滝の落差に影響する因子

滝を見る上で最も印象に残る因子は落差であろう。そこで、落差に影響する因子を探る目的で滝の落差毎に各要因の頻度を検討した。検討したのは滝の形態分類、連瀑数、標高、滝の傾斜、地質である。
　検討に用いた滝は落差１０ｍ以下のもの１６０滝、１１〜２０ｍ３１７、２１〜３０ｍ２２３、３１〜４０ｍ１０４、４１〜５０ｍ６８、５１〜７０ｍ６８、７１ｍ以上７４、計１０２４滝であった。単独瀑のみに限った場合には落差１０ｍ以下のもの１２７滝、１１〜２０ｍ２５０、２１〜３０ｍ１７３、３１〜４０ｍ７３、４１〜５０ｍ４２、５１〜７０ｍ５１、７１ｍ以上４６、計７６２滝であった。なお、検討によってはデータ不明の滝があり除外したため、滝数は微妙に異なった。ただし、検討滝数が多く、全体の結論には影響しないと考えられるので詳細は省略した。
　なお、このページは北中康文著「日本の滝、東日本６６１滝^１）、西日本７６７滝^２）」に記載された滝データ、地質データをもとに行ったメタ解析の一部である。

１．滝の落差と形態分類
 滝の分類としては永瀬嘉平氏の著作に紹介された分類法（直瀑、渓流瀑、段瀑などに分類。以下、永瀬氏分類とする）が最も有名である。この分類は滝の姿が人の心にどのように映るかという事に着目した心象分類と言えるであろう。簡単で分かり易く、印象深いという特徴を持つ。しかし科学的な観点からは問題が多い。
　HP「滝を観る」に記載された分類（以下、滝おやじ分類）は科学的観点からみた客観的で重厚な分類である。分類法というよりも客観的な滝の記述法という色彩が強く、初心者にはやや難解である。今回はメインの分類のみを検討に用いた。
　永瀬氏分類（図1A)では緑で示す直瀑は落差の変化で比率は余り変わりないが、オレンジの分岐瀑は落差が高くなるとやや少なくなる。最も大きな変化はピンク色の段瀑で見られ、落差が大きくなるに従って頻度がます。黄緑の渓流瀑、薄緑の潜流瀑は落差が１０ｍ以下で最多であり、いずれも落差が低いものに限られる。

　滝おやじ分類（図１Ｂ）では緑色の連瀑が落差が増えるほど増えているのが最も顕著な変化である。オレンジ色の階瀑、黄緑の懸崖瀑も同様の傾向にある。ピンク色の直下瀑は５０ｍ以下までは落差が高くなるほど頻度が減っているが、それ以上ではまた増えている。薄紫の急斜瀑、青の緩斜瀑ともに落差が高くなるほど頻度が減っている。壇瀑は１０ｍ以下のものがほとんどである。

２．連瀑数の比較 　前項で落差が高くなるほど段瀑（図1A)、連瀑の比率が増していることを示した。それでは連瀑の数はどうなるのだろうか。 　図２に落差毎の連瀑数を示した。単独瀑を１とし、二連瀑は２という要領にした。多連になると書籍からは正確な情報が得られないので、５連瀑以上はすべて５とした（本文中に連瀑数が書いてある場合を含む）。滝の落差毎の平均を棒に上に付けたひげで標準偏差を示した。 　その結果、落差５１〜７０ｍの所にへこみがあるが、落差が増えるほど連瀑数も増えていることが分かる。 ３．滝の落差と滝の標高の関係 滝の標高が何を意味するのか客観的に評価するのは難しいが、北中氏の著作では全滝に滝口の標高が記載してあるので、集計してみた（図３）。 　標高の平均を棒の高さで、上に付けたひげで標準偏差を表す。 　一目瞭然に滝の落差が高いほど滝の標高も高いことが分かる。このことが何を意味するか難しいが、このページ以外の検討では、火山岩である安山岩、玄武岩、詳細不明の溶岩などに懸かる滝は落差も高く、標高も高いところにあることが示されている。このことを反映しているのだろうか。 ４．滝の落差と滝面傾斜の検討 　滝おやじ分類の連瀑と壇瀑を除き単独瀑として、滝面の傾斜を検討した。 　滝面傾斜を懸崖瀑を１、直下瀑：２、急斜瀑：３、中傾斜瀑：４、緩斜瀑：５として点数化した。ただし、滝おやじ分類の緩斜瀑を比較的傾斜が急のものを中傾斜瀑、緩いものを緩斜瀑とした。また、階瀑は全体の傾斜で上記点数のいずれかを割り当てた。後は滝おやじ分類をそのまま用いた。従って、数字が小さいほど急傾斜であることを示す。 　図４には上述の点数の平均を棒の高さで、うえにつけたひげで標準偏差を示している。 　滝の落差が高くなるほど、傾斜が急になっていることが分かる。多重比較を行うと１０ｍ以下の滝が他の落差の滝（４１〜５０を除く）に対して有意に緩傾斜である。 　滝の傾斜と落差のSpearmanの順位相関係数は-0.114（P<0.01)と、落差が高いほど傾斜が急になるという同じ結果であった。 ５．滝の落差と地質の比較 　滝の落差と滝の構成岩石の関係を示す。全岩石は煩雑になるので、まず主要な５岩石からなる滝について示す（図5A）。この５岩石で全体の約６０％を占める。 　緑色で示す砂岩は２峰性の分布を示す。３０ｍ以下と５０ｍ以上の相対頻度が高い。オレンジ色のチャートは３０〜５０ｍに相対頻度が高い。黄緑の溶結凝灰岩は２０ｍ以下の低落差のものも、７０ｍ超の高落差の滝も多い。ピンク色の安山岩が落差が高くなるほど相対頻度が高くなる。 　全岩石（図５Ｂ）では煩雑だが、上記の５大主要岩石以外の動きを示す。 　堆積岩では青の泥岩が４０ｍ級、暗灰色の礫岩が３０ｍ級の滝に多いが、滝の落差との直線的な関係は見えにくい。 　火山岩では黄色の火砕岩は１０ｍ以下の滝に多い。空色の流紋岩も落差が高くなるほど相対頻度が増えている。 　深成岩では濃い空色の花崗班岩は落差が大きくなるほど相対頻度を増している。一方、薄黄色の花崗閃緑岩は７０ｍ以上の滝にも存在するが、それ以外は落差が低いものに高頻度である。 　変成岩全体では落差に関わらずその頻度はほぼ一定である。低落差の方が実数が増えるので当然ながら種類も多くなる。
	図２．滝の落差と連瀑数
	図３．滝の標高と滝の落差
	図４．滝の落差と滝面傾斜
図５A．滝の落差毎に見た滝の構成岩石の内訳（主要５岩石）
図５Ｂ．滝の落差毎に見た滝の構成岩石の内訳（全岩石）

 ６．地質年代との比較

　滝の落差と滝の構成岩石の地質年代の関係を示す（図６）。縦軸の下の方が構成年代が新しいことを、上の方が古いことを示す。
　その結果、落差が高い滝の方が新しいことが分かる。多重比較では、７０ｍ以上の滝と１０ｍ級の滝を中心に有意差が見られた（詳細は省略）。
　図５Aで示したように、形成年代が新しい安山岩、溶結凝灰岩が落差の高い滝に多く、古い花崗岩やチャートが高落差の滝に少なくなることを反映した結果であろう。

まとめ
１．永瀬氏分類では落差が高いものに段瀑が多く、渓流瀑、潜流瀑の落差は低かった。

２．滝おやじ分類でも落差が高いほど連瀑が多かった。緩斜瀑、段瀑は落差が低いものに多かった。

３．滝の落差が増えるほど連瀑数が増え、標高も高く、単独瀑の場合には傾斜も急だった。また、滝の構成岩石の形成年代も新しかった。

４．落差と構成岩石の関係では落差の高いほど安山岩が多く、低いほど花崗岩の滝が多かった。少数例の岩石では流紋岩、花崗班岩は落差の大きな滝に多く、花崗閃緑岩は低い滝に多い。

考　察
　常々、当HPでは以下のように主張していた。「落差の高い滝は不安定であるので傾斜が付きやすい。一方、低瀑では構成岩石の種類によらず直瀑になりうる。」　しかし、今回の検討では、落差が高いほど傾斜が急で逆であった（図４）。
　これはサンプリングの問題だと思う。高落差の直瀑は目立つので本書に掲載される確率が高かったであろう。また、高落差の直瀑には特殊な仕組みの存在も示唆されるが（例えば水平傾斜の成層砂岩）、こういった特殊な滝は採用されやすいだろう。高落差の傾斜瀑、特に緩傾斜の場合には滝と呼ばれること自体が少ないであろう。一方、低落差の滝は多数あるのに掲載されたものは一部のみで、そこにはやはり特色のあるものを掲載しようという編集意図が働くであろう。なお、これは北中氏の著作を批判しているのではない。学術的意図を持って作られたものではないのだから。それにも関わらず最も有用な著作と信じる。
　と言う訳で上述の仮説を捨てるのはまだ早いと思っている。独自のデータベースを構築した上で再検討したいと考えている。

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参考文献

１）北中康文（２００４）：日本の滝�@東日本６６１滝．山と渓谷社

２）北中康文（２００６）：日本の滝�A西日本７６７滝．山と渓谷社