉鎖は1932年に行われました。

水に対処するための新しい方法は、地下貯水、大型駐車場や遊び場の貯水池への貯水など、常に開発され、テストされています。[ 95 ]ロッテルダムは、海面上昇に対処するため、 120エーカー（0.49 km 2 ）の浮体式住宅開発プロジェクトを開始しました。 [ 96 ]堤防決壊の兆候を検知するハイテクセンサーから、川全体を閉鎖する可動式の半円形構造物まで、さまざまなアプローチが世界中で開発または使用されています。しかし、水力構造物の定期的なメンテナンスも、洪水対策の重要な部分です。[ 97 ]

堤防がなければ、オランダはこの程度まで浸水していただろう。

オランダは標高が低いため、国土の約3分の2が洪水の危険にさらされており、人口密度も高いことから、洪水対策は重要な課題です。天然の砂丘と人工の堤防、ダム、水門が、海からの高潮を防御しています。河川堤防は、主要河川であるライン川とマース川から流入する水による洪水を防ぎ、排水溝、運河、ポンプ場（歴史的には風車）からなる複雑なシステムが、低地を住居や農業に適した乾燥した状態に保っています。水管理委員会は、このシステムの維持管理を担う独立した地方自治体です。

近代においては、洪水災害と技術の進歩が相まって、海の影響を軽減し、将来の洪水を防ぐための大規模な建設工事が進められてきました。これらの工事は、オランダの歴史において地理的にも軍事的にも不可欠であることが証明され、被災した都市に住む多くの人々の生活に大きな影響を与え、継続的なインフラ整備を通じて経済を活性化させてきました。

オセアニア

洪水はニュージーランドにおける最大の自然災害であり、[ 98 ]その管理と資金提供は主に地方議会によって行われています。[ 99 ]国中には5284 km を超える堤防網があり、[ 100 ]河川の水位を下げるために砂利を採取することも、一般的な洪水制御技術です。[ 101 ] [ 102 ]ニュージーランドの洪水管理は、ウェリントンのハット川の水路拡張など、[ 103 ]自然に基づいた解決策へと移行しています。[ 104 ]

参照

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