海 岸 工 学 論 文 集,第54巻(2007) 土 木 学 会,721-725 養浜砂浜海岸域における不圧地下水の動態観測 とその意義 Field Observations of Unconfined Groundwater Dynamics in a Nourished Sand Beach 関 口秀 雄1・ 東 良 慶2・ ク リ ヨ サ ンボ ド3 Hideo SEKIGUCHI, Ryoukei AZUMA and Kriyo Sambodho This paper describes the evolutions of sea level and unconfined groundwater table in a nourished sand beach that were measured over one year. Careful time-series analyses identified seasonable variations of the sea level and of the groundwater levels at the three observation wells installed. The groundwater levels proved to be consistently higher landwards, indicating the fresh groundwater discharge (FGD) into the sea. The rate of the FGD was evaluated in two steps. First, the transmissivity of the unconfined aquifer was assessed through analyses of the measured fluctuations of the groundwater levels that responded systematically to four major tidal constituents. Then the identified aquifer constant was incorporated into theoretical equations of FGD and of the related seawater intrusion into the beach. 1.は じめ に 海 崖-波 食台システムによって特徴づけられる東播海 岸 は,波 食 に よ る 海 岸 侵 食 が 著 し く,そ の 対 策 と して, 養 浜 工 が 実 施 され て きた.こ のような砂浜海岸システム に お い て,不 圧地下水の動態は,砂 浜 地形 の 変 化 お よび 砂浜域 と浅海域のそれぞれの生態系 と密接 に関係 してい る と考 え られ る. 例 え ば,砂 浜 地 盤 内 の 土 中水 分 や 間 隙水 圧 は,波 や風 に よ る侵 食 に対 す る 砂 浜 の抵 抗 力 に影 響 を 与 え る パ ラ メ ー タで あ る .す な わ ち,地 下水 面 の 変 動,地 下水の浸潤 や 蒸 発 は砂 浜 地 形 ダ イ ナ ミク ス と も密 接 に 関 係 す る.関 口 ら(2006)は 間隙水圧などの砂浜物理環境諸量の連続 観 測 を行 い,台 風イベン ト時の地下水位変動と土中サク シ ョ ン の動 態 が 整 合 して い る こ と を見 出 して い る.土 中 サ ク シ ョ ンは,内 部侵 食 にと もな う空洞 の形成 ・保 持 を 通 じて,砂 浜の安全性 に関わることにも留意したい. 砂浜表層に保持された水分は,前 浜 ・後浜の植生を定 着 させ,生 態系の形成に貢献 している.こ れ ら の植 生 は 飛 砂 に よ る 侵 食 抑 制 に 活 用 で きる 可 能性 が あ る.ま た, 浅 海 域 へ の 淡 水 地 下水 の 流 出 は,汽 水 帯 を 形 成 させ,栄 養 塩 の 供 給 源 と な り,豊 かな生態系の形成 に寄与する可 能 性 が 高 い.し た が っ て,生 態 系 を考 慮 した 砂 浜 の 環 境 保 全 お よ び健 全 な海 域 利 用 に とっ て 精 査 に価 す る. 上 述 の よ う に,砂 浜域 の 不 圧 地 下 水 の動 態 に 関す る 理 解 を深 め る こ と は,砂 浜 地 形 の保 全 の み な らず,多 様な 生 態系 の再生 にも資する もの と考え られる.そ こ で,本 研 究 で は観 測 水 面 変 動 の 時 系 列 解 析 を通 じて,定 常地下 水 面 情 報 を抽 出 し,淡 塩 水 境 界 面 の予 測 につ な げ る.さ ら に,地 下水位変動特性の分析 に基づいて,帯 水層パラ メー タを同定 し,海 域への淡水地下水流出量の定量的な 評 価 を行 う. 2.養 浜砂浜域における不圧地下水動態の現地観測 (1)観 測サイ トの特徴 観 測 サ イ ト と して 選 定 した 東 播 海 岸 の 谷 八 木 砂 浜 は, 明 石 海 峡 か ら約10km西 に位 置 し て い る.東 播海岸の 地形的な特徴である海崖-波 食 台 シ ス テ ム は,波 浪によ る侵 食 に 対 し て脆 弱 で あ り,谷 八 木 砂 浜 にお い て も海 崖 の 後 退 を もた らす 海 岸 侵 食 が 進 行 して い た.そ の対 策 と し て,養 浜 工 が 近 年 実 施 され た 地 区 で あ る(図-1).観 測 サ イ トは 二 つ の 突 堤 に 挟 ま れ た 長 さ200mの 養浜砂 浜 域 で あ る(図-2(a)). (2)養 浜砂浜の微地形変化 谷八木砂浜において行った測量結果にもとづ く等高線 図 を 図-2(a)に 示 す.養 浜 工 完 了 時 点 の 汀 線 は概 ね 直 線 状 で あ っ た.現 在 で は,汀 線は緩やかな凹曲線になって い るが,こ の 地 形 変 化 は,当 地の卓越波向と密接に関係 して い る と考 え られ る(門 松 ら,1990). 図-1海 崖 上 か ら東 に谷 八 木砂 浜 を望 む (2005年5月14日 干潮 時撮 影) 1フ ェロー 工博 京都 大学教授 防災研究所 2正 会員 工(博)京 都大学助教防災研究所 3学 生会員 工(修)京 都大学大学院工学研究科社会基盤工学専 攻