津波被害を免れた神社の立地と、海岸林が波を弱める仕組み

2011年の東日本大震災の津波で沿岸部が大きな被害を受けるなか、神社を囲む「鎮守の森」と呼ばれる森林の一部が残りました。神社の被災調査では、津波の高さを上回る標高にあったため被害を免れ、避難した人の命を守った例が確認されています。一方、海岸の森林には、幹などが水流への抵抗となって津波の勢いを弱める働きがあり、その効果は木の太さや密度、森林の幅に左右されます。

調査した27神社のうち25神社が残存

T. Uda氏とK. Sakai氏は、衛星画像や航空写真を使って津波被害を調べ、2011年と2012年に沿岸付近の27の神社を含む被災地を訪れました。調査対象の神社は、2カ所を除いて津波被害を免れました。

両氏の研究では、過去の津波の犠牲者を追悼する神社は、住民が安全に避難できる場所に建てられていたとしています。被害を免れた神社の多くは津波より高い場所にあり、実際にそこへ逃れた人々が助かりました。

高田知紀氏らの別の調査では、宮城県沿岸部などの津波浸水範囲周辺にある215カ所の神社を調べています。そのうち139カ所が津波被害を免れ、23カ所が一部浸水し、53カ所が被害を受けました。

現地では、湾を見下ろす海岸段丘や丘陵の上、津波が川をさかのぼった範囲の縁に神社が点在していました。岩手県大船渡市の神坂熊野神社も湾へ伸びる丘の上にあり、坂の下まで津波が達した一方、神社は被害を免れて避難所として機能しました。

幹の本数と太さで変わる津波への抵抗

海岸林では、水中にある幹が水流への抵抗となり、波の勢いを弱めます。クロマツの下に広葉樹を育てる「二段林」では、下層の木も抵抗となるため、波の力を弱める効果の向上が期待されます。

ただし、木の本数を増やすことと、一本一本を津波に耐えやすく育てることには両立しにくい面があります。密な林は水流を妨げる幹が多い一方、幹が細くなりやすく、波の力に対する耐性が低くなります。密度を下げれば太い幹を育てやすくなるものの、水流への抵抗となる本数は減ります。

森林総合研究所の被害調査でも、同じ場所では幹の直径が大きい木ほど幹折れが少ない傾向がありました。同研究所は、太い木をまばらに育てる場合と、細い木を密に育てる場合の効果を検討するため、水理実験や木を引き倒す試験で得た特性値を使い、数値シミュレーションを行いました。

十分な幅を持つ林帯に加え、林の前にある砂丘を高くしたり、内陸側に新たな林帯を設けたりすることも、津波被害の軽減に効果があります。ただし、こうした整備にはほかの土地利用との調整が必要になる場合があります。

浅い根や強い引き波で流木になる危険

森林が津波に耐えるには、幹だけでなく根の状態も関わります。東日本大震災で木が根ごと倒れて流失した場所には、根が浅いという共通点がありました。地下水位が高いと根が下へ伸びにくくなるため、標高が低い場所では排水や盛土によって、根が発達する空間を確保する方法があります。

木が折れたり倒れたりしても、幹が樹皮で根株につながっている場合や、根の一部が地中に残っている場合には、その場にとどまって水流への抵抗として働くことがあります。一方、強い引き波を繰り返し受けると、つながっていた幹や根が引きちぎられ、流木になる可能性が高まります。

また、津波で土が削られて根が露出した場合や、液状化、地盤沈下を伴う場合も流木化の危険が高まります。流木が混じると津波の破壊力が増し、被害を広げる恐れがあります。地盤の侵食を防ぐには、樹木の育成に加えて土木工事を組み合わせる必要があります。

海岸林だけで津波の内陸への侵入を防ぐことはできず、防潮堤や人工砂丘などと組み合わせる対策が検討されてきました。森林を含めて複数の施設で被害を軽減する「多重防御」は、海岸林にかかる力を抑える方法としても研究されています。

岩沼市の解析で示された施設の組み合わせ

宮城県岩沼市を対象にした東北大学の研究チームの数値解析では、樹齢50年の海岸林を想定すると、林の背後の複数地点で浸水深が最大約1メートル、流速が最大約3メートル毎秒低下しました。仙台東部道路付近では、津波の到達を最大約3分遅らせる結果となりました。

同じ解析では、森林の分布や樹齢によって、津波が集中しやすくなる地域も生じました。矢野目地区では、海岸林を設けない条件のほうが建物・人的被害率の推定値が低くなっています。

防潮堤に加え、高い場所へ逃げるための避難丘や、それらを結ぶ園路を段階的に配置する想定では、背後の流速低下と津波到達の遅延、樹木の倒伏抑制に効果がありました。避難丘を防潮堤の背後近くに置く配置は、樹木に作用する力を抑えるうえで有効という結果が得られました。