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青の濃淡で描かれた浸水マップが答えるのは、「水はどこまで深くなるか？」という1つの問いです。建物の入口や冠水した道路の端に立つ人が実際に抱く問いは別のもの、「危険なのか？」です。浸水深は答えの半分にすぎません。残りの半分は、水がどれだけ速く流れるかです。
この記事のポイント
- 危険度は浸水深と流速の組み合わせで決まります：HR = d × (v + 0.5) + DF。
- 速く流れる水なら15cmでも大人が足をすくわれ、45〜60cmの流水では車両が押し流されます。
- 4つの区分：0.75未満は注意、1.25までは一部の人に危険、2.0までは大半の人に危険、それを超えるとすべての人に危険。
- シミュレーションの最大浸水深と最大流速から求めた危険度は安全側の値になります。2つの最大値が同時に起きるとは限らないからです。
試してみる：この水はどれほど危険か？
危険度: HR = d × (v + 0.5) + DF
| < 0.75 | 低危険度：注意 | 浅い流水、または深い滞留水。 |
| 0.75–1.25 | 一部の人に危険 | 子ども、高齢者、体の弱い人。 |
| 1.25–2.0 | 大半の人に危険 | 一般の人々。 |
| > 2.0 | すべての人に危険 | 緊急対応要員を含む。 |
Defra / Environment Agencyの研究FD2320による危険度評価（予防的な漂流物係数を使用）、またはFD2321の土地利用別の漂流物係数による評価。屋外にいる人を対象とした最初の目安であり、車両や構造物には適用できません。浸水深は答えの半分
米国国立気象局（National Weather Service）の表現は率直です。速く流れる水なら6インチ、つまり15cmでも大人が足をすくわれます。同じ15cmで、ほとんどの車両は路面との接地を失い始め、ピックアップトラックやSUVを含む車両も45〜60cmの流水で押し流されることがあります[nws]。この深さでも、たまった水なら厄介なだけです。しかし流れる水では、毎年人が命を落としています。
理由は物理的なものです。水は、その中に立つものを押します。その力は水深とともに大きくなり、流速とともにはるかに急速に大きくなります。斜面を流れ下る浅い水の膜のほうが、深く静かな池より危険なこともあります。
危険度評価（Hazard Rating）
英国の洪水リスク評価では、人にとっての危険度を1つの数値で表します。英国環境・食料・農村地域省（Defra）と環境庁（Environment Agency）の研究（FD2320とFD2321）に基づくもので、2008年の補足ノート[ea2008]で明確化されています：
HR = d × (v + 0.5) + DF
d depth of flooding (m)
v velocity of the water (m/s)
DF debris factor (0, 0.5 or 1)
流速に0.5を加えることで、静水も評価に含まれます。v = 0でも、深い水は危険だからです。漂流物係数は、水が運ぶものを考慮する項です。
| 危険度 | 区分 | 危険な対象 |
|---|
| 0.75未満 | 低危険度：注意 | 浅い流水、または深い滞留水 |
| 0.75〜1.25 | 一部の人に危険 | 子ども、高齢者、体の弱い人 |
| 1.25〜2.0 | 大半の人に危険 | 一般の人々 |
| 2.0超 | すべての人に危険 | 緊急対応要員を含む |
開発計画に推奨されるFD2320のしきい値。FD2321では「すべての人に危険」を2.5としています。
予防的な漂流物係数を用いたFD2320危険度評価の4つの区分。2m/sで流れる15cmの水は、すでに一部の人に危険です。
漂流物係数
開発計画向けのガイダンスであるFD2320は、単純かつ予防的な値を採っています。土地利用にかかわらず、水深0.25mまではDF = 0.5、それより深ければ1です。FD2321は土地利用を考慮します：
| 浸水深 | 牧草地・耕作地 | 森林 | 市街地 |
|---|
| 0〜0.25m | 0 | 0 | 0 |
| 0.25〜0.75m | 0 | 0.5 | 1 |
| 0.75m超、または2m/s超 | 0.5 | 1 | 1 |
浸水深、流速、土地利用別の漂流物係数（FD2321、表3.1）。市街地では、水深が25cmを超えれば両者は同じ値になります。迷ったときは予防的な方を使ってください。2008年の補足ノートが計画用に推奨しているのもこちらです。
浸水シミュレーションに当てはめる
シミュレーションは、すべてのセルについて、あらゆる時点の浸水深と流速を求めます。IFC Viewer Onlineの浸水シミュレーションは、そのうち2つのマップをGeoTIFFでエクスポートします。イベント全体を通じた最大浸水深と最大流速です。これらを組み合わせるとセルごとの危険度が得られますが、値は安全側になります。あるセルで水深が最も深い瞬間と流れが最も速い瞬間は、同じとは限らないからです。
両方のファイルをmax_depth、max_speedとしてQGISに読み込めば、ラスター計算機の1つの式で計算できます（FD2320の漂流物係数、乾いたセルは0のまま）：
("max_depth@1" * ("max_speed@1" + 0.5)
+ ("max_depth@1" <= 0.25) * 0.5
+ ("max_depth@1" > 0.25) * 1) * ("max_depth@1" > 0)
結果を0.75、1.25、2.0で区分すれば、危険度マップの完成です。出入口や横断歩道のような1地点については、代わりに「プローブ」を使います。タイムラインでイベントを再生すると、プローブが同じ瞬間の浸水深と流速を示します。
建物周辺での数値の意味
- 5cm：シミュレーションの既定の表示しきい値。舗装面を覆う水の膜です。
- 10〜20cm：縁石を越え、ドアの敷居に届く深さ。段差のない1階なら、浸水するのに十分です。
- 30cm以上の滞留水：流速にかかわらず、予防的な評価では一部の人に危険。
- 50cmの滞留水：大半の人に危険。
- 4m/sで流れる20cm：静止していれば「注意」にとどまる深さでも、大半の人に危険。
建物のすぐそばでは、水が開口部に届くかどうかも問題になります。シミュレーションは、ドア、出入口、スペース、設備ごとに、隣接する最高水位とその要素の最低点を比較し、最高水位より低いものを一覧にします。
限界
- この評価は、屋外にいる人を対象とした最初の目安です。FD2321はさらに人と地域の脆弱性を考慮しますが、危険度の値だけではそれは反映されません。
- 車両や構造物には、それぞれ別のしきい値があります。
- これは英国の研究です。他の国では、同じ2つの軸に別の曲線を用いています。たとえばオーストラリアの国のガイダンスには、H1〜H6の6区分があります。
- 最大浸水深と最大流速から求めた危険度は、2つのピークが異なる時刻に起きる場所では過大評価になります。
理解度チェック
4m/sで流れる20cmの水、予防的な漂流物係数の場合、どの区分になりますか？
- 低危険度：注意
- 一部の人に危険
- 大半の人に危険
- すべての人に危険
HR = 0.2 × (4 + 0.5) + 0.5 = 1.4。1.25と2.0の間なので、大半の人に危険です。
最大浸水深と最大流速から求めた危険度が安全側になるのはなぜですか？
- 式が意図的に過大評価するから
- 2つの最大値が異なる瞬間に起こり得るから
- 漂流物係数が常に1だから
それぞれのマップは、イベント全体を通じたセルの最悪値を保持しています。異なる瞬間に生じた2つの最悪値を組み合わせると、実際のどの瞬間よりも高い危険度になります。
米国国立気象局によると、速く流れる水は何cmで大人の足をすくうことがありますか？
速く流れる水なら6インチ、約15cmです。
浸水は何cmから危険か？浸水深・流速と危険度（Hazard Rating）を解説
