【中学受験理科】流れる水のはたらきと地形を図解で総まとめ—しん食 運ぱん たい積 V 字谷 扇状地 三角州｜武蔵野個別指導塾

曲がった川の内側と外側を図で比べ、観察表と速さの計算から、しん食・運ぱん・たい積を考えます。扇状地と三角州のできる場所を整理し、地形を防災につなげる視点も身につけましょう。

よくあるのは、コンビニのイートインで休憩しながら理科の問題を見直し、「川の外側は流れが速い」と言えたのに、曲がる向きが逆になった図では、どちらの岸がけずられるか迷うという場面です。覚えた言葉は合っています。それでも図に当てはめられないのは、「紙の右側」と「曲がりの外側」を同じものとして見ているからかもしれません。

川の問題は、地形の名前だけを覚えると、写真や図の向きが変わったところで止まりやすくなります。水がどちらへ流れ、どこで速さが変わり、土や石がどう動くかを順に追うと、しん食・運ぱん・たい積を1つの流れとして説明できます。扇状地と三角州の違いも、輪郭の見た目だけに頼らず判断できるようになります。

お子さまと確かめるときは、最初に正しい用語を言わせるより、図に流れの矢印を1本書き入れてみましょう。「ここで水の流れが変わると、運ばれてきた物はどうなるでしょう」とたどることが、理由まで書ける答案への入口になります。

この単元で身につけること

• しん食・運ぱん・たい積を、土や石の動きで区別します。岸や川底をけずる、別の場所へ運ぶ、積もらせるという変化に注目し、用語と観察した事実を結びつけます。
• 上流・中流・下流を比べます。川底の傾き、谷や川の形、石の大きさや丸みを組み合わせ、1つの特徴だけで決めつけずに場所を読み取ります。
• 曲がった川の内側と外側を見分けます。曲がりの中心を考え、流れの速さ、岸のけずられ方、川底の深さ、土砂の積もり方を関連づけます。
• V 字谷・扇状地・三角州のでき方を説明します。地形の名前に加えて、「どこで」「流れがどう変わり」「何が起こるか」を文にします。
• 水の量や土地の傾きを変えた実験を読み取ります。変えた条件とそろえた条件を分け、表の数値から言えることを選びます。増水と土地の変化の関係も考えます。

低学年から観察してきた、雨水が低い方へ流れることや、地面のでこぼこに水が集まることが土台です。そこへ流れる水のはたらきを重ねると、小さな溝の観察と大きな川の地形がつながります。

基本の考え方

3つのはたらきは、土や石を主役にして読む

流れる水が地面や岸、川底をけずるはたらきを「しん食」といいます。けずられた土や石などを運ぶはたらきが「運ぱん」です。運ばれていた土や石などが積もるはたらきを「たい積」といいます。漢字では侵食・運搬・堆積と書きますが、まずは変化の内容が説明できれば十分です。

この3つは、川の別々の区間だけに割り当てられるものではありません。上流でも石が積もる場所はあり、下流でも岸がけずられる場所があります。同じ曲がりでも、片方の岸ではしん食が目立ち、反対側ではたい積が目立つことがあります。「上流はしん食、下流はたい積」という整理は、全体の傾向をつかむためのものです。

水の流れが速いほど、一般に地面をけずったり、大きな粒を運んだりするはたらきが強くなります。流れが遅くなると、それまで運べていた粒を運び続けられなくなり、たい積が起こりやすくなります。ただし、実際のけずられ方は、水の量や地面の固さ、粒の大きさによっても変わります。問題で何を同じにして比べているかを確認することが必要です。

同じ種類の材料なら、大きなれきは砂や泥より運びにくく、流れが弱まると先にたい積しやすくなります。細かな泥は水中にただよって遠くまで運ばれやすいため、河口の先にも広がります。石が水に「とけて」小さくなるのではありません。運ばれる途中で石どうしや川底にぶつかり、割れたり角がけずられたりすることで、小さく丸みを帯びていきます。

上流から下流へ、傾きと運ばれる物が変わる

図1のように、山地から平地、河口へと場所を移して考えると、川の特徴を整理しやすくなります。図は典型的な変化を示す模式図で、横の距離と高さを同じ縮尺で表したものではありません。

上流は、一般に川底の傾きが急で、谷が狭く、大きく角ばった石が多く見られます。流れる水が主に川底を深くけずり、斜面のくずれなども重なることで、横から断面を見ると V 字に近い谷ができます。これが V 字谷です。川を上から見た線が V 字に曲がっているという意味ではありません。

中流では、上流より傾きが緩やかになり、谷が広がっていきます。上流から運ばれた石はぶつかり合って角が取れ、丸みのあるれきが多くなります。川が曲がりくねる場所では、岸をけずるはたらきと土砂を積もらせるはたらきが、左右の岸で違って現れます。

下流では、一般に川底の傾きがさらに緩やかになり、川幅が広く、砂や泥が多く見られます。支流が合流するため、水の量は上流より多くなるのが普通です。「傾きが緩い」と「水の量が少ない」は同じ意味ではありません。ゆったり見える下流でも、大量の水が流れていることがあります。

入試の典型的な図では、上流の流れは速く、下流の流れは遅いという傾向を使います。ただし、実際の川の速さは川幅、深さ、雨の量などでも変わります。観測値が問題に示されているときは、その値を優先します。上流という名前だけで、必ずすべての下流地点より速いと決めることはできません。

扇状地と三角州は「流れが弱まる場所」が違う

扇状地は、川が山地から平地へ出る付近で、運んできた土砂を積もらせてできる、扇を広げたような地形です。山地の出口で傾きが緩くなり、流れが広がることで運ぱんのはたらきが弱まります。出口付近には比較的大きなれきや砂が積もりやすくなります。長い間に流れる道が変わり、土砂の積もる範囲が広がっていきます。

三角州は、川が海や湖に流れこむ河口付近で、砂や泥などが積もってできる地形です。海や湖へ入って流れが広がり、速さが落ちるためにたい積が進みます。川がいくつかに分かれて流れることもあります。ただし、輪郭がいつも正確な三角形になるわけではなく、波や潮の流れなどによっても形が変わります。

扇状地も三角州もたい積でできるという点は共通です。見分けるときは、山地の出口か、海や湖に接する河口かを先に調べます。れきが多いか、砂や泥が多いかは、場所の判断を支える手がかりとして使いましょう。どの川にも両方の地形が必ずそろうわけではありません。

例題で解き方を確かめる

例題1　観察した変化を3つのはたらきに分ける

土の斜面に水を流すと、上の方に溝ができました。土の粒が水といっしょに下へ動き、平らな場所には砂が積もりました。この3つの変化に、それぞれ対応する流れる水のはたらきを答えましょう。

1. 「溝ができた」という変化を、もとの地面と比べます。土が取り去られてへこんだので、地面をけずるしん食に当たります。
2. 「土の粒が下へ動いた」という部分を読みます。粒の場所が変わっているので、運ぱんに当たります。粒が細かいか大きいかより、移動した事実が判断の根拠です。
3. 「平らな場所に砂が積もった」という結果を確かめます。運ばれてきた粒がその場所に残って増えたので、たい積に当たります。

答え：溝ができるのはしん食、土の粒が動くのは運ぱん、砂が積もるのはたい積です。

ここで「上の方だからしん食」とだけ説明すると、上流でたい積した場面に対応できません。観察した動詞を拾い、「けずる・動く・積もる」と対応させると、写真や実験の問題にも使える判断になります。

例題2　同じ川の曲がりで、速さと岸の変化を比べる

図2は、曲がった川を真上から見た模式図です。水は左下から上側の曲がりを通り、右下へ流れます。A は曲がりの外側、B は内側にある観測地点です。それぞれの地点の近くで、同じ方法で浮きを流し、流れに沿った 6 m の区間を進む時間を3回測ると、次のようになりました。浮きはその付近の表面の流れに乗ったものとします。

流れが速いのはどちらですか。また、岸がけずられやすい側と、砂が積もりやすい側を答えましょう。

1. 比べた距離が同じかを確かめます。どちらも 6 m なので、かかった時間をそのまま比べられます。距離が違う場合は、時間だけでは速さを決められません。
2. A は 10 秒、B は 15 秒で進んでいます。同じ距離を短い時間で進む A の方が速いと判断します。3回とも同じ傾向なので、表には逆の結果はありません。
3. 図2で A と B の位置を確認します。外側の A 付近は流れが速く、岸がけずられやすい側です。内側の B 付近は流れが遅く、砂などが積もりやすい側です。

答え：流れが速いのは A、岸がけずられやすいのは A 側、砂が積もりやすいのは B 側です。

一般的な曲がりでは、外側はしん食によって深くなりやすく、内側はたい積によって浅くなりやすくなります。ただし、浮きで測っているのは表面付近の流れです。この表から川全体の深さや水の量まで計算できるわけではありません。どこまで読み取れる資料かも区別しましょう。

例題3　流れの速さを1秒あたりにそろえる

例題2の A と B について、浮きが 1 秒に進む距離をそれぞれ cm で求めましょう。また、A の速さは B の何倍かを求めましょう。

1. 距離の単位をそろえます。答えが cm なので、6 m を 600 cm に直します。時間を比べる前に単位をそろえると、数だけを見た計算ミスを防げます。
2. A は 600 cm を 10 秒で進むので、600 ÷ 10 ＝ 60 より、1 秒に 60 cm 進みます。同じように B は、600 ÷ 15 ＝ 40 より、1 秒に 40 cm 進みます。
3. A が B の何倍かを求めるので、比べる基準の B で割ります。60 ÷ 40 ＝ 1.5 です。時間の 10 ÷ 15 をそのまま速さの倍率にしないようにします。

答え：A は 1 秒に 60 cm、B は 1 秒に 40 cm 進み、A の速さは B の 1.5 倍です。

検算では、1 秒あたりの距離に時間をかけて、もとの 600 cm に戻るかを見ます。60 × 10 も 40 × 15 も 600 になります。速さの数値が大きい A の方が短い時間で着くという関係も、例題2の表と一致しています。

例題4　水の量を変えた実験を理由つきで読む

同じ土を同じ固さに詰め、同じ傾きと形の斜面を2つ作りました。P では 30 秒間に 600 cm3、Q では 30 秒間に 1200 cm3 の水を、それぞれ一定の割合で同じ位置から流しました。Q の方が溝を大きくけずり、下へ運ばれた土も多くなりました。変えた条件を答え、雨が多く降ったあとの川で岸の変化に注意が必要な理由を説明しましょう。

1. 同じ条件を先に消し込みます。土の種類と固さ、斜面の傾きと形、流す位置、流す時間はそろえています。残る違いは、同じ時間に流した水の量です。
2. 1 秒あたりに直すと、P は 600 ÷ 30 ＝ 20 cm3、Q は 1200 ÷ 30 ＝ 40 cm3 です。Q は P の2倍の割合で水を流したことがわかります。
3. 観察した結果に結びつけます。この実験では、同じ時間に流す水の量を多くすると、しん食と運ぱんのはたらきが強まりました。実際の川でも、雨で水の量が増えると、岸が大きくけずられるおそれがあります。

答え：変えたのは同じ時間に流す水の量で、雨で川の水の量が増えると、しん食や運ぱんのはたらきが強まり、岸がくずれるおそれがあるためです。

水の量が2倍だから、けずられる土の量も必ず2倍になるとは言えません。土の量の測定値は示されておらず、はたらきの強さがいつも水の量に比例するという決まりもありません。計算できる倍率と、観察から読み取る変化を分けることが、この問題の要点です。

つまずきやすいところと直し方

誤り1　外側を紙の右側として覚える

誤った書き方：「川の右側は流れが速く、左側に砂が積もります。」これでは、右へ曲がる図と左へ曲がる図で答えが逆になってしまいます。紙の左右は、川の曲がりに対する位置を表していません。

正しい書き方：「曲がりの外側は流れが速く、岸がけずられやすくなります。内側は流れが遅く、砂などが積もりやすくなります。」図2のように、まず曲がりの中心に近い方を内側、遠い方を外側とします。図を回しても、その関係は変わりません。

直すときは、川の中央に流れの矢印を入れ、曲がりの中心がどちらにあるかを指で示してみましょう。「流れに向かって右」といった別の位置の表し方を混ぜず、内側・外側という言葉で一度説明すると、判断が安定します。

誤り2　扇状地と三角州を形だけで見分ける

誤った書き方：「先がとがって広がる形なので、三角州です。」扇状地にも、山地の出口から広がる形があります。輪郭だけを根拠にすると、どちらとも判断できてしまう場合があります。

正しい書き方：「山地から平地へ出た場所で土砂が積もった地形は扇状地です。河口付近で海や湖へ向かって土砂が積もった地形は三角州です。」図3のように、地形の周囲に山地があるか、海や湖があるかを見ると、できた場所を確かめられます。

図3は両方を上から見た模式図です。左の扇状地は山地の出口をかなめとして平地へ広がり、右の三角州は河口から海や湖の側へ広がっています。実際の輪郭や川の分かれ方には違いがあります。色や形を丸暗記せず、流れが弱まる場所を言葉にしましょう。

誤り3　下流や曲がりの内側を安全と決めつける

誤った書き方：「下流や曲がりの内側は流れが遅いので、雨のあとでも安全です。」理科の問題で比べる「遅い」は、別の場所と比べた結果です。人が近づいてよいことを意味しません。下流には多くの水が集まり、雨のあとには普段と違う流れになります。

正しい書き方：「下流や曲がりの内側でも、増水すると危険があります。流れの速さだけで安全を判断しません。」自分のいる場所で雨がやんでいても、上流で降った雨の影響があとから届くことがあります。川の水が増える様子を確かめるために、岸へ見に行くことはしません。

堤防は水が周囲へあふれるのを防ぐための施設で、護岸は岸がけずられにくくするための施設です。それらがある場所でも、どのような雨に対しても被害を防げるわけではありません。地形の学習は、危険な場所へ近づく理由ではなく、水や土砂がどこへ集まりやすいかを考える土台になります。

練習問題

練習1　川の区間を読む

同じ川の3地点を調べました。アは谷が狭く、川底の傾きが急で、大きく角ばった石が多い場所です。イはアより傾きが緩やかで、丸いれきが多い場所です。ウは川幅が広く、砂や泥が多く見られる場所です。ア・イ・ウを上流から順に並べ、アの谷に多く見られる地形の名前を答えましょう。

練習2　曲がりと速さを読む

曲がった川の外側 C と内側 D の近くで、それぞれ流れに沿った 8 m の区間を浮きが進む時間を測りました。C は 16 秒、D は 20 秒でした。1 秒に進む距離をそれぞれ cm で求め、C の速さは D の何倍かを答えましょう。また、砂が積もりやすい側を答えましょう。

練習3　たい積する場所を説明する

山地を流れてきた川が平地へ出る場所に、れきや砂が広がって積もっていました。別の川では、海へ流れこむ河口付近に砂や泥が積もり、陸地が広がっていました。2つの地形の名前を順に答え、どちらにも土砂が積もる理由を、流れの速さという言葉を使って説明しましょう。

練習4　実験で言えることを選ぶ

土や斜面の条件をそろえ、R では 20 秒間に 400 cm3、S では 20 秒間に 1000 cm3 の水を一定の割合で流しました。S の方が深い溝ができました。S の1 秒あたりの水の量は R の何倍ですか。また、「けずられた土の量も同じ倍率になった」と言えるか、理由とともに答えましょう。

答えと解説

練習1の答えは、ア→イ→ウ、V 字谷です。傾き、石の大きさと丸み、砂や泥の多さという複数の手がかりが、上流から下流への典型的な変化と一致しています。V 字谷の V は、谷を横切る断面の形を表します。

練習2の答えは、C が 1 秒に 50 cm、D が 1 秒に 40 cm、C は D の 1.25 倍、砂が積もりやすいのは D 側です。8 m ＝ 800 cm として、800 ÷ 16 ＝ 50、800 ÷ 20 ＝ 40、50 ÷ 40 ＝ 1.25 と求めます。D は曲がりの内側で、表の値からも流れが遅いと確かめられます。

練習3の答えは、扇状地、三角州です。共通する理由は、「流れの速さが小さくなり、土砂を運ぶはたらきが弱まるため」です。扇状地は山地の出口、三角州は河口付近と、場所の違いも添えられれば、名前だけの答案より根拠がはっきりします。

練習4の答えは、2.5 倍、土の量も同じ倍率になったとは言えない、です。R は 400 ÷ 20 ＝ 20 cm3、S は 1000 ÷ 20 ＝ 50 cm3 を1 秒に流すので、50 ÷ 20 ＝ 2.5 です。観察したのは溝が深くなったことで、けずられた土の量を測っていません。水の量と土の量が比例するとも示されていないため、倍率を移してはいけません。

次の単元へのつながりと家庭での確かめ方

運ばれた土砂が積もるしくみは、地層のでき方につながります。れき・砂・泥のどれがどこまで運ばれるかを考えると、地層をつくる粒から、そこがどのような環境だったかを考える手がかりになります。また、観測区間をそろえて速さを比べる考え方は、運動の計算や実験の条件整理にも使えます。

家庭では、保護者といっしょに紙と鉛筆で、5 分ほどの確認を2通りできます。1つ目は、曲がった川を紙に描き、内側に丸、外側に三角を書いてから、紙を半回転させる方法です。目印の左右は逆でも、内側・外側は変わらないことを確かめ、速い側と砂が積もる側を説明します。

2つ目は、山地・平地・海を紙に並べて描き、川の道筋を加える方法です。扇状地と三角州のできやすい場所を指し、それぞれについて「ここで流れが弱まるから」と理由を続けます。覚えた地形の輪郭をきれいに描くことより、場所と原因をつなげることを優先しましょう。

個別指導で答えが逆になる場合は、用語の暗記へ戻す前に、図のどこを中心として曲がりを見たかを確かめます。計算で止まる場合は、同じ距離を進む時間の比較まで戻り、1 秒あたりに直す必要がある場面を区別します。

まとめ

川の図を読むときは、水の進む向きから土や石の行き先まで、理由を切らずにつなげてみましょう。地形の名前を知っていても、「どこで流れが変わったか」を見落とすと、扇状地と三角州の説明は入れ替わってしまいます。反対に、用語を思い出せないときでも、場所と土砂の動きが言えれば、考え直す手がかりが残ります。

流れる向きを矢印にし、速さの変化を比べ、積もる場所を示せることが、地形を原因から読む力です。