集中豪雨で道路が冠水するのはなぜ？都市の排水能力・内水氾濫と気候変動の関係をわかりやすく解説

短時間に猛烈な雨が降ると、川が氾濫していなくても市街地の道路や住宅地が冠水することがあります。ニュースで「記録的短時間大雨」などが伝えられるたびに、「都市の排水設備がもっと充実していれば冠水しないのではないか」と感じる人もいるでしょう。

実際、都市の道路冠水には降雨量だけでなく、下水道や雨水管の排水能力、地形、土地の舗装状況、河川水位など複数の要因が関係します。国土交通省も、都市化による雨水の浸透面積の減少と気候変動による大雨の頻発によって、内水氾濫のリスクが高まっているとしています。

一方で、どれほど大規模な排水設備を整備しても、想定を大きく超える豪雨を完全に排水することは現実的ではありません。そこで現在は、下水道だけに頼るのではなく、雨水を一時的に貯める施設や浸透施設、土地利用、防災情報などを組み合わせて被害を減らす考え方が重要になっています。

道路冠水の代表的な原因「内水氾濫」とは

大雨による浸水というと、河川から水があふれる光景を想像しがちです。しかし都市部では、河川が堤防を越えていなくても道路などが浸水することがあります。代表的なものが内水氾濫です。

市街地に降った雨は、側溝や雨水ますなどから下水道・雨水管へ入り、河川などへ排水されます。ところが短時間に排水能力を上回る量の雨が集中すると、水を処理しきれなくなり、道路や低い土地に水がたまり始めます。

例えば、ある地域の排水設備が一定規模の雨を想定して整備されていても、それを大幅に上回る猛烈な雨が短時間に降れば、一時的に排水能力を超える可能性があります。「排水設備がある＝どんな豪雨でも冠水しない」というわけではありません。

都市構造は道路冠水の起こりやすさに関係する

都市の構造が冠水リスクに影響するという考え方には根拠があります。国土交通省は、都市化の進展などによって雨水が地面へ浸透できる面積が減少し、雨水の流出量が増加することが河川や下水道への負担を大きくする要因の一つだとしています。

森林や畑、土の地面なら、降った雨の一部は地中へ浸透します。一方、道路をアスファルトで舗装し、建物や駐車場で地表が覆われた市街地では、雨水が地面へ浸透しにくくなります。

例えば同じ100ミリの雨が降ったとしても、すべてがそのまま排水設備へ向かうわけではない土地と、大部分が舗装されている市街地では、下水道などへ短時間に流れ込む水量に違いが生じます。都市化が進むほど、雨水を「すぐ排水する」だけでなく「一時的に貯める・地面へ浸透させる」という対策も重要になります。

排水能力を超える豪雨では整備済みの地域でも浸水する

重要なのは、道路冠水が起きたからといって、必ずしもその地域の排水設備が未整備だったとは限らないことです。

国土交通省の資料でも、下水道整備が完了した地区であっても、施設計画を超過する降雨によって内水被害が発生することが指摘されています。つまり、都市排水には設計上の想定があり、それを大きく超える雨では浸水を完全に防げない場合があります。

極端な例として、数十年に一度、あるいはそれ以上の規模を想定した設備を全国の市街地すべてに整備しようとすれば、巨大な雨水管、ポンプ、地下貯留施設などが必要になります。用地、工事期間、維持管理、費用などを考慮すると、あらゆる豪雨を地下施設だけで処理する都市をつくることは現実的ではありません。

河川の水位が高いと排水しにくくなることもある

「雨水管を太くすれば解決する」と単純にはいかない理由の一つが、排水先の問題です。市街地から集めた雨水は最終的にどこかへ排出しなければなりません。

大雨によって排水先となる河川の水位も高くなっている場合、市街地側の水を思うように排出できなくなることがあります。条件によっては河川からの逆流を防ぐためにゲートを閉じ、ポンプによる排水が必要になる場合もあります。

つまり都市の浸水対策では、道路の側溝だけを見るのでは不十分です。雨水ます、下水道、雨水管、ポンプ場、河川などを一つのシステムとして考える必要があります。

暖かく湿った空気と積乱雲は集中豪雨にどう関係する？

大雨の気象条件としてよく聞くのが「暖かく湿った空気」です。暖かく湿った空気が流れ込み、大気の状態が不安定になると、積乱雲が発達しやすくなります。

特に発達した積乱雲が次々と発生し、線状に並んだ降水域が同じ場所に長時間かかり続けると、短時間で非常に多くの雨が集中することがあります。気象庁は、このような線状降水帯による大雨について防災情報や予測情報を提供しています。

重要なのは一時間の雨量だけではありません。同じ地域に激しい雨が何時間も続けば、最初は排水できていた地域でも次第に雨水がたまり、河川水位も上昇するため、浸水リスクが急激に高まることがあります。

気候変動を前提に都市の排水計画も見直されている

近年の都市浸水対策では、過去の降雨記録だけを基準に施設を考えるのではなく、気候変動によって将来の降雨量が増加する可能性を計画へ反映することが重要視されています。

国土交通省は「気候変動を踏まえた下水道による都市浸水対策」を進めており、気候変動の影響を考慮した計画降雨の設定や、雨水管理総合計画の策定・見直し、下水道施設の耐水化などを推進しています。

つまり「昔つくられた排水設備だからそのままでよい」という考え方ではなく、雨の降り方そのものが変化する可能性を考慮して都市側の対策も更新していく方向になっています。

下水道を巨大化するだけではない「流域治水」の考え方

近年重視されているのが、雨をすべて下水道や河川へ一気に流すのではなく、流域全体で水を受け止める考え方です。

具体的には、雨水貯留施設、地下調整池、校庭や公園を利用した貯留、浸透ます、透水性舗装などによって、雨水が下水道へ集中する時間を遅らせる方法があります。建物や敷地単位で雨水を一時的に貯留する取り組みもあります。

例えば100という量の雨水が短時間に下水道へ集中する状況を、各地で少しずつ貯留してピーク時の流入を70や80へ抑えられれば、排水施設への負荷を軽減できます。単に排水管を太くするのではなく、「流す・貯める・浸透させる」を組み合わせることが重要です。

道路冠水しやすい場所には地形上の理由もある

同じ市内でも、毎回のように冠水する道路とほとんど冠水しない道路があります。この違いには排水設備だけでなく地形も関係します。

周囲より低くなった土地、地下道、アンダーパス、すり鉢状の地形などには周辺から雨水が集まりやすくなります。特に鉄道や道路の下を通過するアンダーパスでは、短時間の豪雨によって急激に水位が上昇することがあります。

普段は問題なく通れる道路でも、豪雨時には状況がまったく変わります。冠水した道路は水深を外から判断しにくいため、車で無理に進入しないことが重要です。

側溝や雨水ますの詰まりも冠水を悪化させる

排水設備そのものに十分な能力があっても、雨水ますや側溝の入口が落ち葉、泥、ごみなどで塞がれていれば、水が入りにくくなります。

この場合、地下の雨水管にはまだ余裕があるのに道路上から水を取り込めず、一時的な冠水につながることがあります。そのため自治体による側溝や雨水ますの維持管理も浸水対策の一部です。

ただし豪雨の最中に住民が冠水した道路へ出て、雨水ますを掃除するのは危険です。流れのある水では転倒する可能性があり、ふたが外れたマンホールなどが水面下に隠れている場合もあるため、平常時の管理が基本になります。

都市の浸水対策には「限界を超えたとき」の対策も必要

都市防災では、浸水を完全に発生させないことだけを目標にすると限界があります。そこで、施設の能力を超える豪雨が発生することも前提として、被害をできるだけ小さくする対策が必要になります。

その一つが内水ハザードマップや浸水想定区域の活用です。自宅や勤務先だけでなく、普段利用する道路、地下街、駅周辺などが浸水しやすい場所か確認しておけば、大雨時の移動判断に役立ちます。

また地下室への止水板の設置、重要設備を高い位置へ配置すること、地下空間への浸水防止、早期の交通規制なども被害軽減策になります。「水を絶対に入れない」だけでなく、「入った場合にも人命や都市機能への被害を抑える」という発想です。

集中豪雨のとき道路冠水を軽視してはいけない

道路冠水は見た目以上に危険です。水が濁っていると道路と側溝の境界が見えず、マンホールや段差なども確認できません。

自動車についても「この程度なら走れる」と判断するのは危険です。水深が増すとエンジン停止や電装系の故障だけでなく、車体が浮いて流される危険性も高まります。アンダーパスなど低い場所には特に近づかないことが重要です。

気象庁の大雨に関する情報や自治体の避難情報、河川・浸水情報を確認し、危険度が高まる前に移動することが基本です。猛烈な雨がすでに降っている場合には、屋外へ出ること自体が危険になる場合もあります。

「都市構造が悪い」だけでは集中豪雨の冠水を説明できない

道路冠水を見ると排水設備の不足だけが原因に見えることがありますが、実際には複数の要因が重なっています。

したがって、冠水が起きたという事実だけから「下水道整備が不十分だった」と結論づけることも、「異常な雨だったから都市側には改善点がない」と結論づけることも適切ではありません。

その地域で何が起きたのかを判断するには、実際の時間雨量、排水施設の計画能力、河川水位、地形、ポンプの稼働状況、浸水地点などを個別に確認する必要があります。

まとめ：豪雨の激甚化と都市構造の両方を考えることが重要

集中豪雨による道路冠水には、都市の排水能力や構造が確かに関係しています。特に舗装された面積が多い都市では雨水が地中へ浸透しにくく、短時間に大量の水が下水道へ流れ込むため、内水氾濫が起きやすくなる条件があります。

一方、現在の排水施設の能力を大幅に上回る雨が短時間に降れば、十分に下水道が整備された地域でも冠水する可能性があります。さらに排水先の河川水位、地形、雨水ますの状態なども影響するため、原因を「都市構造」または「豪雨」のどちらか一方だけに求めることはできません。

これからの都市浸水対策では、下水道の能力向上に加えて、雨水を貯める・浸透させる施設、河川対策、土地利用、防災情報、ハザードマップなどを組み合わせることが重要です。気候変動による降雨量増加を考慮した計画への見直しも進められており、「想定を超える雨が降る可能性」を前提に被害を減らす都市づくりが求められています。