流砂(クイックサンド)とは?定義・仕組み・危険性と脱出方法
流砂(クイックサンド)の定義・仕組み・危険性と安全な脱出方法を図解でわかりやすく解説。遭遇時の対処法も紹介。
流砂とは、水と砂やシルトが混ざったものです。見た目は固体のように見えますが、圧力を加えると液化する(液体のように振る舞う)というチキソトロピーの性質を持っています。動物や人が立っていると、その中に沈んでしまいます。しかし、人は流砂の中で溺れることはありません。人や動物は、液体の密度が高いため、完全に流砂の中に沈むことはありません。出るのは難しいかもしれません:それが本当の問題です。流砂は、流体の粘度を下げるために足をゆっくり動かしたり、背中に浮くように体を回転させたり(仰臥位)することで脱出できるかもしれません。
地下の水の循環は、細かい砂と粘土などの他の材料がちょうどよく混ざっている地域に集中することができます。水は、砂の列全体で対流のような方法でゆっくりと上昇してから下降し、砂は一般的に固体の塊のままである。これは砂の粒子を潤滑にし、ほとんど摩擦を伴わずに動き回るため、大きな重さを支えることができません。応力にさらされると、砂粒子はより液体のような挙動をします。水は通常、砂の中を通って上に行くことはないので、上の砂は全く動いていないように見え、葉っぱやその他の小さな破片を支えることができます。そのため、周囲の環境から流砂を見分けることは難しい。
仕組み(なぜ液化するのか)
流砂は微細な粒子(砂やシルト)と水が混ざり、粒子間の摩擦が水で低下した状態です。通常は粒子同士が接触して固い塊のように振る舞いますが、外から力が加わると粒子間に水が入り込み、摩擦力が急激に下がります。その結果、瞬間的に粘度が低下して「液体状に振る舞う」ようになります。こうした性質はチキソトロピーや非ニュートン流体と呼ばれる現象に関連しています。
流砂が発生しやすい場所
- 河川の浅瀬や川岸、河口付近(潮汐の影響を受けやすい)
- 湿地、沼地、泥炭地、池の周辺
- 地下水位が高い砂地や埋立地、砂丘の一部
- 建設現場や掘削跡など人工的に地盤が撹拌された場所
危険性
- 完全に沈むことは稀ですが、腰や胸まで沈んで身動きが取れなくなることが多く、長時間動けないと低体温や疲労につながります。
- 潮汐のある場所では、流砂に引き込まれたまま潮が満ちて溺れる危険があります。流れる水に運ばれて危険域へ移動することもあります。
- 救助時に無理に引き上げると、筋肉や関節を痛める、あるいは救助者自身が危険に晒される可能性があります。
流砂に嵌まったときの基本的な対処法(個人でできること)
- 慌てない:急いで足を引き抜こうとすると周囲の砂がさらに固着して抜けにくくなります。
- 体を仰向けにして浮く:背中を地面に向けて上体を反らし、体の面積を広くして浮力を得ます。首と頭を後ろに傾け、顔を上に向けて呼吸を確保します。
- ゆっくり足を動かす:足をゆっくりと前後や横に動かして、周囲に水を取り込みつつ砂の抵抗を減らします。急に捻ったり引っ張ったりしないこと。
- 靴は脱がない:重い靴は足を引っ張るが、靴を履いたままの方が表面積が大きく、浮力を得やすく救出しやすい場合が多いです。
- 助けを呼ぶ:声を出して近くの人に知らせ、可能ならロープや長い棒を投げてもらう。
他人を助けるときの注意点(救助者向け)
- 直接近づいて立つと救助者まで嵌まる危険があるため、まずは安全な場所(固い地盤)にとどまる。
- 長い棒やロープ、衣服などを伸ばして被救助者に渡し、被救助者はそれを掴んでゆっくり体を仰向けにして浮きながら脱出するよう促す。
- 救助者が引き抜く場合は、被救助者が浮いている姿勢を保ちつつ、一定の力でゆっくり引き上げる。斜め下方向に強く引くと危険。
- 複数人で救助する際は体重を分散する(板や毛布を使って体重を分散させる)こと。
救助後の処置と注意点
- 濡れた衣服は低体温の原因になるため、早めに脱がせて保温する。風呂や暖かい飲み物で急激に温めるのは避け、段階的に暖める。
- 長時間動けなかった場合は筋肉痛や関節痛、血流障害などが出ることがあるため、受診を勧める。
- 呼吸困難や意識障害がある場合は直ちに救急を呼ぶ。
予防と安全対策
- 潮の満ち引きや地形を事前に確認する。特に河口や干潟は潮が速く変わるため注意。
- 湿地や不明な地面を歩くときは杖やストックで前方を叩いて地盤の固さを確かめる。
- 単独行動は避け、複数で行動する。携帯電話や位置情報機器を携行する。
- 地元の標識や注意喚起に従う。
よくある誤解
- 「流砂は人を完全に飲み込む」は誤解。密度の関係で完全に沈むことはほとんどありませんが、動けなくなるリスクは高い。
- 「勢いよく引っぱれば抜ける」は逆効果。急な力は砂をさらに固着させ、関節や筋肉を痛めることがある。
流砂は映画や小説で劇的に描かれることが多く、全身を呑み込まれるようなイメージが広まっていますが、実態は「抜けにくく、かつ環境次第では二次的に命に関わる危険がある」現象です。知識と冷静さ、周囲との連携で被害を抑えられることが多いので、湿地や河口・干潟を歩く際には十分な注意と準備を心がけてください。

デンマークの流砂警報標識

砂利採取現場の流砂と注意書き。
物件情報
流砂は非ニュートン流体であり、乱されていないときは固体のように見えますが、流砂にかかる応力がわずか(1%未満)変化すると液体のようになります(「ゾル」の形)。その粘度の急激な減少があります。体重がかかると、人はゾル(液体化した砂)の中に沈んでしまいます。
誰かが踏み込むと沈み始める。人の周りには砂や土砂の密集した領域が形成され、人を掴んでいる。流砂の粘度が急に上がったように見える。今ではゲルになっている。流砂の中を移動するためには、人や物体が圧縮された砂に十分な圧力をかけて、それを液化するのに十分な水を再導入しなければならない。そのために必要な力は非常に大きく、毎秒1センチの速度で流砂から足1本を取り除くには、「中型車を持ち上げるのに必要な力」と同じくらいの力が必要になります。
それは一般的に、流砂の挙動は、水の中の顆粒の飽和または過飽和の懸濁液のみによるものであると信じられていました。地下の水源からの圧力が粒状粒子を分離して懸濁させ、それらの間の摩擦を減少させます。2005年には、塩の存在が重要であることが示されました。塩の存在によってコロイド状の流砂の安定性が変化します。それは、流砂の「捕捉」力の原因となる堆積物の高粘度領域を増加させる。もう一つの発見は、人間が完全に塩水流砂に引き込まれることはできないということでした。
有病率
流砂は、内陸部(川岸、湖畔、沼地)や海岸近くに生息していることがあります。
その流砂のために悪名高い地域の一つは、ヨークシャー州のモレカム湾です。湾は非常に広く浅いので、流砂に捕らわれた人は、急速に押し寄せてくる潮の戻り潮の危険にさらされることになります。
モレカンブ湾砂州
質問と回答
Q:流砂とは何ですか?
A:流砂とは、水と砂やシルトの混合物で、チキソトロピーという性質を持っています。
Q:流砂に圧力をかけるとどうなりますか?
A:流砂に圧力をかけると液化し、液体のように振る舞います。
Q: 流砂の中で人は溺れることができますか?
A:流砂は密度が高いので、人や動物が溺れることはありません。
Q: 人はどのようにして流砂から脱出できますか?
A:足をゆっくり動かして流体の粘性を下げ、体を回転させて仰向け(うつぶせ)になることで脱出できます。
Q:流砂と周囲の環境との区別がつきにくいのはなぜですか?
A:流砂は、上の砂が動いているようには見えず、葉っぱや小さなゴミを支えることができるため、周囲の環境と区別することが難しいのです。
Q: 流砂の形成に地下の水の循環はどのように関係しているのでしょうか?
A:地下の水の循環は、細かい砂などが混在している場所で集中します。水が上下に動くことで、砂の粒子が潤滑に動き、大きな重さを支えることができなくなり、ストレスを受けると液体のように振る舞います。
Q:流砂の本当の問題点は何ですか?
A: 流砂の本当の問題は、そこから脱出することの難しさです。
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