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地震災害と防災

液状化現象(起こりやすい地盤と被害)、津波(水深が浅くなると遅くなり高くなる)、地すべり・建物被害と、それらへの防災について、正しい記述を選べる

前提

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  11. 水圧 (中学理科 力のはたらき)
  12. 力の種類とはたらき (中学理科 物理分野の用語と知識)
  13. 力のつり合いと作用・反作用 (中学理科 物理分野の用語と知識)
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  25. 津波の性質 (高校地学 海洋(知識))

説明

大きな地震では、揺れそのものによる建物の倒壊だけでなく、地盤が液体のようになる液状化現象、海岸をおそう津波、斜面がくずれる地すべりや崖崩れなど、さまざまな災害が起こります。この技能では、それぞれの現象がどんな場所で、なぜ起こり、どんな被害をもたらすのかを整理します。そのうえで、それぞれにどう備えればよいか(防災)について、正しい記述を選べるようになります。

なぜそうしてよいのか

液状化現象は、砂でできたゆるい地盤で、すき間が地下水で満たされているときに起こります。ふだんは砂粒どうしが互いに接触して支え合い、その上の建物の重さを支えています。強い揺れで砂粒がばらばらに揺さぶられると、粒どうしの支え合いが外れて、砂粒が水の中に浮いたような状態になり、地盤全体が液体のようにふるまいます。そのため、地下水位が高く、砂でできたゆるい地盤(海岸の埋め立て地、川沿いの低地、昔の川や沼の跡など)で起こりやすくなります。液体のようになった地盤では、浮力の考え方と同じように、重い建物は沈んだり傾いたりし、中が空洞で軽いマンホールや地下の管は浮き上がります。また、地面の割れ目から水と砂が噴き出します(噴砂)。対策としては、地盤を締め固めたり、くいをかたい地層まで打ちこんだりする方法があります。

津波は、海底の地形が急に変化することなどで、海水全体が持ち上げられて生じる波です。津波は海底から海面までの海水全体が動く波なので、水深が深いほど速く、外洋ではジェット機ほどの速さで伝わります。海岸に近づいて水深が浅くなると、速さは小さくなりますが、後ろから来る海水が追いついて前に詰まるため、波高(波の高さ)が高くなります。湾の奥のように幅がせまくなる地形では、さらに高くなることがあります。津波は何度もくり返しおし寄せ、最初の波(第 1 波)より後の波のほうが高いこともあります。そのため、揺れを感じたり津波警報が出たりしたら、すぐに高いところへ避難し、警報が解除されるまで戻らないことが大切です。

強い揺れは、急な斜面の土砂をくずして地すべり・崖崩れを起こし、雨で地盤が水を含んでいるときは特に起こりやすくなります。また、揺れによって建物が壊れたり倒れたりし、家具の転倒や火災も起こります。建物の被害を減らすには、建物の耐震化(壁や柱を補強する)、家具の固定などが有効です。これらの被害が予想される範囲や避難場所は、ハザードマップで前もって確認できます。

手順

  1. 文がどの現象(液状化現象・津波・地すべりや崖崩れ・建物被害)について述べているのかを確認する

  2. 液状化現象なら:起こりやすいのは地下水位が高い砂のゆるい地盤(埋め立て地・川沿いの低地など)、被害は建物の沈下・傾き、マンホールなどの浮き上がり、噴砂

  3. 津波なら:水深が深いほど速い、海岸に近づき水深が浅くなると遅くなって波高が高くなる、何度もくり返しおし寄せ第 1 波が最大とは限らない

  4. 地すべり・建物被害なら:急な斜面や水を含んだ地盤で起こりやすい、建物の倒壊・家具の転倒・火災が起こる

  5. 防災の文なら:高台への避難、耐震化や家具の固定、地盤の改良、ハザードマップでの事前確認と照らし合わせる

例題

地震にともなう災害について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

ア 液状化現象は、地下水位が低く、かたい岩盤でできた山地で起こりやすい。
イ 液状化現象が起こると、地下に埋められたマンホールが浮き上がることがある。
ウ 津波は、海岸に近づいて水深が浅くなると速さが大きくなり、波高が低くなる。
エ 津波は 1 回だけおし寄せるので、第 1 波が去れば安全である。

例題の解答

手順 1 で各文がどの現象についての文かを確認し、手順 2〜5 と照らし合わせる。

ア:液状化現象についての文。手順 2 より、液状化現象が起こりやすいのは地下水位が高く、砂でできたゆるい地盤である。よって誤り。

イ:液状化現象についての文。手順 2 より、液体のようになった地盤の中では、中が空洞で軽いマンホールなどが浮き上がることがある。よって正しい。

ウ:津波についての文。手順 3 より、水深が浅くなると速さは小さくなり、波高は高くなる。速さ・波高ともに逆である。よって誤り。

エ:津波についての文。手順 3 より、津波は何度もくり返しおし寄せ、第 1 波より後の波が高いこともある。よって誤り。

したがって、正しいものはイである。

答え:

イ

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題