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ホワイトウォーターは急流において発生する現象であり、特に川の勾配が大きく変化し、激しい乱流が生じて水中に空気が閉じ込められることで発生します。これにより不安定な流れが生まれ、泡立ち、水が不透明で白く見えるようになります。
「ホワイトウォーター」という用語は、急流が多数存在する川や小川全般を指す、より広い意味も持ちます。また、 ホワイトウォーターカヌーやホワイトウォーターカヤックなど、そのような川でのボート遊びを表す形容詞としても使われます。[ 1 ]
急流は、勾配、狭窄、障害物、流量という4つの要因が単独または複合的に作用することで発生する。勾配、狭窄、障害物は河床地形の要因であり、比較的安定している。流量は、降水量と融雪量の季節変動、および上流のダムからの放水量によって左右される。
河床の地形は急流形成の主要因であり、一般的には長期間にわたって変化しません。しかし、洪水や大雨の時期など、流量が増加すると、岩や巨礫の移動、沖積層の堆積、あるいは新たな流路の形成などによって、河床に恒久的な変化が生じる可能性があります。
河川の勾配とは、河川が流路に沿って標高を変化させる割合のことです。この標高差によって河川の傾斜が決まり、ひいては流速（流速）にも大きく影響します。勾配が緩やかな河川は穏やかで流れが遅く、勾配が急な河川は激流となります。
川の流れが狭い水路に押し込まれると、急流が形成されることがあります。この圧力によって水の流れが速くなり、川底の地形（岩、落差など）に反応しやすくなります。
川の中央や岸辺近くにある岩や岩棚は、川の流れを妨げ、また「枕」と呼ばれる現象を引き起こすことがあります。これは、水が障害物の上流で逆流したり、「流れ落ち」と呼ばれる現象（岩の上を水が流れ落ちる現象）が発生したり、川が逆流して岩の下に戻る「水理現象」や「穴」と呼ばれる現象が発生することがあり、その渦に巻き込まれた人はしばしば恐ろしい目に遭います。（穴、または水理現象と呼ばれるのは、泡立った気泡水が浮力を減らし、川面に実際に穴が開いているように感じられるためです。）流れが障害物の横を通過すると、障害物の後ろに渦が形成されることがあります。渦は通常、ボート乗りが休憩したり、偵察したり、本流から離れたりできる保護された領域ですが、渦巻き状になることもあります。水理現象（横ではなく下向きに引っ張る、基本的に90°の角度で回転した渦）と同様に、渦の力は流量とともに増加します。
流れの速い大河で、障害物のそばに「渦壁」が発生することがあります。渦壁は、障害物の後ろにある渦の水位よりも川の水位が著しく高い場合に形成されます。そのため、その渦の中で停止したボート乗りは、渦が川の流れと合流する地点で数フィートもの高さになる水の壁のために、川に再び入るのが困難になることがあります。
流量の著しい増加または減少は、急流を作り出したり、急流を「洗い流して」（危険度を低下させたり）、以前は航行可能だった急流を安全に通過することをより困難または不可能にする可能性があります。流量は単位時間あたりの体積で測定されます。河川の流速は、底流がある場合など、川の異なる場所で速くなる可能性があります。[ 2 ]
最も広く使われている等級付けシステムは、国際河川難易度スケールで、ホワイトウォーター（個々の急流、または川全体）は、クラスI（最も簡単で安全）からクラスVI（最も難しく危険）までの6つのカテゴリーに分類されます。等級は、急流に伴う技術的な難易度と危険性の両方を反映しており、グレードIは危険の少ない平坦または流れの遅い水を指し、グレードVIは最も難しい急流を指し、熟練したパドラーにとっても非常に危険で、めったに下ることはありません。グレードVIの急流は、うまく下った場合は、グレードVまたはV+に格下げされることがあります。より難しい急流（たとえば、主にグレードIIIの川にあるグレードVの急流）は、しばしばポーテージされます。ポーテージされた急流は、ボート乗りが上陸し、ボートを危険箇所を迂回して運ぶことです。 （多くの場合、グレードの低い急流の方がカヤックやラフティングを楽しむ人にとっては乗り心地が良いように思えるかもしれません。一方、クラスVの急流は比較的穏やかに見えるかもしれません。しかし、重要なのは「乗り心地」ではなく、急流に内在する危険性です。スリル満点の急流でもリスクは最小限に抑えられている場合もあれば、一見単純に見える急流でも、終末的な水流や岩の浸食など、危険な要素が潜んでいる場合もあります。）
急流のグレードは、水深や流速によって大きく変化するため、固定されていません。また、ラフティングやカヤックの技術の発展も影響します。100年前にはほぼ確実に死を意味した急流も、安全対策の発達により、現在ではクラスIVまたはVの急流とみなされることがあります。一部の急流は、水位が高いと地形が覆われたり「洗い流されたり」するため、流れが緩やかになる場合もありますが、通常、増水は急流をより困難で危険なものにします。洪水時には、通常は容易な急流でさえ、致命的で予測不可能な危険を伴う可能性があります（国際河川難易度スケールの米国版[ 3 ]から簡単に改変）。
特定の急流においては、川底の形状と水流の速度との相互作用によって、実に多様な地形的特徴が生じる可能性がある。
ストレーナーは、大きな物体が通過するのを妨げつつ、水の流れはそのままにしておくことで形成されます。大きな食品用ストレーナーやザルなどがその例です。これらの物体は非常に危険です。水の勢いで物体や人がストレーナーに押し付けられ、積み重なって水中に沈んでしまうからです。このような状況に陥った人は、安全な場所に逃げることは困難、あるいは不可能であり、多くの場合、命を落とすことになります。
ストレーナーは、トンネル上の雨水排水溝、川に倒れた木（「流木ダム」）、増水時に浸水する川岸の低木、有刺鉄線、水中に沈んだコンクリート構造物の鉄筋、その他の瓦礫など、多くの自然物や人工物によって形成されます。ストレーナーは、流れが岸辺を侵食し、木の根が露出して川に倒れ込み、ストレーナーを形成する、川の外側の湾曲部で自然に発生することが最も多いです。
緊急時には、水中の障害物に挟まれないように、障害物の上に登るのが良いでしょう。川では、障害物から離れて本流へ積極的に泳ぐことをお勧めします。障害物を避けることができない場合は、障害物に向かって全力で泳ぎ、できるだけ多くの体を障害物の上まで持ち上げるようにしてください。
スイーパーとは、川に倒れ込んだり、川に大きく傾いたりしている木のことで、根は岸辺に残っていて完全に水没しているわけではありません。幹や枝が川の流れを妨げ、まるで障害物のように川底に張り付くことがあります。上からの障害物であるため、急流の原因となることは少ないものの、乱流を引き起こす可能性があります。流れの速い場所では、スイーパーはカヌーやカヤックに乗る人にとって深刻な危険となることがあります。
穴、または「水力」、（「ストッパー」または「水穴」とも呼ばれる（「枕」も参照））は、水が水没した物体や水中の棚の上から流れ落ち、表面の水が物体に向かって上流に逆流することで形成されます。穴は特に危険な場合があり、ボートや水上バイクが循環する水の中で水面下に引っかかってしまう可能性があります。また、パドラーが穴の特徴を利用してさまざまなプレイボートの技を披露する楽しい遊び場にもなります。水量が多い流れでは、穴によって水がわずかに曝気され、ボートが曝気された水を通って深い「穴」の底まで沈むのに十分な場合があります。
最も危険なタイプの穴のいくつかは、低落差ダム（堰）や同様の障害物によって形成されます。低落差ダムでは、「穴」は非常に幅広く均一な構造で、脱出口がなく、水理側（ダムの両端）は人工の壁で塞がれていることが多く、迂回水流が通常の（層流）になる水理側をパドルで漕いだり、滑り落ちたりすることが困難です。逆説的に言えば、これはサーファーがパイプラインの端から滑り落ちて、波が砕けなくなるのとよく似ています。低落差ダムは、急流を研究していない人にはその危険性を容易に認識できないため、非常に危険です。（「専門家」でさえ、そこで命を落としています。）浮遊物（木、カヤックなど）は、これらの逆流「グラインダー」に何週間も閉じ込められることがよくあります。[ 4 ]
波は水力学と同様の原理で形成され、水力学の一種とみなされることもあります。波は、勢いよく流れ落ちる水面に現れる、大きくて滑らかな面によって特徴づけられます。特に大きな波の後には、「波列」と呼ばれる一連の長い波が続くこともあります。これらの定常波は滑らかな場合もあれば、特に大きな波は砕波（「白波」や「干し草の山」とも呼ばれる）となることもあります。
川底は起伏が激しく不規則な形状をしているため、波は川の流れに対して垂直にならないことがよくあります。そのため、強い横波や斜め波（「横波」とも呼ばれます）が船に当たると、船が横向きや斜めにぶつかり、転覆する恐れがあるため、ボート操縦者にとっては厄介な存在となります。横波に接近するホワイトウォーターボート操縦者にとって最も安全な行動は、船を「直角に」、つまり船の長軸に沿って波に当たるように向きを変えることです。こうすることで、船が転覆する可能性を減らすことができます。これは、船を流れと平行でなくなるように向きを変える必要があるため、直感に反する行動に思えるかもしれません。
流体力学では、波は層流に分類されるが、ホワイトウォーターの世界では、乱流を伴う波（「砕波」）も波という包括的な概念に含めて扱われている。
枕状構造は、大量の水が大きな障害物にぶつかり、障害物の表面に水が「積み重なる」または「沸騰する」ことで形成されます。枕状構造は通常、岩盤が浸食されていないことを示しています。枕状構造は「圧力波」とも呼ばれます。
渦は、水流と同様に、障害物の下流面に形成されます。水流が水柱内で垂直方向に渦を巻くのとは異なり、渦は水面上で回転します。通常、渦は水の流れが部分的に、あるいは完全に止まる穏やかな場所であり、休息したり、上流へ向かうための場所となります。しかし、流れが非常に速い場所では、渦は強力な渦流となり、ボートを閉じ込めたり、転覆させたりすることさえあり、そこから脱出するのは非常に困難です。
渦と本流の間にある渦線は、緑色、時には白色の水が渦巻く筋です。渦線の大きさは、水柱の大きさ、区間の勾配、渦を作り出す障害物によって変化します。渦線には沸騰や渦潮が含まれていることが多く、予期せぬ方法で水上艇を巻き込んだり、掴んだりすることがありますが、正しく使用すれば、非常に楽しい場所になります。フルスライスやハーフスライスのボート乗りは、スターンスクワートやカートホイールなどのトリックを行うことができますが、渦巻く水と交差する流れを利用して川面下で踊るように進むスクワートボート乗り（スクワートボートのウィキへのリンク）ほど渦線をうまく利用する人はいません。
アンダーカット岩とは、川によって表面下が削り取られた岩、あるいは川底から突き出た緩い岩のことです。急流では、水中で人がその下に挟まれる危険性があるため、非常に危険な地形となります。特に上流側がアンダーカットされている岩は危険です。このような場合、ボートに乗っている人が水中で岩に挟まれてしまう可能性があります。多くのホワイトウォーター事故による死亡事故は、このようにして発生しています。アンダーカットには、水が枕のように沈んでいる場合もありますが、水が滑らかに流れている場合もあり、これは岩がアンダーカットされていることを示しています。アンダーカットは、川底が花崗岩などの火成岩ではなく、石灰岩などの堆積岩を削っている川で最もよく見られます。急峻な峡谷では、峡谷の側壁もアンダーカットされていることがあります。
特に悪名高いアンダーカット岩は、ペンシルベニア州でラフティングやカヤックの人気スポットであるロウアー・ヨウギオゲニー川のディンプル急流にあるディンプル岩です。ディンプル岩付近で死亡した約9人のうち、2000年に死亡した3人を含め、数人は岩の下に流されて閉じ込められたことが死因でした。[ 5 ] [ 6 ]
もう一つの重要な急流の特徴は、篩と呼ばれる場所です。これは、岩などの2つの障害物の間にある、狭くて空洞の空間で、水がそこを流れます。ふるいのように、水は篩を通過する際に強制的に押し出され、流速が速くなるため、水が押し上げられ、乱流が発生します。
人々は急流を下るために様々な種類のホワイトウォーター用ボートを使用しますが、できれば繊細な操作と制御が求められます。以下にその一部を挙げます。
ホワイトウォーターカヤックは、シーカヤックやレクリエーションカヤックとは異なり、流れのある水域での操縦に特化しています。シーカヤックよりも短く、操縦性に優れており、デッキに流れ込む水に対応できるように特別に設計されています。現在、ほとんどのホワイトウォーターカヤックはプラスチック製ですが、一部のパドラー（特にレーサーや「スクワートボート」のパドラー）はグラスファイバー複合材製のカヤックを使用しています。ホワイトウォーターカヤックは、パドラーが熟練すれば、乱流の中でもかなり安定しています。ひっくり返っても、熟練したパドラーは簡単に元に戻すことができます。このホワイトウォーターカヤックの重要な技術は、「エスキモーロール」または単に「ロール」と呼ばれます。カヤックは、低い座った姿勢（足を前に伸ばした状態）で、2枚刃のパドルを使って漕ぎます。ホワイトウォーターカヤックを参照してください。
ラフトはホワイトウォーター用ボートとしてもよく使われます。一般的なカヤックよりも安定性が高い反面、操縦性は劣ります。ラフトは大きな荷物を運ぶことができるため、遠征によく使われます。一般的なホワイトウォーター用ラフトは、PVC、ウレタン、ネオプレン、またはハイパロンでコーティングされた高強度生地で作られたインフレータブルボートです（ラフティングを参照）。ほとんどのラフトは複数人乗りの大型ボートですが、最小のラフトは一人乗りのホワイトウォーター用ボートです（パックラフトを参照）。ラフトには、縁に穴が開いたインフレータブルフロアが付いているものもあり、ボートに飛び込んだ水が簡単に横に流れて底から排出されるようになっています（乗員がバケツで水を「汲み出す」必要がないため、これらは通常「セルフベイラー」と呼ばれます）。中には、水が逃げる仕組みのないシンプルな布製の床を持つものもあり、これらはバケツのように水を溜めやすいことと、水を抜く唯一の方法がバケツで汲み出すことであることから、「バケツボート」と呼ばれている。
カタラフトは、いかだと同じ材料で作られています。パドルで漕ぐことも、オールで漕ぐこともできます。一般的なカタラフトは、船体の両側に2つのインフレータブルポンツーンがあり、フレームで繋がれています。オールで漕ぐタイプのカタラフトでは、乗員はフレームに取り付けられた座席に座ります。オールで漕ぐタイプのカタラフトはほぼすべて船長が操縦し、乗客は直接的な責任を負いません。カタラフトのサイズは様々ですが、多くは一般的ないかだよりも小型で操縦性に優れています。
カヌーは、強度と耐久性を高めるために、グラスファイバー、ケブラー、プラスチック、またはこれら3つの組み合わせで作られることが多い。スプレーカバーが付いているものもあれば、一般的なカヌーのように「オープン」になっているものもある。このタイプのカヌーは通常、単に「オープンボート」と呼ばれる。ホワイトウォーターカヌーは、片刃のパドルを使って、低い膝立ちの姿勢で漕ぐ。オープンホワイトウォーターカヌーには、大きなエアバッグや、場合によっては発泡材（通常は密度2ポンドのエチルフォーム）が側面にしっかりと取り付けられていることが多く、大きな波や穴で浸水したときにボート内の水を押し出し、発泡材とエアバッグを使ってボートを横向きに浮かせて川に浮かんでいる間にボートから水を排出できるようにする。カヤックと同様に、ホワイトウォーターカヌーもエスキモーロールで転覆後に元に戻すことができるが、カヌーではより高度な技術が必要となる。
C1はホワイトウォーターカヤックと構造は似ていますが、低い膝立ちの姿勢で漕ぎます。パドルは片刃で、通常はより伝統的なカヌーで使用されるものより少し短めです。スプレーカバーは、カヤックで使用されるものとほぼ同じタイプです。カヤックと同様に、C1も転覆後、エスキモーロールで元の状態に戻すことができます。
マッケンジー川のドーリー（一部では「ドリフトボート」とも呼ばれる）は、より伝統的な「硬質な側面」を持つボートです。そのデザインの特徴は、幅広で平らな底、広がった側面、狭く平らな船首、尖った船尾、そして船首と船尾に極端なロッカー（船底の反り）があることです。これにより、船は船体の中心軸を中心に回転し、急流での操縦が容易になります。
リバーバグとは、一人乗りの小型のゴムボートで、片方の端から足が突き出ている構造になっている。リバーバグは、パドルを使わず、足を先に出して漕ぐ。
クリーチャークラフトは、転覆した場合に乗員を保護するロールケージ設計を採用しています。また、他の川利用者が転覆後にこれらのボートを元の状態に戻すことも可能です。
ホワイトウォーターSUP（スタンドアップパドルボード）は、従来の静水でのスタンドアップパドルボードと同様に、スタンドアップパドルボードを使って急流を下るアクティビティです。ボードは通常、急流での使用を想定して特別に設計されており、静水時よりも多くの安全装備を使用します。
激流を下ることは人気のレクリエーションスポーツですが、危険がないわけではありません。流れの速い水は、溺れたり、物にぶつかったりして怪我や死亡する危険性を常に伴います。死亡事故も発生しており、米国では毎年約50人が激流事故で亡くなっています。[ 7 ]訓練、経験、偵察、安全装備（個人用浮力補助具、ヘルメット、スローロープ など）の使用、他の人を「監視者」として利用することで、危険を軽減（ただし完全に排除）することができます。
急流を下る前に下見や調査を行うことは、川の流れを把握し、起こりうる困難を予測するために非常に重要です。特に、増水によって通常の状況が劇的に変化する洪水時には、このことが重要になります。