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河川、砂防及び海岸・海洋部門のコンサルタントは、河川流域の歴史や文化、そして現在の環境に配慮をしながら、治水機能、利水機能、環境機能の調和がとれた河川を実現していくものです。以下にその仕事内容の実例をご紹介していきます。
河川は昔から流域に暮らしていた住民には欠かせないものです。ただ、公共の財産でもあります。その2面性を担保するために、自然な河川をつくりながらも、周辺住民の利便性も考慮した計画が必要となります。自然と人間生活のバランスを取った地域密着型河川整備が必要となります。
上記のような、地域密着型の河川整備の構想に基づき、まず、河川環境の保全と創出を考えます。特に周囲の景観特性や、河道・河床変動の経年変化を踏まえた上で、水衝部や水裏堆積部、川付け林、瀬や淵を含めた川成を把握することが重要です。環境に合った水制工による河川の再生を実現します。
近年では地球温暖化によるものと考えられる、気候変動や異常気象と言われる現象が多く発生しています。そのため、以前からの「ダムによる治水」を脱却して、早期に効果が発生できる河道改修が必要とされています。従来、洪水を押さえ込んできた「河道内制御」から、流域で対策を図る「流域内制御」の検討も必要となってくるでしょう。
床止めは、河川の洗堀防ぎ、上流から下流に向かっての川底の勾配を安定させるためのものです。河川を横断するように設置される構造物となります。床止めを設計するには、計画地点の河川状況、地形、地質、流量等から、床止め工の設置位置、断面形状、構造形式、基礎形式、魚道の必要性等について比較検討を綿密におこなう必要があります。
樋門・樋管は、河川が合流する地点で合流する川の水位が洪水などで高くなった時に、その水が堤内地側に逆流しないように設ける施設です。安全な設計をするためには、河川状況、地形、地質、流量等から、樋門・樋管の設置位置、断面形状、構造形式、基礎形式等について比較検討をおこなう必要があります。
豪雨などにより、樋門・樋管が閉塞された際には堤内地側の自己流量による湛水位が上昇し、内水被害が発生します。内水被害を防ぐためには、綿密な対策が必要となります。既往降雨、既往洪水の資料収集を行うとともに、堤内地の排水系統、LPデータ等を用いた地形把握、内外水位の上昇過程等の解析が必要となります。
河道計画は、河川整備基本方針や河川整備計画の策定・変更等に当たって、計画高水位、 河道の平面形、縦横断形、床止め・護岸・水制等河道を制御する河川構造物の配置等を定めるものです。河川計画の根本とも言えるものですので、慎重な計画策定が求められます。
氾濫解析では、避難行動の安全性の確認、河川整備による効果の確認が必要です。そのためには、河道特性や氾濫特性をよく理解し、氾濫解析モデル、三角メッシュ、有限体積法などを用いて水理解析をおこなっていきます。
洪水予測は、非常に多くの情報を必要とします。気象庁や国交省の情報をリアルタイムでもにたーしながら、独自の手法も加えることにより、より、高精度な予測をおこなえることが目標です。近年では、AIを利用した洪水予測も現れており、より高度化したシステムが求められています。
河床形状の変化は、流下能力の把握や河川構造物の管理に非常に重要な要素となります。そのため、さまざまな解析方法の開発が行われていますが、解析手法など、問題点も指摘されています。そのため、入念な計画のもと、1次から3次までの解析技術を駆使して、適切な方法を模索することで、より精確な解析が実現させることが重要です。
河川構造物は、堤防・護岸、樋門・樋管、堰、水門に代表されるさまざまな分野となります。近年では、東日本大震災の復興に関わる水門・堤防設計、越流堤やトンネル放水路の模型実験などの需要もあり、大きく注目されている分野でもあります。
土石流・流木対策や急傾斜地対策、地すべり対策に関する調査・計画立案・構造物設計や、ソフト対策(土砂災害防止法に基づく基礎調査やハザードマップの作成の警戒避難に関する検討等)、各シミュレーションによるリスク評価等をおこなう仕事内容となります。
日本の複雑な地質構造や地震、そして人為的な斜面改変により、地すべりは各地で大きな問題となっています。それを解決するためには、綿密な調査が必要となります。そのため、地表地質踏査で平面的な特徴を、調査ボーリングで三次元的な特徴を把握して、計画、設計を実施していきます。
日本国内の地形の特性として、急峻な地形が各地で見られます。急傾斜地に対しては、多くの自治体や国交省も対策をおこなっています。急傾斜地崩壊防止施設の設置等を行うことによって、急傾斜地の崩壊による災害を防ぐ、重要な仕事内容となります。
土砂災害防止法に基づき、土砂災害警戒区域(イエローゾーン)、土砂災害特別警戒区域(レッドゾーン)の設定に際し、急傾斜地の斜面下端付近や土石流危険渓流の氾濫開始点付近および段丘地形・道路盛土等の氾濫を制限する地形形状等を適切に表現する調査をします。
近年多発している豪雨被害や洪水被害、土石流被害などを鑑み、国土交通省河川砂防技術基準(計画編)が大きく改訂され、新たに「土砂・洪水氾濫対策計画」が位置づけられました。このなかでは、数値解析による検討が追加されており、より、詳細な解析が求められています。
ご紹介してきたように、河川、砂防及び海岸・海洋部門のコンサルタントは、多岐にわたる仕事の分野があります。コンサルタント企業では、それを総合的に担当することもありますし、一部分を担当することもあるでしょう。ただ、技術的な知識や法令などに関しては全般的に網羅しておく必要があります。
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建設コンサルタント会社の見分け方