高校地理 谷と尾根の読図—横断と縦断の高さの変化から地形の違いを説明する｜武蔵野個別指導塾

横断面の標高の並びと河川の縦断方向を照合し、流向や勾配の根拠から谷と尾根を見分けます。読図の鍵は谷と尾根。

よくあるのは、地形図で周囲より低い地点をつないだ線を見つけた高校生が、それを尾根と答える場面です。線に沿って標高が下がることと、線を横切ったときに中央が周囲より低いことは別の判断です。どちらの向きに標高を比べたのかを確かめると、谷と尾根の取り違えを直せます。次の標高や距離は、考え方を試すために与えた条件であり、実際の地域の観測値ではありません。

どの向きの変化を問われているか

地形を横切る断面が示され、中央が谷か尾根かを選ぶ問題があります。左右の端と中央の標高を同じ断面で比べ、中央が両側より低ければ谷、高ければ尾根という根拠を書きます。中央という位置の名前だけで決めるのではなく、高さの関係が必要です。

いくつかの横断面で低い位置、または高い位置をたどり、地形の延びる方向を考える問題もあります。横断面ごとの低い位置を結ぶと谷底に沿う線の手掛かりになり、高い位置を結ぶと尾根に沿う線の手掛かりになります。ただし、限られた地点の値だけでは途中の細かな形までは決まりません。問題が断面の形や対応を与えているかも確認します。

さらに、谷に沿う河川の上流と下流の標高および水平距離が与えられ、流向や勾配を求める場合があります。このとき横断面は周囲との高低を、縦断方向の値は流れに沿う高低を示します。両方を混ぜると、低い谷底を見つけられても流れる向きを誤ります。

横切る高さと、沿って進む高さ

谷は、周囲の斜面に挟まれて相対的に低い部分が延びる地形です。尾根は、両側に向かって地表が低くなる相対的に高い部分が延びる地形です。どちらも絶対的な標高の大きさではなく、同じ横断方向で隣り合う地形と比べた高低で考えます。標高が高い山地にも谷はあり、低い丘にも尾根はあります。

図1のように、地形が延びる方向を横切る断面を考えます。左側の断面は中央が両側より低く、右側は中央が両側より高くなっています。図の線は断面の形を示し、上が高い方向です。平面上の道筋や等高線の形を描いたものではありません。

図1では、谷の底を挟んで両側へ上がり、尾根の頂部を挟んで両側へ下がります。断面の向きが地形の延びる方向をきちんと横切るように与えられていることが前提です。端と中央の3点だけを示された場合、中央が両端より低いことは言えても、その間に別のくぼみがないことまでは確定しません。

地形図の等高線は、同じ標高の地点を結んだ線です。等高線の数値を追えば、どちら側が高いかを調べられます。しかし線が曲がって見える向きだけを覚えると、標高の上下を読み違えたときに谷と尾根も逆になります。先に標高の数字を確認し、横断方向の高低を文章にする方が、図の向きが変わっても根拠を残せます。等高線の間隔や種類の数値は、問題の凡例や条件を確認します。

縦断方向は、谷や尾根の延びに沿う方向です。河川が通る谷では、与えられた水面の高さを上流側と下流側で比べることで、通常の流れの向きを判断できます。水は高い側から低い側へ流れますが、与件が地表の任意の点の高さしか示さない場合は、それが河川の水面に対応するかを確認する必要があります。谷の横断面の左右の高さだけでは、川に沿ってどちらへ流れるかは決まりません。

河川に沿う2地点の平均勾配は、2地点の水面の標高差を、その間の川に沿った水平距離で割って表せます。距離と標高差は同じ単位にそろえます。例えば比が 1/100 なら、水平距離100 mに対して標高差が1 mという意味です。これは区間全体の平均であり、途中のどの部分も同じ傾きだとは限りません。直線距離が川に沿う距離と違う場合、指定された距離を取り違えないことも必要です。

横断面の高さを読むときには、3点がどこにあるかも重要です。例えば、斜面の途中に並ぶ3点が一方向に下がるだけなら、その3点の中には両側より低い底も両側より高い頂部も示されていません。断面の外側へ目を広げるか、追加の標高を確認する必要があります。最低値が表にあることと、谷底を両側から挟んだことは同じではありません。

同じ理由で、左・中央・右のうち2点が同じ高さなら、単純に中央が高いとも低いとも言えないことがあります。水平な部分の長さや、その外側の斜面の向きがわかれば、幅を持った底や頂部として読める場合もあります。点が同じ高さであるという情報だけで、片方を勝手に高くすることはできません。

断面が示す高さは、図の上下方向に沿って読みます。紙面で左から右へ進むことが、必ず上流から下流へ進むことを意味するわけではありません。横断面を向かい側から見れば左右は入れ替わりますが、底が両側より低い関係は変わりません。方角が与えられた問題では、左右と東西を対応させてから答案に書きます。

基本例題：断面から谷を選ぶ

地形の延びる方向を横切る2本の断面A、Bを考えます。各断面の左・中央・右の3地点の標高は次の表のとおりです。各点の間は図2のように直線でつながるものとします。谷を示す断面を1つ選び、「中央」「両側」「低い」の3語を使って1文で理由を書いてください。

図2は表の標高を同じ縦の基準で表したものです。横方向の間隔は両断面で同じという自作の条件です。上側ほど標高が高く、折れ線の各折れ点が左・中央・右の地点に対応します。

与件：Aは左180 m、中央120 m、右160 m、Bは左100 m、中央170 m、右130 mです。

単位：比べる値はすべて標高のmです。標高そのものを左右で比較するので、水平距離の計算は不要です。

根拠：谷は横断面の中央が両側より低い形、尾根は中央が両側より高い形です。

操作：Aでは120が180と160の両方より小さく、Bでは170が100と130の両方より大きいと確かめます。

答案：Aです。中央が両側より低いからです。

場面への戻し：Aの中央から左へは60 m、右へは40 m高くなります。両側へ上がるという条件に戻り、谷の断面として矛盾しないと確かめられます。Bでは中央から左へ70 m、右へ40 m低くなるため、尾根の断面です。

左端と右端の高さが同じでなくても、中央がそれぞれより低ければ谷です。図2で左右の斜面の傾きが異なることは、谷の判定を妨げません。一方、Aの左端がBの中央より高いことを理由にAを尾根とすると、別の断面の標高を混ぜています。断面ごとの周囲との関係に戻って判定します。

この例は、折れ点の間が直線という条件を加えています。表の3点だけなら、中央より低い小さなくぼみが点の間に隠れている可能性があります。資料にない細部を決めず、「中央は両端より低い」と「その断面全体が図の形である」を区別しましょう。

標準・発展：縦断方向を重ねて読む

標準例題：水面の標高差と流向

ある川の同じ水面上の地点P、Qを考えます。Pの標高は240 m、Qは180 mです。PからQまで川に沿った水平距離は3 kmで、この区間ではPからQへ向かって水面の高さが連続して下がるものとします。流向をPからQ、QからPのいずれかで答え、平均勾配を標高差と水平距離の比で分数にして答えてください。

まず、240 mのPが180 mのQより高いので、流向はPからQです。差は240 − 180 = 60 mです。3 kmは3000 mなので、平均勾配は60/3000 = 1/50です。答えは「PからQへ流れ、平均勾配は1/50」です。

求めた比を元の区間へ戻します。3000 mの1/50は60 mです。Pの240 mから60 m下がるとQの180 mになり、与えられた標高に戻ります。距離をkmのまま60で割ると単位がそろわず、この比にはなりません。

平均勾配1/50は、区間の長さが50 mであるという意味ではありません。また、PとQの差だけから途中の各地点の標高を一意に決めることもできません。連続して下がるという条件は流向を吟味するためにあり、途中が等しい勾配だとは指定していないからです。

PとQを結ぶ直線の水平距離が別に示されていても、それをこの式へ自動的に使ってはいけません。川が曲がる区間では、川に沿って測る距離と両地点を直線で結ぶ距離が異なり得るからです。この例では「川に沿った水平距離」が3 kmと与えられているため、その値を使います。分母が何を測ったものかを、計算前に文章で確認します。

傾きの比較をするときも条件をそろえます。標高差が大きい区間でも、その区間が長ければ平均勾配が小さい場合があります。逆に同じ標高差なら、水平距離の短い区間の方が平均勾配は大きくなります。高さの差だけを比べると、距離を無視した判断になってしまいます。

発展例題：横断と縦断の条件を組み合わせる

ある谷を横切る上流側の断面Cは、左・底・右の標高がそれぞれ310 m、250 m、290 mです。下流側の断面Dは同じ順に270 m、190 m、260 mです。各断面では底から左右へ連続して高くなり、底には川が通るものとします。底の水面はCからDへ連続して下がり、川に沿った水平距離は2 kmです。両断面が谷である理由を「底」「両側」を使って1文で述べ、流向と平均勾配を分数で答えてください。

Cでは底250 mが左310 mと右290 mより低く、Dでも底190 mが左270 mと右260 mより低いと読みます。左右の標高を別の断面と交差させず、各断面の中で比べることが第一段階です。したがって両方とも、底が両側より低い谷の横断面です。

次に底の水面を縦断方向に比べます。Cの250 mからDの190 mへ60 m下がり、水平距離2000 mなので、平均勾配は60/2000 = 3/100です。流向はCからDです。与件は底の水面が連続して下がると指定しているため、両端の比較と流向が整合します。

逆に、2000 mに3/100を掛けると60 mです。Cの水面250 mから引けばDの190 mに戻り、数と単位が対応します。答案には「両断面とも底が両側より低い。川はCからDへ流れ、平均勾配は3/100」とまとめられます。

ここで左右の高い点を縦につないで川の流向を決めることはできません。川が通ると指定されたのは底であり、左右の点は横断形を確かめるための点です。また、断面CとDの底がともに低いという事実だけから、間にある支流の数や地形ができた時期はわかりません。資料が示す高さの関係と、示していない成り立ちを分けて答えます。

誤答を高さの比較に戻す

横断面の左・中央・右がそれぞれ140 m、80 m、120 mで、点の間は直線という条件を考えます。「中央を通る線は尾根です。中央が低く、線に沿って下るからです」という答えは誤りです。図3のように横断面では中央80 mが両側より低く、谷の形です。

誤りの原因は、線に沿う下りと、線を横切る高低を同じ判定に使ったことです。尾根も延びる方向に沿って標高が下がることがあります。縦断方向に下るという性質だけでは谷と尾根を分けられません。図3の断面については、中央から左へ60 m、右へ40 m高くなることを先に確かめます。

修正後の答えは「中央が両側より低いため谷」です。逆に、中央が両側より高い形であれば尾根です。断面を見て中央から両側へどう変わるかを読み、言葉に戻せば、図の向きや左右の高さの違いに左右されにくくなります。

別の誤りとして、川の上流と下流の標高差を正しく出しながら、水平距離を換算せず勾配を求める場合があります。分子も分母もmにしてから割り、答えに距離を掛けて標高差に戻します。標高差が合わなければ、式の数字が与件のどの量を表したかから見直します。

また、谷底の位置だけで流向を決める答えも不十分です。底が周囲より低いことは横断方向の判断で、上流と下流の比較ではありません。水面に沿った2地点の高さがなければ、どちらへ流れるかの根拠を追加できません。

数値を並べたときの差の向きも点検の対象です。高い方から低い方を引けば、標高差は正の量として書けます。その後に、高い地点から低い地点へという流向を別に示します。引き算の順序だけで方角や地点名まで自動的に出るわけではないためです。

問題文が川に沿う距離を与えず、2地点の標高だけを示す場合は、標高差は計算できても平均勾配は計算できません。距離を推測して補うのではなく、何が足りないかを示します。さらに同じ標高が与えられた2地点について、その間の水面の形を指定しないなら、両端の値だけで途中の流れ方や傾きを決めることはできません。

地形の名称を答える問題でも、与件をそのまま繰り返すだけでは説明が弱くなります。「中央が低い」と書くとき、何に比べて低いのかを両側と明記します。標高の数字を添えれば読み手が比較を追えますが、数字を多く並べるだけで比較の向きが消えてしまわないようにします。

自分で試す5問

いずれも実測ではなく、問題のために与えた条件です。断面は地形の延びを横切り、表の点の間は直線でつながるものとします。河川の水面は指定された方向に連続して下がるものとします。

問1　断面Eの左・中央・右の標高は順に210 m、280 m、230 mです。谷と尾根のどちらかを答え、「中央」「両側」「高い」を用いて理由を1文で書いてください。

問2　断面Fの左・中央・右は順に200 m、150 m、180 mです。中央から左右のそれぞれへ何m上がるかを整数と単位で答え、谷か尾根かも答えてください。

問3　川の水面上の地点Rは360 m、Sは320 mです。RからSまで川に沿った水平距離は4 kmで、RからSへ連続して下がります。流向を地点名で示し、平均勾配を約分した分数で答えてください。

問4　川の水面上の地点TからUまで川に沿った水平距離は1500 m、Tの標高は200 mです。TからUへ連続して下がり、平均勾配は1/50です。Uの標高を整数と単位で答えてください。

問5　ある谷の横断面で、底が左右の地点より低いとわかっています。ただし、川に沿う別の地点の水面の高さは与えられていません。「この情報だけで川の流向を決められるか」を答え、「横断」「水面」の2語を使い、理由を1〜2文で書いてください。

答えと確かめ方

問1　尾根です。中央が両側より高いからです。280 mは210 mと230 mの両方を上回り、中央から左へ70 m、右へ50 m下がります。求める語と、同じ断面の両側との比較が答案に入っているかを確認します。

問2　左へ50 m、右へ30 m上がり、谷です。200 − 150 = 50、180 − 150 = 30とそれぞれ計算します。中央の150 mに50 mと30 mを別々に足せば、左200 m、右180 mに戻ります。両側へ上がることが谷の判定にも対応します。

問3　RからSへ流れ、平均勾配は1/100です。標高差は360 − 320 = 40 m、水平距離は4000 mです。40/4000を約分して1/100とします。4000 mの1/100は40 mであり、Rの360 mから引くとSの320 mに戻ります。距離に比を掛けた結果が標高差になることも採点の要点です。

問4　170 mです。1500 mの1/50は30 mなので、水面はTからUまで30 m下がります。200 − 30 = 170 mです。戻して確かめると200 − 170 = 30 m、30/1500 = 1/50で、方向と勾配の両方が条件に合います。距離を50で割った値をUの標高そのものとしないようにします。

問5　決められません。横断方向で底が低いことはわかりますが、川に沿う別の地点の水面の高さがないからです。採点では、流向が不明であることと、横断面の高低だけでは縦断方向の水面の高低を比べられないことを確認します。川の位置や流向を想像で補った答案では、与件からの根拠になりません。

持ち帰る視点

谷は横断面の中央が両側より低く、尾根は高い地形です。 川の流向は、川に沿う水面の高低を比べて判断します。 平均勾配は標高差を川に沿う水平距離で割り、単位をそろえます。 得た勾配に距離を掛け、元の標高差へ戻して確かめます。

どこで読み違えたかを探す

答えが違ったときは、最初に断面を横切る比較なのか、川に沿う比較なのかを本人に指で示してもらいます。次に中央と両側の標高を声に出して比べ、どの値を根拠にしたかを確認します。図の形だけを見て誤った場合は表に戻り、数値は読めたのに名称を逆にした場合は横断面の高さの関係に戻ります。

勾配でつまずいた場合は、距離と標高差にそれぞれ単位を書き、分数の分母がどの距離を表すかを確かめます。個別指導では、途中式を消さずに答案の言葉と元の条件を対応させ、流向を決める根拠が不足するときには「決められない」と書けるかも見ます。高さを比べる向きを押さえると、地形の読みは筋道を持ちます。