春になり花が咲く時期には凍結融解による地質災害が発生する可能性もあるため、特に注意が必要なエリアが 2 つあります。

土砂崩れは雨季にだけ起こると思っているなら、それは間違いです。私の国の北部と北西部では、春が満開になる3月から5月までの時期は、土砂崩れの発生が多い時期でもあります。

この期間に発生した土砂崩れのほとんどは、凍結融解による地質災害でした。降雨や人為的活動によって引き起こされる地質災害とは異なり、凍結融解による地質災害は明らかな誘発要因がなく、気候の温暖化とともに突然発生します。非常に潜在性が高く、突然発症し、早朝や真夜中に起こることが多いです。発生する損失は、通常の地滑りよりも大きくなることが多いです。例えば、1983年3月7日に甘粛省東郷自治県で発生したサラルシャン地滑りは、大きな経済的損失と死傷者をもたらしました。

最近の大規模な凍結融解地質災害は、陝西省楡林市紫州県で発生した。 2010年3月10日午前1時30分、淄州県双虎嶼村石溝から9万立方メートルの黄土が流れ落ち、44人が埋まり、27人が死亡した。こうした土砂崩れは春先に数日連続して気温が上昇した後に発生することが多いため、凍結融解地質災害と呼ばれている。

わが国では、青海省、甘粛省、陝西省に加え、山西省の黄土に覆われた黄土高原地域でも凍結融解による地質災害が頻繁に発生し、多数の死傷者を出している。例えば、2019年3月15日に山西省臨汾市寧県棗嶺郷で発生した土砂崩れでは、20人が死亡、13人が負傷した。住宅2棟、医療センターの入院棟1棟、小規模な入浴センターおよび補助構造物が倒壊し、直接的な経済損失は713万4800元となった。

2005年以来の山西省における春の凍結融解による地質災害

（この図は、以下の2つの文献に基づいています：山西省の黄土の分布特性と地滑り（崩壊）災害、資源と地質環境特性に基づく河東炭田のグリーン石炭採掘戦略の研究）

多年凍結地域の浅い凍結層における凍結融解によって引き起こされる物理的損傷とは異なり、凍結融解地質作用は地層内の水の物理的形態の変化によって引き起こされ、それによって地下水の流れ場が変化します。具体的なプロセスとしては、凍結融解により斜面体内の地下水が濃縮され、分散するというものです。富化は黄土斜面土の軟化を引き起こし、分散は黄土の静水圧と動水圧の急激な変化をもたらし、それが斜面の安定性に影響を与えます。

表面凍結土壌の作用による黄土斜面の地下水変化の模式図

（画像出典：張茂生、李桐廬。黄土地すべりの発生要因と形成メカニズムに関する研究 [J]。工学地質学ジャーナル。2011、(4): 530-540。）

凍結融解によって引き起こされる黄土地すべりのメカニズムの種類は、凍結と水停滞の影響型と融解強度低下型の2種類に分けられると一般的に考えられています。後者の方が一般的で、毎年 3 月から 5 月にかけて季節的に凍った土壌が解けるときによく発生します。春になると気温が急激に上昇し、氷や雪が溶けて土壌が解け、凍結融解による地質災害がピークを迎え始めます。

災害への影響としては、季節凍土の厚さは一般的に1～2.5メートル程度と大きくないにもかかわらず、大規模な土砂崩れを多発させることが多いです。これは、凍結と融解を繰り返すと黄土の機械的強度が急激に低下し、大規模な土砂崩れを引き起こしやすく、大きな災害を引き起こす可能性があるためです。例えば、前述の陝西省淄州県の石溝土砂崩れは、このタイプに属します。春先には気温が上昇し、季節的に凍った土が溶けて、すでに危機的な状態にあった黄土高切斜面が不安定になり、滑りが発生して災害を引き起こします。山西省湘寧市で発生した「3.15」地滑りは、凍結融解作用によって元々の地層の弱い構造面が減少し、重力の作用により弱い構造面に沿って斜面が剪断されたことが原因であると判明した。

科学者たちは、わが国の甘粛省黒坊台の端など、凍結融解による黄土土砂崩れが頻繁に発生する場所での地下水の観察を通じて、凍結融解によって引き起こされる土壌中の地下水の滞留と突然の流出が、多くの土砂崩れ災害の直接的な原因である可能性があることを発見しました。残念ながら、このような土砂災害のメカニズムに関する研究はまだ不十分です。黄河流域の生態保護と高品質開発戦略の導入により、今後、黄土の凍結融解による地質災害の謎を解明するためのより深い研究が進むことを期待しています。

すべての地質災害と同様に、凍結融解地質災害を防ぐには、まず事前の調査と危険地域の特定が必要です。陝西省北部の黄土斜面と山西省西部の黄土高原の高切斜面は、毎年3月から5月にかけて凍結融解による地質災害の危険度が高い地域であり、発生頻度が高い時期である。特に、黄土高原の峡谷地帯に新たに建設された移民移住地や集中居住再定住地は、重点検査地域となるべきである。 2 つ目は、監視、早期警告、リスクの回避と移転を適切に行うことです。 2020年5月2日に山西省臨県で発生した豊裕谷の土砂崩れは、調査中に山に亀裂が見つかったため、すぐに避難が組織され、犠牲者を時間内に避けることができたためである。