「なぜ、上流の水の流れは透明なのか」

―河川上流中流の土砂流下と堆積の規則性を考える―


　　　第１章　河川上流中流の土砂流下と堆積の規則性（2/4）−第２節(1/2)


第２節　河川上流や中流での土砂流下と堆積の実際 （1/2）　
　前節での記述は、土砂流下と堆積に関わる規則性の内で、多くの人が以前から知っている事柄でした。でも、以下の項目からは、必ずしも多くの人が承知しているとは限らない、或いは、今まで指摘する人があまり居なかった規則性についても言及してみます。
　
上流中流では岸辺に大きな石や岩があることが多い
　上流や中流では、水流の中よりも岸辺に大きな石や岩を見ることが普通です。上流や中流には数多くの石や岩がありますが、それぞれの特定の場所で石や岩の大きさを比較した時に、大きな石や岩は水中よりも岸辺にある事がほとんどです。
　それぞれの場所には多くの石や岩がありますが、それらの数ある石や岩の大きさの違いを厳密に区分して表現することはほとんど不可能です。したがって、ここで言う大きな石や岩は、その大きさを「大、中、小」と大まかに区分した時の、大きな石や岩、あるいは大きめな石や岩を意味しているのに過ぎません。言い換えると、それぞれの場所ごとにある石や岩を見た時の印象を記述しているのに過ぎません。
　それでも、実際の上流中流の有様を観察すれば、岸辺に大きな石や岩を見る事が多い、との説明に違和感を持つことはないと思います。

　大きな石や岩が岸辺にあると言っても、流れに接している場所だけではありません。岸辺を離れた河川敷や、すぐ近くの山裾などにもそれらはあります。場所によっては、流れの中にあったりもするのですが、一般的な傾向として、その周囲にある中での大きな石や岩は流れの中よりも岸辺や河川敷にあることが多いのです。
　例えば、奇岩や巨石が多くあることで景勝地となっている渓谷が各地にあります。それらの場所の奇岩や巨石はそのほとんどが岸辺や陸地側にあり、流れの中にあることは多くありません。流れの中にあるのはそれらよりもずっと小さな石や岩であるのが普通です。
　誰でもが大きな石や岩に目が行ってしまうので、これらの事には案外気付き難いのかもしれません。流れの中の石や岩の大きさに注目する人は少ないのでしょう。

　大きな石や岩は、特別規模が大きな増水や規模の大きな増水の時にしか移動しません。その時でも、移動する時間は長くはなく、その移動距離も短いのです。
　増水はほとんどの場合で降雨によるものですから、大きな石や岩を移動させる大量の水が突然に生じる訳ではありません。少しずつ水量が増えてそれらが移動するほどの水量になり、やがて少しずつ減水が始まり、それらの石や岩が移動することもなくなります。
　 移動していた大きな石や岩は、移動の途中で流れの弱い岸辺近くなどに至れば移動を止めることが多いのではないでしょうか。その時でも小さな石や岩やその他の土砂は移動を続けています。止まった大きな石や岩によって水流が妨げられれば、それらの土砂も大きな石や岩の影響を受けて移動し、それぞれの場所に堆積することでしょう。
　大きな石や岩が移動しなくなる時は水量が減少して水位が少し低くなる時でもあります。そして、大きな石や岩であるほど通常の増水で移動することはありませんから、それらが岸辺にとどまり続けることは当たり前の事かもしれません。

　岸辺にある大きな石や岩は、一つや二つでは無く幾つもあることが普通です。それらの大きな石や岩は、それぞれの場所にあることによって通常時の水流が流れる場所を決定づけると共に、岸辺や陸地側にあるその他の土砂が水流に晒されることを妨げ陸地側の土砂を侵食から守っていると言えます。 　
　岸辺にどのような大きさの石や岩或いは土砂があるかは、その前を流れる水流に大きな影響を与えています。そして、岸辺に大きな石や岩が多くあることは、過去に多くの増水の機会があった中で、長期間に亘って水の流れの位置が変わっていない事を現していると考えられます。

岸辺に大きな石や岩が多い事は、上流部であれば容易に確かめることが出来ますが、中流部では必ずしも明確ではないかもしれません。と言うのも、中流部では、水流の場所が移動し易いので、同じ岸辺が何時までもあり続けるとは限らず、岸辺に大きな石や岩が多い様子を見る機会は上流ほど多くないと考えられます。
　さらに、河川の中流部は既に多くの河川工事が行われていますので、自然状態ではない中流部でこれらの現象を確認することは困難かもしれません。

大きな石や岩は容易に流下しない
　仮に、上流部に軽自動車ほどの大きな岩があり、そこから下った場所に一抱えほどの大きさの石がある河川を仮定します。さらに下った中流部には人の頭ほどの石があり、それらの石や岩はそれぞれの場所で岸辺にある大きな石や岩であると仮定します。さらに、その河川の下流部はその川底が砂や泥であり、その流れは、そのままゆるやかに海に注いでいると仮定してみます。
　このような河川で通常の増水があったとしても、上流や中流にあるそれらの大きな石や岩が移動することは有りません。それでも、特別規模が大きな増水や規模が大きな増水の場合であれば、それらの石や岩が多少移動することがあるでしょう。
　 しかし、そのような規模が大きな増水があった場合でも、上流にあった軽自動車ほどの岩が中流にまで流下することは土石流などの場合を除けば考えられません。一抱えほどの石が下流部にまで流下する可能性も極めて少ないのです。中流部にあった人の頭ほどの石も、砂や泥の下流部を通り過ぎ海にまで移動することもありません。

　 自然状態の上流や中流であれば、特別規模が大きな増水や規模の大きな増水の後に河川敷が大量の土砂で埋まったとしても、上流部から新たに流れて来た石や岩の大きさが、増水以前にそれらの場所にあった石や岩の大きさよりもずっと大きくなる事はありません。
　土石流や土砂崩れの場合であれば、流れて来た石や岩の大きさが時にずっと大きくなることもあるかも知れません。でも、ほとんどの増水の場合で、従来よりも極端に大きな石や岩は流れて来ないものです。これらの状況は、自然状態の上流や中流を長年に亘って見てきた人であるなら容易に同意して頂けると考えています。
　 数十年に一度の大増水であったとしても、それぞれの場所にある大きな石や岩はそれほど長い距離を流下しないのが普通です。それだからこそ、前述した「上流になるほど石や岩の大きさが大きい」現象が長年に亘って保たれ、多くの人がそれを認めているのです。
　特別規模が大きな増水があったとしても、上流や中流のそれぞれの場所にある大きな石や岩が、何処までも流下し続けることはありません。
　 但し、それらの状況は、河川工事が施される以前の自然状態の上流中流であれば普通に成り立っていたのですが、ダムによる放流や、河川工事以降では必ずしも成り立つとは言えない事柄でもあります。

特別規模が大きな増水や規模の大きな増水 　
　数年や数十年に一度発生する特別規模が大きな増水では、極めて大量の土砂が流下します。最初は小さな土砂から流れ始め、水量の増加と共に流下する土砂の大きさが次第に大きくなり、流下する土砂の量も増大して、やがては河川敷の全てを水流が覆い、大きな石や岩も含むほとんど全ての土砂が流下移動を始めてしまいます。
　また、規模の大きな増水の時でも、特別規模が大きな増水の時ほどではありませんが、大量の土砂が流下します。
　 降雨によって増加した水流の場合では、大きな石や岩が流下している時にはそれより小さな石や岩や小さな土砂も必ず流下しています。特定の大きさの石や岩だけが流下することはありません。また、河川や河川敷にある土砂は、大きな石や岩よりも小さな砂利や砂の方が数が多いと考えられますから、大きな石や岩が流下する時には極めて多くの土砂が流下しているのです。
　でも、そのようにほとんどの土砂が流下移動していると言っても、それらの土砂は下流に向かってどこまでも流れ下って行くのではありません。それらの土砂は流下すると共に堆積もしています。

　大量の土砂が流下移動すると同時に堆積している有様は、特別規模が大きな増水や規模の大きな増水の後を観察すれば明らかです。
　特別規模が大きな増水以前に、他の場所と比べて大きな石や岩が多くあった場所では、かつての石や岩の並び方がすっかり変わって、以前あった石や岩に替わって新たな石や岩が並んでいることもあります。大きな水流に流れ込む小さな沢で石や岩が積み重なっていても、以前の石や岩とは異なっていたり、積み重なり方が変わっている事もあります。 　これらの状況は、上流部の流れの傾斜が大きい場所で多く発生するのですが、実際には、増水の後で直ぐにそれらを確かめる事は多くないかもしれません。堆積したそれらの大きな石や岩の多くが、それらより小さな石や岩或いは小砂利や砂などに埋まっている事もあるからです。

　 河川敷が広くて傾斜の少ない場所では、河川敷の全てが大量の砂や砂利に覆われ、石や岩が散在する中を浅い水流が流れている事もあります。その水流中に石や岩があっても多くなく、川底はほとんど砂や砂利ばかりの事もあります。
　 岸辺の土砂堆積が小規模な河岸段丘の様相を示していることも多くあります。それらは、流れの横断方向に水平で流れの方向に緩やかに傾斜した上面を持ち、流れに接する岸辺は崩れて、堆積土砂の断面からは、岩、石、砂、土などが不規則に堆積している状況が窺えます。
　 岸辺に河岸段丘状の土砂堆積が生じるのは中流に多いのですが、上流部でも河川敷が広がり流れが穏やかになった場所で見る機会もあります。 それらの増水の後では、瀬も淵も土砂によってほとんど埋まっています。

　 特別規模が大きな増水によって、それまでには無かったような規模の大量の土砂流下と土砂堆積が同時に発生します。このことは規模が大きな増水の時でも似通っていると言えます。大量の土砂が流下すればそれらがどこかに堆積するのは当然だと言えるでしょう。
　しかし、実際にどのような場所で土砂が流下して、どのような場所で土砂が堆積するのかを明確に説明することはほとんど不可能です。河川ごとの状況やそれぞれの場所の状況はそれぞれに異なり、その時々の増水の有様もその時々で異なっているからです。前述した幾つかの例は、たまたま観察することが出来たそれぞれの状況の一つに過ぎないと言えます。
　 ただ、一般論として、傾斜の急な場所では小さな土砂は流下し易いので石や岩など大きな土砂が残されていることが多くあります。それに対して傾斜が少ない場所では、砂や小砂利など小さな土砂も堆積し易いと言えます。そして、上流部の傾斜が急な場所ほど土砂の流下侵食量が多くなり易く、中流部の傾斜が穏やかな場所ほど土砂堆積量が多くなり易いと考えられます。

流下する土砂が途中で堆積する理由
　特別規模が大きな増水や規模の大きな増水の際に、大量に流下する土砂の全てがどこまでも流下することは無いのですが、それには訳があります。
　
　第一の理由。河川が増水し土砂が流下している期間はそれほど長くはないのが普通です。増加した水量もやがては減少します。ですから、水位が下がってしまえば、水流が無くなった河川敷や岸辺の土砂は流下出来なくなりその場に堆積します。また、減少し始めた水流はその勢いも少なくなりますから、水流の中にある大きな石や岩も移動の途中で止まる可能性が大きくなります。そして、大きな石や岩以外の土砂であっても同様のことが生じます。
　前述した、流れが穏やかな場所での、特別規模が大きな増水の後の土砂の堆積状況はその例です。また、減水後に残された小規模な河岸段丘状の堆積は、増水時の水量が急激に減少したことによって生じています。

　第二の理由。上流や中流では、流れ下るそれぞれの場所ごとに水流の傾斜が異なり水流の強さも異なります。流れの中央にある流心ほど水流が強く、岸辺になるほど弱くなっています。そして、流れが屈曲している場所では屈曲箇所の外側ほど流れが強く内側ほど弱いのも普通です。
　ですから、それぞれの場所ごとに、堆積しやすい土砂の大きさが異なっているので、先述したように様々な様相の「瀬」や「淵」が形成されます。
　例えば、上流にある淵では、その直前に大きな石や岩が幾つもある事が多いことも、場所によって水流の強さが異なっていることを理由にしていると考えられます。つまり、増水の時に瀬を流下して来た大きな石や岩も、傾斜が少ない淵の入り口に至れば、それ以上流下することが出来無くなり、その場にとどまる続ける事が多いと考えられます。

　第三の理由。流れ下る石や岩は、それぞれの大きさと重さに相応しい流れの強さの場所まで流下移動して、それぞれの場所での新たな大きな石や岩となってその移動を止めています。
　流れの傾斜と流れる水量の違いによってそれぞれの場所に残される石や岩の大きさが異なり、上流ほど石や岩が大きくなる原則は、上流から中流までの石や岩が多い全ての流れで成り立っています。ですから、大きな石や岩であるほど、上流や中流にとどまる可能性が大きいと言えます。

　 仮に、特別規模が大きな増水があった時には、上流にある軽自動車ほどの大きさの岩は僅かな距離を流れ下るでしょう。そこから下った場所にある一抱えほどの石は同じくらいの大きさの岩がある場所まで、人の頭ほどの石も同じくらいの大きさの石がある場所まで流れ下るかもしれません。
　そして、一旦、それぞれの大きさとその重量に相応しい場所に流れ着けば、その場所からは容易に移動しないのです。これらの事情は、軽自動車や一抱えほどの大きな石や岩に限ってのことではありません。上流から中流までのそれぞれの場所での大きな石や岩の全てにおいて成立しています。ですから、上流ほど石や岩が次第に大きくなる現象が上流から中流まで途切れなく続いているのです。
　但し、この第三の移動堆積の過程も、特別規模が大きな増水の時であっても直ちに実現されるとは限らないことは上述第一、第二の理由によります。
　どのような規模の増水の時でも、流下する全ての土砂がそれぞれに到達が可能な地点にまで流下することはありません。ほとんどの場合で何度もの増水の後にそれぞれの大きさと重さに相応しい場所にたどり着くのだと考えられます。
　 土砂が移動流下すれば、その下流側のどこかで土砂が堆積するのは、特別規模が大きな増水の時だけではありません。増水による土砂流下があれば、それに伴って土砂堆積も常に生じています。

　石や岩を始めとして河川にある全ての土砂は、それぞれの大きさに相応しい場所以上に流下する事はありません。言い換えると、河川のそれぞれの場所にある大きな石や岩は、その場所からは容易に移動しないのです。そして、大きな石や岩よりも小さな石や岩であっても、それぞれの大きさに相応しい場所以上に簡単に移動する事は無いのであり、さらに小さな土砂であってもその現象は共通していると言えます。
　 それだからこそ、多くの人々が、全ての河川で、全ての流域で、長年に亘って、上流ほど石や岩が大きく、下流側ほど小さくなる現象を誰でも認める事が出来るのです。例えば、上流にある土砂の多くが岩や石であり、中流にある土砂の多くが石や砂利であり、下流にある土砂の多くが砂や泥である事はその現れです。
　 但し、河川の傾斜は均一に傾斜しているのではありませんから、大きな石や岩やそれらより小さな土砂の大きさの変化も均一ではありません。また、大きな石や岩は傾斜の大きな上流部では狭い区域に堆積してとどまりますが、それらより小さな石や土砂は傾斜の穏やかな中流域や下流域で広い区域に広がり堆積しています。
　そして、土砂とは言えない濁りの元でもある小さな粒子のほとんどは、流れが少ない下流域や、海にまで流下しています。

特別規模が大きな増水に続く大小の規模の増水
　特別規模が大きな増水の後に生じる大小の増水ではそれほど水量が多くありませんから、特別規模が大きな増水の時以上に土砂流下量が増加する事はありません。この事は、新たな土砂崩れや土石流が発生しない限り言える事だと思います。
　それでも、それらの大小の規模の増水によっても濁りが生じるのは、再び土砂の流下が始まっているからであり、その時流下している土砂の多くは、特別規模が大きな増水の時に流下を始めたものの、それぞれの大きさに相応しい場所にまで流下することなく、減水や流速の減少により移動の途中で堆積してしまった土砂であると考えられます。
　例えば、砂であれば下流にまで或いは海にまで流下するはずでしたが、途中のどこかで堆積していたものであり。砂利であれば中流にまで流下するはずが途中で止まっていたものであり。石や岩であればそれぞれの大きさに相応しい場所にまで流れ下るはずであったのに、どこか途中で止まっていた、そのような土砂が再び流下を始めると考えられます。 　
　数年や数十年に一度生じる特別規模が大きな増水の後に、大小の規模の増水が発生すれば、水流の中や川底の土砂は下流に向かって流下し、河川敷や岸辺の土砂も、水流の増加によってそれぞれの大きさで流下可能な場所まで移動します。水量の増加の程度はそれぞれの増水の機会ごとに異なりますから、それぞれの増水ごとに、流下する土砂の大きさやその量も異なる事でしょう。
　幾度もの大小の増水であっても最も早く流下して行くのは小さな土砂であり、その状況を最も良く現しているのは砂の堆積状況です。
　 先ず、流れの中から砂が次第に流れ去りますが、水流の底の砂は上流からも流れ下って来ますから直ぐに無くなる事はありません。上流中流での砂の流下状況は先に述べた小地形ごとに確かめることが出来ます。
　大小の増水によって、それぞれの小地形で同時並行的に砂の流下が進行しますが、最初に川底の砂の堆積を見なくなるのは「荒瀬」です。「荒瀬」の底からは砂、小砂利、砂利、小石の順に小さな土砂が流れ去ります。このような流下現象は「早瀬」「平瀬」と続くようで、それぞれの流れは次第に深くなって行きます。砂などの小さな土砂が何時までも残り続けることが多いのは「淵」の底です。そして、水流が及ぶ機会が少ない河川敷にも、多くの砂や小砂利が堆積し続けるのが普通です。
　これらの土砂流下状況を判断して「砂けが多い」或いは「砂けが少ない」と表現する釣り人もいます。上流中流のそれぞれの流れの中や岸辺や河川敷での砂の堆積状況を見れば、それぞれの区域やその水流全体の土砂流下状況が判断出来ます。
　水量が多い増水の時には、それまでの小さな増水の時よりもずっと多くの土砂が流下し堆積します。そして、増水が発生するごとに、砂などの小さな土砂から順番に流下して行く現象が発生しています。

　特別規模が大きな増水の後に発生する幾度もの大小の増水は、特別規模が大きな増水によって生じた大量の土砂の流下を補完する機能を持っているようです。でも、そのような幾度もの増水であっても、特別規模が大きな増水によって生じた全ての土砂を流下移動させているのではありません。
　 実際、降雨があっても容易に濁りが生じない河川の上流や中流でも、遠い過去に生じたと思われる、河岸段丘状の地形を高い位置に見る機会は少なくありません。また、土石流や土砂崩れによる土砂堆積が生じている場合であれば、河川や河川敷にはより多くの土砂が残り易いのです。