【国土構築】石狩川に開拓の斧が振りおろされたとき ~石狩川治水の歴史とエンジニアたち~

技術士は歴史に学ぶ ~時代や状況に応じる変化とは~

多種多様な生物の命を育みながらも、泥炭地と川の蛇行により、幾度となく大きな出水氾濫被害をもたらしてきた「石狩川」。人々の安全な暮らしを守ることは、開拓以来の重要テーマであり、入植者たちは様々な取り組みを進めてきた。

明治2年、未開の原野であった北海道に、開拓の斧が振りおろされる。エンジニアの手によって行われた偉業により、石狩地方は北海道経済の中心地域となっている。

北海道の開発を牽引した「石狩川の治水」

1869(明治2)年、明治政府は蝦夷地開拓を決定。北海道と命名した地には、移民と外国からの専門家の招致が行われた。

開拓の主な舞台となった石狩平野は、泥炭性低湿地の沼地状態。当初入植できたのは、水はけの良い土地に限られた。

その後は入植者の増加に伴い、排水路を開削して農地を造成していく。しかし、開拓途上の1898(明治31)年に大洪水が発生し、石狩平野は水没する。

画期的な洪水解析手法

急遽始まった治水調査で中心となったのは、札幌農学校出身の北海道庁技師「岡﨑文吉」であった。1904(明治37)年の大洪水時には、我が国で初めて氾濫域の同時水位観測を行う。

さらに、河道を直線化する捷水路工法を選択し、河道幅も可能な限り広くとる。1918(大正7)年からは捷水路工事に着工することで、開拓の基盤を整えていった。

戦後の入植と治水の始動

終戦により、石狩平野では帰農者による開墾が始まったが、相次ぎ発生する洪水が入植者を苦しめた。そこで、1953(昭和28)年には、石狩川本支川に初の改修全体計画を策定。

戦前からの捷水路工事も1969(昭和44)年までに29か所で行われ、確実に水位が低下した。また、1957年(昭和32年)に完成した桂沢ダムは、石狩平野発展の源となった。

大洪水と「激甚災害対策特別緊急事業制度」

暫定堤防により農地や市街地が広がってきた1975(昭和50)年8月、石狩川全域を大洪水が襲う。石狩平野はまたもや水没する。堤防が沈下していた箇所も多数あった。

この年には、被災箇所を5カ年で復旧する「激甚災害対策特別緊急事業制度(激特事業)」が創設され、石狩川は第1号の適用を受けた。

直ちに復旧に取り掛かったが、被災した堤防の地盤は軟弱であり、基礎処理が不可欠であった。しかし、多数の現場試験と解析の結果、パイルネット工法が開発され用いられる。

これらエンジニアの創意工夫により、5年間という期間で、合計169kmの区間を計画高水位+50cmの高さまで盛り上げられた。これは、石狩川の築堤史上画期的な速さであった。

相次ぐ洪水と立ち向かったエンジニアたち

激特事業が終了しても洪水は相次ぎ、エンジニアたちは治水に奔走する。

観測史上最大の洪水と再度の激特事業採択

1981(昭和56)年8月6日、石狩川は観測史上最大の洪水に見舞われる。石狩川の水位はほぼ全川に渡って計画高水位を上回り、直轄5ダムでは洪水調節が実施される。

以前の激特事業により整備された堤防は、この洪水に何とか耐えていた。しかし、本川では溢水破堤などが発生し、再び激特事業が採択されることとなった。

石狩川治水計画検討委員会の立ち上げ

降雨量と洪水流量があまりにも大きく、これまでの浚渫、築、ダムだけでは処理できないことから、従来の治水計画を抜本的に見直す時期と判断された。

そのため、学識経験者に北海道の沿川首長も加え、当時としては先端的な石狩川治水計画検討委員会が立ち上げられた。そこでは、総合的な対策を盛り込んだ計画が半年ほどでまとめ上げられた。

北海道を象徴する河川景観に

泥炭性軟弱地盤上で急速施工が可能で、かつ河道の掘削・浚渫で発生する残土が活用できるなだらかな法勾配の丘陵堤が、洪水継続時間の長いエリアに設置された。

丘陵堤は、法面のすべり対策や漏水対策としても有効である。それとともに、今では北海道を象徴する河川景観ともなっている。 

洪水時に石狩川の水位の影響を大きく受ける千歳川には、千歳川放水路の建設が計画された。しかし、自然環境及び漁業への影響を懸念する知事の意見により、計画は変更される。

改定計画では、将来の市街化進行を織り込んだ治水対策事業や、利水ダムを多目的ダムに発展させるなど、既存ダムの再開発も取り入れられた。

世界に例を見ないような発展

洪水調節のため、優良農地を利用する地役権方式の北村遊水地が、石狩川中流部に計画された。これは農業と治水が両立するもので、現在の流域治水の先取りとも考えられる。

このような治水事業により、治水事業がスタートした110年前と比較して、石狩川流域は世界に例を見ないような発展を遂げることとなった。

農業土木の金字塔となった泥炭地開発

篠津地域泥炭地開発事業は、農地開拓のための泥炭地開発の代表的なプロジェクトであり、農業土木の金字塔となった。

戦後の食糧増産対策として

1950(昭和25)年の北海道開発法に伴って発足した北海道開発庁は、石狩川水域総合開発計画を立案した。その内容は、篠津を含めた6地区にわたる大計画であった。

同計画は1952(昭和27)年度から10カ年で実施とされた。しかし、篠津では農地排水を目的とした国営事業として、篠津運河の改修や幹線排水路掘削がすでに行われていた。

世界銀行からの融資と画期的な新技術

1953(昭和28)年、資金不足に苦慮していた篠津泥炭地開発は、世界銀行に建設機械導入資金の借款を要請し融資が決定。翌年には、従前の事業を組入れてのスタートとなる。

現場では、画期的な新技術が開発された。北海道開発局とメーカーの共同開発により完成した「湿地用ブルドーザ」は、整地をはじめ機材の運搬などあらゆる作業に威力を発揮した。

地区排水の幹線としての本格的改修

石狩川水域総合開発計画の根幹施設となる篠津運河での掘削は、1951(昭和26)年に、国営事業「総合篠津地区」として本格的改修が着手される。

1955(昭和30)年からの篠津地域泥炭地開発事業により、畑地から水田に地目が変更。篠津運河は石狩川から取水し、地区内の排水を合わせて下流で揚水する「用排兼用水路」に変貌していく。

石狩川頭首工の計画

石狩川本川から篠津運河へ取水するため、石狩川頭首工が計画された。工事の半ばには大洪水による大きな被害を受けたが、突貫工事により1963(昭和38)年に完成する。

この計画では、大断面の素掘り水路を維持するため、非灌漑期に通水することも特徴的となっている。

泥炭地を農地へ変えるための客土

泥炭地開発では、暗渠による排水とともに、泥炭地を被覆して農地へ変えるための客土も重要となった。客土の後半からは、運河下層の掘削土をポンプで圧送する工法が採用された。

本工法は送泥圧力や泥水濃度、パイプ延長、流末処理などの課題があった。しかし、全体としては技術的・経済的に大きな成果を上げられた。

エンジニアたちによる水田造成の成功

調査に訪れた国連のFAO職員は水田化に反対し、欧米の近代的な機械や技術の供与を提案した。しかし、松井芳明らは、「我々には十分な経験の蓄積がある」と外国の技術供与を断る。

松井を筆頭に、エンジニアたちは独自の技術で水田造成を成功させる。世界銀行をして後に『泥炭地を水田化したことは日本以外になく、篠津は農業土木の金字塔』と言わしめることとなる。

篠津地域泥炭地開発事業の成果

篠津地域泥炭地開発事業は、1970(昭和45)年度に竣工。その後は「篠津中央二期地区」に着手することとなり、2015(平成27)年度に完了している。

現在の篠津地域は、広大な豊穣の大地に変貌。石狩低湿地を一大農業地帯に変貌させた技術と努力、エンジニアたち関係者の熱意は後世に語り継がれるであろう。

各種コンサルタントが担った技術開発

石狩川の泥炭地区では、黎明期からの技術開発にコンサルタントが大きな役割を担っていた。1975(昭和50)年からの激特事業では、泥炭地区に5年間で築堤を行うことが必要であった。しかし、そのままの状態で短期間に堤防を盛ることは不可能である。
そこで、パイルネット工法が生み出され、激特事業期間内の迅速な施工が可能となった。また、地場産の木材を木杭に活用することで、地域経済への貢献を実現させた。

コンサルタント技術者の総力を結集

1981(昭和56)年洪水直後には、工事実施基本計画が改定されることとなった。しかし、複雑な水理状況における水位流量計算が課題となる。

数値解析は困難を極めたが、不定流計算モデルが開発される。それでも、最新鋭大型計算機やコンサルタント技術者の総力を集め、翌年3月の改定に間に合わせることができた。

世界初の確率雨量を算定

気象研究所が行っていた気候変動計算は、河川計画に用いることはできなかった。そこで、北海道では産官学の英知を結集し、気候変動後の河川流域で確率雨量を算定する。

2017(平成29)年、北海道大学山田朋人准教授らが計算した膨大な降雨データを、コンサルタント技術者が確率評価。実際の観測結果の確率降雨が再現されたことを検証した。

新たな石狩川治水のスタート

気候変動に対して、努力と最新の英知で立ち向かうエンジニアたちによる、新たな石狩川治水が始まっている

気候変動の現実化の認識

2010(平成22)年以降の線状降水帯による局地的な豪雨などにより、石狩川をはじめ全道で甚大な被害が発生。これにより、気候変動の現実性が強く認識されることとなる。

その後、地球温暖化による北海道の降雨量について、大学、北海道開発局、北海道及びコンサルタントが協力して、数量化に成功。目標を定めることが可能となった。

まとめ

石狩川では、出自の異なる技術者が協力し合い、最新の技術を用いていくつもの治水を克服してきた。現在でも、「石狩川流域圏会議」によって、新たな治水のあり方についての協議が続いている。地球環境が時代とともに変化していくことに伴い、エンジニアには時代や状況に応じた変化が求められる。変化には勇気が必要である。しかし、多くのエンジニアたちは多くの変革を成し遂げてきた。だからこそ、現代の日本の繁栄があるのである。