土砂崩れは、なぜ雨がやんだあとにも起きるの？
― 斜面を支えていたのは、土のつぶどうしの「押し合い」でした

大雨が続いた翌朝、空が明るくなったころに斜面が崩れる。そんな例が何度も報告されています。水は土を重くするだけではありません。土のつぶどうしが押し合う力をゆるめ、斜面をふみとどまらせていた摩擦を弱めます。しかも水が深いところまでしみ込むには時間がかかります。だから、いちばん危ないのは雨の最中とは限らないのです。

斜面が崩れる理由は、2つだけ

斜面は、ふだん「ずり落ちようとする力」と「ふみとどまる摩擦」がつり合って立っています。水は前者を少し増やし、後者を大きく減らします。順番に見ていきます。

斜面を支えているのは、つぶどうしの押し合い

かわいた砂の山が、ある角度より急にならないのはなぜでしょうか。つぶとつぶが触れ合って、ざらざらと引っかかっているからです。この引っかかりの強さは、つぶが互いをどれくらい強く押しているかで決まります。強く押しつけられているほど、横にずれにくくなります。

ここに水が入ります。土のすき間が水でいっぱいになると、その水にも圧力がかかり、つぶを内側から押し広げるようにはたらきます。つぶは、ほんのわずかですが「浮いた」状態に近づきます。触れ合う力が弱くなれば、引っかかりも弱くなります。土の重さはほとんど変わらないのに、斜面をふみとどまらせる力だけが減っていくのです。

水が届くまでに、時間がかかる

図1の右のような状態になるには、水が斜面の深いところまで下りていかなければなりません。ところが土の中の水は、川の流れのようには進みません。細かいすき間を、じわじわとしみ通っていきます。

そのため、地表がぬれてから深さ数メートルの層が水で満たされるまでに、数時間から半日ほどかかることがあるとされています。雨がやんで空が明るくなっても、地中では水がまだ下へ向かっている最中なのです。摩擦がもっとも弱くなる瞬間は、雨のピークより遅れてやってきます。「やんだから安心」が通じないのは、このためです。

さらに、山の斜面は雨水の集まり方がばらばらです。谷のかたちをした場所には、まわりの広い範囲から水が集まります。同じ雨でも、そういう場所だけ先に水でいっぱいになることがあります。

じゃあ、どうすればいいの？

まとめ

斜面は、土のつぶどうしの押し合いが生む摩擦で立っています。しみ込んだ水はその押し合いをゆるめ、摩擦を弱めます。そして水が深くまで届くには時間がかかるため、いちばん弱くなる瞬間は雨がやんだあとにずれ込むことがあります。空の明るさと、地面の中の状態は別ものなのです。

崩れるかどうかを決めているのは、降っている雨ではありません。
地面の中に、いまどれだけ水がたまっているかです。

雨がやんだあとに川が増水するのも、同じ「遅れて効く」しくみです。くわしくは「晴れているのに、川が急に増水するのはなぜ？」をどうぞ。土のすき間の水が地面を支えられなくなる話は「液状化は、なぜ地面が「水」のようになるの？」でも扱っています。木の根が水を運ぶしくみは「木はなぜ、100メートルの高さまで水を吸い上げられるの？」で説明しています。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。実際の避難の判断は、市町村の指示、気象庁および都道府県の発表する情報に従ってください。