都市部における洪水と浸水（ウォーターロギング）の違いの特定と分析

街路が川になるとき

極端な豪雨が成長する都市をより頻繁に襲うようになると、人々は勢いよく流れる道路の急流と、深くて静かな水たまりの両方を経験しますが、私たちは通常それらを総じて「洪水」と呼びます。本研究は、この非常に異なる都市の水害を同一の問題として扱うことが、金銭の無駄、救助の遅れ、さらには命の損失につながる可能性があることを示しています。著者らは、川のように速く流れる洪水と、排水の遅い浸水を明確に区別することで、鄭州（中国）のように致命的な豪雨が現在の防御の隙間を露呈した場所で、都市計画者や緊急対応チームが住民をより適切に守れると主張します。

二種類の危険な水

簡潔に言えば、論文は大規模な嵐の際に都市が直面する主な水の脅威が二つあると説明します。洪水は、河川、運河、貯水池などの域外からの水が都市に押し寄せ、街路、トンネル、地下鉄路線を速やかに流れるときに起きます。これに対して浸水（ウォーターロギング）は、局所的な激しい降雨が排水溝や管路の処理能力を超え、アンダーパスや平坦な住宅地などの低地に水がたまることで発生します。どちらも車を水没させ、脱出経路を塞ぎ、建物を損傷しますが、挙動は異なります：洪水は速く激しく動き、浸水はゆっくり広がって長引く傾向があります。

致命的な嵐からの教訓

著者らは、2021年7月20日の鄭州の豪雨に着目します。このとき24時間でほぼ700ミリの雨が降り、市の設計基準の三倍以上に相当しました。二つの都市地区を詳細なコンピュータモデルで再現し、地形を横断して水がどのように動いたかを復元しました。南西部は高く、北東部は低くなっており、水が流れたりたまったりする自然な経路を作り出します。シミュレーションは、広範な降雨と外部からの流入の可能性が結びついて、ある場所では速くて危険な流れを生み、別の場所では特に密集した住宅地や長い道路トンネル周辺で深くしつこい水たまりを形成したことを示しています。

あいまいな判断を数値に変える

市の担当者は、水の深さの見た目などの粗い経験則に頼って、洪水か浸水か、どの対応を出すべきかを判断することが多いです。著者らは、この経験則に基づく判断を、あいまいで不確実な状況を扱うために設計された「ファジィ（あいまい）評価」と呼ばれる数学の分野から導かれた段階的なスコアリング法で置き換えます。市の各区域について、水の流速、断面を通る流量、深さ、浸水面積の大きさを評価します。速い流れと強い流速は洪水を示し、深さと広範な浸水は浸水（ウォーターロギング）を示します。その後、方法は各区域を軽度から非常に危険までのいくつかのレベルのいずれかに割り当て、両方の危険が重なる場所を特定します。

リスクが集中する場所

この手法を鄭州に適用した結果、研究者らは市の大部分で浸水が主たる危険であることを見いだします：広くて平坦な近隣地域が深い水をため、排水が遅いため、最大降雨後もしばらく道路や住宅が脅威にさらされます。しかし一部の地域、特にトンネルや高密度開発が見られる東側では、速い洪水流と深い水たまりが同時に発生します。こうした重複する領域では、自動車や地下鉄駅が強い流れと高水位の両方にさらされ、避難や救助がはるかに困難になります。研究はまた、人的・建物資産が集中する場所により結果が異なることを示しており、同じ水量でもより多くの資産や住民が曝露している場所ではリスクが大きくなることを示すために、注目地点の地図を用いて強調しています。

都市を賢く守るための指針

専門外の読者にとっての主要なメッセージは、すべての都市の「洪水」が同じではなく、その違いを認識することが重要だという点です。浸水が優勢な場所では、より良い排水、貯留池、住宅や店舗、トンネルの脆弱な出入口のかさ上げに注力するべきです。本当の洪水が支配的な場所では、より強固な河川防御、堤防、流れを分散する施設が重要になります。速い流れと深い溜まりが組み合わさる場所では、両方の対策とより慎重な緊急計画が必要です。本研究は、各近隣を主に洪水、主に浸水、あるいは両者が混在する危険な混合として実用的にラベル付けする方法を示すことで、世界中の都市が次の極端な嵐に備えるためのより明確な設計図を提供します。

引用: Zhou, J., Du, W., Liu, J. et al. Identifying and analysing the differences between flooding and waterlogging in urban areas. Sci Rep 16, 5195 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35296-w

キーワード: 都市洪水, 浸水（ウォーターロギング）, 極端な降雨, 洪水リスク, 鄭州の豪雨