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データ数 風速 被害幅 被害長さ

風速 74 55 57

被害幅 55 59 54

被害長さ 57 54 59

表 4.2(2) 竜巻風速,被害幅,被害長さの相関係数(単位無し)

相関係数 風速 被害幅 被害長さ

風速 1.000 -0.050* 0.312

被害幅 -0.050* 1.000 0.462

被害長さ 0.312 0.462 1.000

*風速と被害幅は無相関との知見が得られたため,ハザード算定の際には,相関 係数0として計算

F0 F1 F2 F3

期間内総数 1187 969 182 36 0

平均値(年) 23.05 18.82 3.53 0.70

-標準偏差(年) 8.97 8.76 1.72 0.92

-CV(年) 0.39 0.47 0.49 1.32

-期間内総数 1187 969 182 36 0

平均値 (m) 121 120 113 190

-標準偏差 (m) 131 123 102 323

-CV 1.08 1.02 0.90 1.70

-期間内総数 1187 969 182 36 0

平均値 (km) 1.607 1.149 3.780 2.967

-標準偏差 (km) 2.697 1.466 5.287 3.205

-CV 1.68 1.28 1.40 1.08

-疑似 51.5年間

(全竜巻)

小計 竜巻スケール

発生数

被害幅

被害長 パラメー

統計量

補足2-3-9

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

風速[m/s]

図 4.1(1) 竜巻風速の確率密度分布 図 4.1(2) 竜巻風速の年超過確率分布

0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

0 100 200 300 400 500

竜巻被害幅 [m]

1.E-06 1.E-05 1.E-04 1.E-03 1.E-02 1.E-01 1.E+00

0 1 2 3 4 5

対数正規 観測値

竜巻被害幅 [km]

図 4.2(1) 被害幅の確率密度分布

0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009

0 1 2 3 4 5

竜巻長さ[km]

図 4.3(1) 被害長さの確率密度分布

1.E-04 1.E-03 1.E-02 1.E-01 1.E+00

0 10 20 30 40 50

対数正規 観測値

竜巻長さ[km]

図 4.2(2) 被害幅の年超過確率分布

図 4.3(2) 被害長さの年超過確率分布

1.E-05 1.E-04 1.E-03 1.E-02 1.E-01 1.E+00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

観測値(超過)

風速 [m/s]

補足2-3-10

(5)竜巻影響エリア

竜巻影響エリアは,柏崎刈羽原子力発電所の号機ごとに設定する。号機ごとのすべ ての評価対象施設の設置面積の合計値及び推定される竜巻被害域 ( 被害幅,被害長さ から設定 ) に基づいて,竜巻影響エリアを設定する。

図 5.1 に柏崎刈羽原子力発電所6号機の竜巻影響エリア,図 5.2 に 7 号機の竜巻影

響エリアを示す。竜巻影響エリアは,柏崎刈羽原子力発電所6号機または7号機の評

価対象施設を含む長方形エリアの対角線長さが約 260m であることを考慮して,各号

機の評価対象施設を包絡する円形のエリア(直径 300m ,面積約 7.1×10

4

m

2

)として

設定する。なお,竜巻影響エリアを円形とするため,竜巻の移動方向には依存性は生

じない。

補足2-3-11

図 5.1 6 号機 竜巻影響エリア

図 5.2 7号機 竜巻影響エリア

7号機原子炉建屋

廃棄物処理建屋

コントロール建屋

6号機原子炉建屋 廃棄物処理建屋

6号機軽油タンク 評価対象施設 コントロール建屋

竜巻影響エリア 直径300m 6号機タービン建屋(海水熱交換器区域)

7号機タービン建屋(海水熱交換器区域)

7号機軽油タンク

竜巻影響エリア 直径300m

評価対象施設

補足2-3-12

(6)ハザード曲線の算定

東京工芸大学委託成果によれば, Wen and Chu が竜巻に遭遇し,かつ竜巻風速が ある値以上になる確率モデルの推定法を提案している。竜巻の発生がポアソン過程 に従うと仮定した場合,竜巻の年発生数の確率分布は, (6.1) 式に示すポリヤ分布の 適合性が良いとされている。本ハザード曲線の算定においても,東京工芸大学委託 成果にならって適合性の良いポリヤ分布により設定した。

1 1 / 1 1 1

! ) ) (

( N

k N k N T

T N T N

P

(6.1)

ここで,

N

:竜巻の年発生数

:竜巻の年平均発生数

T

:年数

:竜巻の年発生数の標準偏差

1 1

2

(6.2)

対象とする構造物が, T 年以内にいずれかの竜巻に遭遇し,その竜巻の風速が V

0

以上となる確率は式 (6.1) から導出され以下の式 (6.3) となる。

/ 1 0

, ( ) 1 1 ( )

0 D RV T

PV T

D :対象とする構造物が風速 V

0

以上の竜巻に遭遇する事象

R(V

0

) :リスク評価対象構造物が1つの竜巻に増遇し,竜巻風速が V

0

以上とな る確率

0

0 (0)

)

( A

V DA V E

R

(6.3)

DA(V

0

) :竜巻による構造物の被害面積 E[DA(V

0

)] : DA(V

0

) の期待値

A

0

:リスクの評価対象とする地域の面積

次に, E[DA(V

0

)] の求め方を説明する。

1個の竜巻の風速が V

0

以上となる面積 DA(V

0

) は以下のように表される。

Vo Vi ; 0 ) (

Vo Vi ; )

( Vo DA

AB WG HL WL Vo

DA

(6.4)

ここで, W は竜巻の被害幅, L は被害長さ, A,B は構造物の寸法, H と G は竜巻 の被害幅や被害長さ方向への構造物の投影長さである。

上記の関係を,竜巻風速・被害幅・被害長さ・竜巻移動方向の確率分布を用いる

と,式 (6.5) のように表すことができる。

補足2-3-13

0

0 0

0

) (

) , , ( ) ( ) ( )

, , ( ) (

) , , ( ) ( )

(

2 0 0

0 2

0 0

0 0

0 0

V

V V

V

dV V f AB

d dVdw w

V f G V W d

dVdl l

V f l H

dl dw dV l w V f l V W V

DA E

(6.5)

ここで,

V :竜巻最大風速 w :竜巻の被害幅

l :竜巻の被害長さ α:竜巻の移動方向 f (・) :確率密度分布

( ) |sin | |cos |

| cos

|

| sin

| ) (

B A

G

A B

H

w

V V V

W

6 . 1 / 1

0 0) min

(

(6.6)

式 (6.5) の右辺第 1 項は,被害幅と被害長さの積,即ち被害面積を表しており,いわ

ゆる点構造物に対する被害,第 2 項と第 3 項は,被害幅・被害長さと構造物寸法の積,

即ち面構造物あるいは線状構造物の被害面積を表す。竜巻の幅は長さに比べて短いた め,第 3 項の寄与は第 2 項に比べて1オーダー小さい。第 4 項は建物面積 AB に依存 する項である。

W(V

0

) は,竜巻の被害幅のうち風速が V

0

以上となる部分の幅であり,式 (6.6) により 算出される。この式により,被害幅内の風速分布に応じて被害様相に分布があること が考慮されている。 V

min

は,竜巻被害が発生する最小風速であり, Garson は gale

intensity velocity と呼んでいる( Gale とは非常に強い風の意)。米国の気象局

( National Weather Service )では, 34 ~ 47 ノット( 17.5 ~ 24.2m/s )とされている。

日本の気象庁では,気象通報にも用いられている風力階級において,風力 8 が疾強風

( gale, 17.2 ~ 20.7m/s ) ,風力9は大強風( strong gale, 20.8 ~ 24.4m/s )と分類され

ており,風力9では「屋根瓦が飛ぶ。人家に被害が出始める」とされている。以上を

参考にして, V

min

=25m/s とした。この値は, F0 ( 17 ~ 32m/s )のほぼ中央値に相当

する。なお,この値よりも小さな V

min

(例えば, F0 の最小風速 17m/s )を用いると,