鉄砲水

鉄砲水とは、涸れ川、河川、干上がった湖、窪地などの低地が急速に浸水する現象です。激しい雷雨、ハリケーン、熱帯低気圧に伴う豪雨、または氷や雪の融解水によって引き起こされることがあります。鉄砲水は、1889年のジョンズタウン洪水以前に発生したように、自然の氷や土砂ダム、あるいは人工ダムなどの人工構造物の崩壊後にも発生することがあります。鉄砲水は、降雨から浸水開始までの時間が6時間未満であるという点で、通常の洪水とは区別されます。^{[ 1 ]}

鉄砲水は重大な災害であり、米国では平均して年間で落雷、竜巻、ハリケーンよりも多くの死者を出している。また、鉄砲水は氾濫原に大量の土砂を堆積させ、頻繁な洪水に適応していない植生を破壊することもある。

鉄砲水は、最近降雨があった乾燥地帯で最もよく発生しますが、降雨源から下流であればどこでも、たとえ何マイルも離れた場所でも発生する可能性があります。火山の上や近くの地域では、噴火後に氷河が激しい熱で溶けた後にも鉄砲水が発生することがあります。鉄砲水は、米国の高山地帯で発生することが知られており、米国南西部の乾燥した平原でもよく発生します。鉄砲水は、ハリケーンやその他の熱帯低気圧による大量の降雨や、氷のダムの急激な融解効果によっても発生する可能性があります。^{[ 2 ] [ 3 ]}人間の活動も鉄砲水を引き起こす可能性があります。ダムが決壊すると、大量の水が放出され、その進路にあるすべてを破壊する可能性があります。^{[ 3 ]}

米国国立気象局は、鉄砲水に対して「引き返せ、溺れるな」というアドバイスを出しています。つまり、鉄砲水を渡ろうとするのではなく、その地域から避難することを推奨しています。多くの人は鉄砲水の危険性を過小評価しがちです。鉄砲水が最も危険なのは、突然発生し、水の流れが速いからです。車は流されるのを防ぐのにほとんど役に立たず、人々を過信させ、鉄砲水を避ける可能性を低くする可能性があります。鉄砲水による死亡者の半数以上は、浸水した交差点を渡ろうとして車に乗っていた人が流されたケースです。^{[ 4 ]}わずか2フィート（0.61メートル）の水深でも、ほとんどのSUVサイズの車は流されてしまいます。^{[ 5 ]}米国国立気象局は2005年に、全国30年平均で、洪水による死者数は平均127人で、落雷（73人）、竜巻（65人）、ハリケーン（16人）による死者数よりも多いと報告した。^{[ 6 ]}砂漠 では、鉄砲水はいくつかの理由で特に致命的となる可能性がある。第一に、乾燥地帯では嵐はまれだが、非常に短時間で膨大な量の水をもたらす可能性がある。第二に、これらの雨は吸収性の低い粘土質の土壌に降ることが多く、河川やその他の水路が処理しなければならない流出量が大幅に増加する。 ^{[ 7 ]}これらの地域は、人口が少ないか貧困のため、あるいは住民が鉄砲水のリスクは費用に見合うほど高くないと考えているため、雨水排水溝、暗渠、貯水池など、雨水の多い地域にあるような、建物や道路から水を迂回させるためのインフラを備えていない傾向がある。実際、砂漠の道路は、橋のない乾いた川や小川の川床を頻繁に横断します。運転手の視点からすると、天候が晴れていても、数秒のうちに車の前方または周囲に予期せず川が形成されることがあります。^{[ 8 ]}また、定期的な降雨がなく水路が浄化されないため、砂漠の鉄砲水は岩、枝、丸太などの大量の瓦礫を伴って発生する可能性があります。^{[ 9 ]} 

深いスロットキャニオンは、数マイル離れたメサで発生した嵐によって浸水する可能性があるため、ハイカーにとって特に危険です。洪水はキャニオンを流れ、キャニオンは登って洪水を避けるのが困難です。たとえば、 2015 年 9 月 14 日にユタ州南部で発生した集中豪雨により、鉄砲水で 20 人の死亡者が出ましたが、そのうち 7 人の死亡者は、ハイカーがスロットキャニオンで洪水に閉じ込められたときにザイオン国立公園で発生しました。^{[ 10 ]}

鉄砲水は、人工環境と自然環境の両方に深刻な影響を及ぼします。鉄砲水の影響は壊滅的になる可能性があり、建物やインフラの損傷から植生、人命、家畜への影響まで、非常に多様です。都市部では、その影響を特徴づけることが特に困難です。^{[ 11 ]}

研究者らは、鉄砲水の影響と鉄砲水に関係する物理的プロセスを関連付けるために、Severe Hazards Analysis and Verification Experiment (SHAVE) や米国国立気象局 (NWS) Storm Dataデータセットなどのデータセットを使用してきました。これにより、鉄砲水の影響予測モデルの信頼性が向上するはずです。 ^{[ 12 ]} 2006年から2012年までの米国の鉄砲水の分析によると、負傷者や死亡者は小規模な農村部の流域で最も発生しやすく、最短のイベントが最も危険であり、危険は日没後に最大となり、負傷者や死亡者の非常に高い割合が車両に関係していることが示されています。^{[ 13 ]}

2020年に、洪水の影響の種類と深刻度を分類し、氾濫原全体にわたって空間的な範囲を連続的にマッピングすることで、鉄砲水の影響を包括的に概観できる影響深刻度スケールが提案されました。影響を受ける要素に応じて、洪水の影響は、(i) 構築環境への影響、(ii) 人工の移動物体への影響、(iii) 自然環境（植生、農業、地形、汚染を含む）への影響、(iv) 人間への影響（閉じ込め、負傷、死亡）の4つのカテゴリに分類されます。このスケールは、結果として得られる地図が将来の影響についての洞察を提供し、深刻度の高い地域を強調するため、予防計画のためのツールとして提案されました。^{[ 11 ]}

鉄砲水は急速な土壌侵食を引き起こす可能性がある。^{[ 14 ]}ナイル川デルタの堆積物の多くは、ナイル川に流れ込む砂漠地帯の鉄砲水に由来する可能性がある。^{[ 15 ]}しかし、短時間の鉄砲水は比較的岩盤侵食や河道拡大をほとんど引き起こさず、氾濫原への堆積が最大の影響を及ぼす。^{[ 16 ]}

イネの特定の品種など、一部の湿地植物は鉄砲水に耐えられるように適応している。^{[ 17 ]}しかし、乾燥地帯で生育する植物は、大量の水によってストレスを受けるため、洪水によって被害を受ける可能性がある。^{[ 18 ] [ 19 ]}

• Schmittner, Karl-Erich; Pierre Giresse (1996 年 8 月) 「鉄砲水の流れに対する地形学的および環境的制御のモデリングと応用」Geomorphology . 16 (4): 337– 47. Bibcode : 1996Geomo..16..337S . doi : 10.1016/0169-555X(96)00002-5 .
• Sercl, Petr 他 (2023): 鉄砲水指標。プラハ（チェコ水文気象研究所）。50ページ。（オンライン）

• スコットランドの鉄砲水に関するYouTube動画 9月9日、モレーのフォカバースで発生した洪水の公開映像
• 水文・水理モデリングにおける不確実性解析手法を選択するための決定木、洪水モデリングにおける不確実性解析の選択。
• 大雨の後、乾燥した中西部で鉄砲水が乾いた川床を流れ下る様子を捉えた素晴らしい映像。
• テキサス州中央部の鉄砲水多発地帯の地図。
• 鉄砲水対策ワークショップ議事録
• ワークショップ議事録：鉄砲水予測
• 水文研究センター