3.5.1.2.B-6 既設ダムの即時地震被害予測と2次災害防止のため
の通報システムの開発・研究
目 次 (1) 業務の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・301 (a) 業務題目 301 (b) 担当者 301 (c) 業務の目的 301 (d) 5 カ年の年次計画 301 1) 平成 15 年度:プロトタイプの開発 301 a) 2 次災害評価システム 301 b) 2 次災害警報システム 301 c) 実証実験 301 2) 平成 16 年度:プロトタイプの改良 302 a) 2 次災害評価システム 302 b) 実証実験 302 c) ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用に関する検討 302 3) 平成 17 年度:プロトタイプの改良 302 a) 2 次災害評価システム 302 b) 実証実験 302 4) 平成 18 年度:プロトタイプの完成 302 a) 2 次災害評価システム 302 b) 実証実験 302 (e) 平成 17 年度業務目的 302 (2) 平成 17 年度の成果 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・303 (a) 業務の要約 303 (b) 業務の実施方法 303 1) プロトタイプシステムを用いた実証実験 303 2) ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用に関する検討 303 (c) 業務の成果 304 1) プロトタイプシステムを利用した実証実験 304 a) 目的 304 b) 実施要項 304 c) 佐久間電力所(天竜事務所)への配信条件 304 d) 佐久間電力所(天竜事務所)への配信状況 304 e) 佐久間電力所(天竜事務所)に配信された地震情報受信状況と観測記録 305 2) ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用に関する検討 307 a) 都市域ダム(既設ダム及びため池)の分布調査と分布の可視化 307b) 緊急地震速報による余裕時間演算についての考察 310 c) ダム現地職員との意見交換やダム防災対応分科会による緊急地震速報のニーズ 調査 312 (d) 結論および今後の課題 313 1) ダムにおける緊急地震速報の活用 313 2) 周波数成分へのニーズ 313 3) 最大加速度を記録するまでの時間 313 (e) 参考文献 314 (f) 成果の論文発表・口頭発表等 314 (g) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定 314 (3) 平成 18 年度業務計画案 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・314
(1) 業務の内容 (a) 業務題目 既設ダムの即時地震被害予測と2 次災害警報システムの開発・研究 (b) 担当者 リアルタイム地震情報利用協議会 研究部 上席研究員 西野 哉誉 リアルタイム地震情報利用協議会 研究部 上席研究員 大角 恒雄 (c) 業務の目的 ダムは、重要な社会基盤設備の一つであり、地震による直接被害および2次災害を未 然に防止することは大変重要である。我が国には、現在約2900 の既設ダムがあり、約 半数は1957 年の日本大ダム会議によって「ダム設計基準」が制定される前に建設され ている。一方、近い将来、発生が想定されている地震としては、東海地震、東南海地震、 南海地震などがあり、安心・安全を目指す社会基盤分野の重要な技術課題として、ダム に対する安全性の確保・強化およびダム周辺の地域住民の安全性の向上などが挙げられ る。 近年、K-NET、KiK-net、Hi-net 等の地震観測網が全国的に整備され、地震データが 速やかに収集され、緊急地震速報を発信することが可能になってきている。さらに、計 算機の高性能化に伴い、従来は困難であった大規模構造物の三次元解析が可能になりつ つある。 このような背景を踏まえ、本プロジェクトでは既設ダムの即時地震被害予測と周辺 2 次災害警報システムのプロトタイプを開発している。また、プロトタイプでは、ダムの 地震被害の対策支援および 2 次災害の危険性がある場合には関係者に通報し人的及び 物的被害を未然に防止することを目的として、既設ダムの即時地震被害予測と2 次災害 警報が行えるシステムの開発を推進している。 (d) 5 カ年の年次計画 1) 平成 15 年度:プロトタイプの開発 a) 2 次災害評価システム ダム自体の被害予測と 2 次災害評価システムとして、緊急地震速報の受信、1 次災害 の評価、2 次災害の評価までの一連の動作を行うプロトタイプシステムを開発した。 b) 2 次災害警報システム 2 次災害評価システムによって演算された結果を必要な時に応じて伝達するシステムの 開発を行った。 c) 実証実験 電源開発株式会社佐久間電力館にて実証実験を実施した。
2) 平成 16 年度:プロトタイプの改良 a) 2 次災害評価システム 開発した2 次災害評価システムの改良を行った。 ① データ受配信機能改良 ② 警報機能改良 b) 実証実験 実証実験の効率化を図るため、電源開発株式会社天竜事務所に移すと共に、常設での実 証実験を開始した。実証実験はダムの監視を 24 時間体制で実施している場で実施して いる。 c) ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用に関する検討 ① 緊急地震速報に基づく予測の精度 ② 水力発電所における緊急地震速報の利活用技術の抽出 3) 平成 17 年度:プロトタイプの改良 つぎの諸点について改良を行なった。 a) 2 次災害評価システム 開発した2 次災害評価システムの改良を行った。 ① 損傷形態早見テーブルの改良 ② 2 次災害早見テーブルの改良 ③ 早見テーブルの検索機能改良 ④ 2 次災害規模即時評価機能改良 b) 実証実験 電源開発株式会社天竜事務所にて常設での実証実験の継続と、その他のダムのある場所、 ダムの施設及び、その他関連施設での実証実験へ試験の規模を拡大する。 4) 平成 18 年度:プロトタイプの完成 a) 2 次災害評価システム 平成17 年度改良した 2 次災害評価システムの機能拡充を行う。 ① 損傷形態早見テーブルの拡充 ② 2 次災害早見テーブルの拡充 ③ 2 次災害規模即時評価機能改良 b) 実証実験 平成17年度に引き続き、電源開発株式会社天竜事務所にて常設での実証実験の継続と、 電源開発株式会社の協力の元その他のダムのある場所、ダムの施設、及び関連施設への 拡充を目指す。 (e) 平成 17 年度業務目的 これまでに、緊急地震速報によりダムのある場所での到達前情報を知らせるとともに、 予 想さ れ る 地 震動 に よ り ダム の 被 害 状況 や 要 点 検箇 所 を 自 動的 に 算 出 する プ ロ ト タ イ プシステムを開発し、実証実験を継続している。また、ダム関係者だけではなく、その 下流の住民など、ダムが被害を受けることにより二次的に影響を受ける人に対する活用
可能性の有無を含めた応用面の検討を行なってきた。 平成 17 年度は、実証実験の継続によりダムのある場所での緊急地震速報活用事例を 増やし、プロトタイプシステムの実用化を視野に入れダムやその関連施設における緊急 地震速報の利活用に関し、様々な場での意見交換を行うと同時に、緊急地震速報PR の ためのツール開発などを行うことを目的とした。 (2) 平成 17 年度の成果 (a) 業務の要約 平成 15 年度に開発したプロトタイプシステムを実際に 24 時間体制でダム管理が行わ れているダム(電源開発株式会社中部支店天竜事務所)に設置し、実証実験を継続した。 実証実験では、特にダムのある場所での緊急地震速報による予測値と、サイトでの地震 計データとの比較を行い、緊急地震速報の精度評価、使用方法につき有効な知見を得た。 また、実証実験と並行して、プロトタイプシステムの実用化を視野に入れ、ダムやその 関連施設における緊急地震速報の利活用に関する検討を行った。近代的なダム本体は耐 震性に優れており、①ダムそのものよりも周辺斜面やその関連施設などの防災対策の検 討、及び今後の②周辺住民への安全情報を提供してPAの増進に資するなどを視野に入 れて、ダム関連者や関連する自治体との検討を行うことが重要であるとの結論に達した。 一方、③老朽化の結果、耐震性が不十分となっているものや、耐震性に優れていないた め池のような種類のダムがある。これらのダムについては、地震時には何らかの対応が 必要で、緊急地震速報の適用の可能性があるとの結論に達した。 (b) 業務の実施方法 1) プロトタイプシステムを用いた実証実験 これまで継続しているプロトタイプシステムを用いた実証実験を継続した。プロトタ イプシステムは電源開発株式会社の新豊根ダムを対象としたものである(早見テーブル は当該ダムの諸元に対応)。実証実験については、天竜川にて24 時間体制でダム(新豊 根ダムを含む)の監視を行っている中部支店天竜事務所(船明ダム)にて実施している。 2) ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用に関する検討 大型施設対応ワーキンググループの分科会としてダム防災対応分科会(主査:東京大 学 堀宗朗教授)を実施し、ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用につき 主に以下の項目に関して検討した。 ① 都市域ダム(既設ダム及びため池)の分布調査と分布の可視化 ② 緊急地震速報による余裕時間演算についての考察 ③ ダム現地職員との意見交換やダム防災対応分科会による緊急地震速報のニーズ 調査
(c) 業務の成果 1) プロトタイプシステムを利用した実証実験 a) 目的 平成 15 年度に開発したプロトタイプの有効性、実用性を検証し、緊急地震速報の伝 達の確実性、迅速性、ダムにおける利用性等について検証した。 b) 実施要項 実施場所 電源 開発株式会社 中部支店 佐久間電力所 天竜事務所 静岡県天竜市日明 143 (船明ダム) 実施期間 2005 年 1 月から 8 月(ただし、現在も継続実施中である) c) 佐久間電力所(天竜事務所)への配信条件 2004 年 12 月 28 日から、衛星回線を利用して佐久間電力所(天竜事務所)に緊急地 震速報の配信を行っている。以下に天竜事務所への配信条件を示す。 z マグニチュード3.0 以上 z 震源距離300km 以内 d) 佐久間電力所(天竜事務所)への配信状況 2005 年 1 月から 2005 年 8 月までの天竜事務所への配信状況を「表 1」「図 1」にし めす。これら表・図は、月別の緊急地震速報受信と送信の件数を表している。「地震情 報サーバ受信回数(受信)」は気象庁から配信される緊急地震速報を REIC 経由で「受 信・配信サーバ」に受信したデータの数を示し、「地震情報警報端末送信回数(送信)」 は受け取った緊急地震速報のうち、上記配信条件を満たしており、天竜事務所に設置し ている端末まで情報の送信を行なった回数をしめしている。 表 1 配信状況 133 541 2005年8月 66 425 2005年7月 91 510 2005年6月 123 604 2005年5月 143 678 2005年4月 223 912 2005年3月 106 467 2005年2月 134 468 2005年1月 地震情報警報端末送信回数 地震情報サーバー受信回数 年月 133 541 2005年8月 66 425 2005年7月 91 510 2005年6月 123 604 2005年5月 143 678 2005年4月 223 912 2005年3月 106 467 2005年2月 134 468 2005年1月 地震情報警報端末送信回数 地震情報サーバー受信回数 年月
サーバー受信回数と警報端末送信回数 0 200 400 600 800 1000 1 2 3 4 5 6 7 8 月(2005年) 回数 受信 送信 図 1 配信状況 e) 佐久間電力所(天竜事務所)に配信された地震情報受信状況と観測記録 2005 年 1 月から 2005 年 8 月までに発生したマグニチュード 5.0 以上の代表的な発生地 震を「表 2」の No.1 から No.5 に示した。これらは天竜事務所隣接の船明ダムで観測 さ れた 現 地 地 震計 の 地 震 デー タ と 緊 急地 震 速 報 の比 較 を 行 うた め に リ スト ア ッ プ を 試 みた。しかしながら、これらの地震の震源距離が大きかったため、緊急地震速報に対応 した現地地震計の観測記録が存在しなかった。そのため No.6 に船明ダムの現地地震計 で観測された記録を比較のため追加した。この時の、緊急地震速報から得られたマグニ チュードは3.1であった。その比較表を「表 3」に示す。 表 2 気象庁発表地震情報と船明観測記録 (48) (137.6) (34.8) 3.1(3.6) 2005/06/01 05:34 浜名湖付近 6 (613) (142.3) (38.1) 7.2(7.4) 2005/08/16 11:46 宮城県沖 5 (266) (140.1) (35.6) 6.0(5.9) 2005/07/23 16:34 千葉県北西部 4 (272) (138.6) (37.2) 5.0(4.4) 2005/06/20 13:03 3 (322) (140.6) (35.7) 6.1(5.9) 2005/04/11 07:22 千葉県北東部 2 (263) (139.9) (36.0) 5.4(5.3) 2005/02:16 04:46 茨城県南部 1 震源距離 (km) 経度 緯度 マグニチュード 発生時間 発生地震 No (48) (137.6) (34.8) 3.1(3.6) 2005/06/01 05:34 浜名湖付近 6 (613) (142.3) (38.1) 7.2(7.4) 2005/08/16 11:46 宮城県沖 5 (266) (140.1) (35.6) 6.0(5.9) 2005/07/23 16:34 千葉県北西部 4 (272) (138.6) (37.2) 5.0(4.4) 2005/06/20 13:03 3 (322) (140.6) (35.7) 6.1(5.9) 2005/04/11 07:22 千葉県北東部 2 (263) (139.9) (36.0) 5.4(5.3) 2005/02:16 04:46 茨城県南部 1 震源距離 (km) 経度 緯度 マグニチュード 発生時間 発生地震 No
( )内は緊急地震速報による速報値 佐久間電力所(天竜事務所) 茨城県南部 ①2005/02/16 04:46 M5.4 千葉県北東部 ②2005/04/11 07:22 M6.1 ③2005/06/20 13:03 M5.0 千葉県北西部 ④2005/07/23 16:34 M6.0 宮城県沖 ⑤2005/08/16 11:46 M7.2 浜名湖付近 ⑥2005/06/01 05:34 M3.1 図 2 発生地震震央と天竜事務所 表 3 緊急地震速報と観測記録の比較(その1) No ① 発生時刻 ② REIC送信 ③ JPBS着信 ④ 震源距離 ⑤ 到達時刻 ⑥ 余裕時間 ⑤-③秒 1 04:46:38.000 04:46:47.100 04:46:48.620 263km 04:48:49.500 120.880 2 07:22:17.000 07:22:26.500 07:22:27.203 322km 07:24:58.000 150.797 3 13:03:14.000 13:03:21.500 13:03:21.953 272km 13:05:30.000 128.047 4 16:34:58.000 16:35:09.400 16:35:10.930 266km 16:37:11000 120.070 5 11:46:25.000 11:46:45.400 16:44:46.620 613km 16:4931.500 284.880 6 05:34:01.000 05:34:11.700 05:34:12.468 48km 05:34:25000 12.532 表3において、①、②、③、⑤の単位は、時:分:秒.m秒である。また、JPBS は 電源開発株式会社船明ダムを示す。①は緊急地震速報に刻印された震源時刻、②はREIC サーバでの緊急地震速報の第1報の送信時刻、③はJPBS での着信時刻、⑤は船明ダム への情報到達時間である。 また、表4に、船明ダムにおける地震の規模を、岡本の式を用いて計算した最大加速 度値で示す。 佐久間電力所(天竜事務所)で昨年より継続実施している実証実験に関しては、2005 年 1 月から 2005 年 10 月までの期間において、現地地震計で観測された地震の数は多 くない。そのため、実地震観測記録との比較による緊急地震速報の検証(余裕時間、予 測震度、予測加速度等の比較検討)がまだ十分でない。今後の地震観測記録の取得に応 じて、緊急地震速報の検証および現地に適した利活用技術の具体化等を進める必要があ るといえる。
表 4 緊急地震速報と観測記録の比較(その2) No ⑥ 観測時刻 ⑦ 到達時間 ⑥-① ⑧ 到達時間差 ⑦-④ ⑨ 計算値 (GAL) ⑩ 観測値 (GAL) 1 - - - 0.0(岡本の式) - 2 - - - 0.1(岡本の式) - 3 - - - 0.0(岡本の式) - 4 - - - 0.4(岡本の式) - 5 - - - 19.2(近似式) - 6 05:34:15.000 14 秒 10 秒 11.3(岡本の式) 2.2 2) ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用に関する検討 ダムやその関連施設における緊急地震速報の利活用に関して、①「都市域ダム(既設 ダム及びため池)の分布調査と分布の可視化」として既設ダムとため池の位置や種別等 のデータ収集とそれらを地図上に表示するシステムを試作、②「 緊 急 地 震 速 報 に よ る余裕時間演算についての考察」として、従来行なわれている緊急地震速報による余裕 時間の算出がS 波到達予測時刻であることに対し、別の手法の可能性を考察、③「ダム 現地職員との意見交換による緊急地震速報のニーズ調査」として、ダム防災対応分科会 委員とダム現地職員との意見交換による現地でのニーズ調査を実施した。以下にこれら 検討結果の詳細をしめす。 a) 都市域ダム(既設ダム及びため池)の分布調査と分布の可視化 (ア) 検討目的 我が国には、高さ 15m 以上の大ダムが約 2,800 あり、高さ 15m 未満のダムは、ため 池を含め約250,000 あると言われている。都市化の進展、都市域の拡大に伴い、建設さ れた当時は民家の少ない郊外に位置していたものが、次第に都市域の中に含まれるよう になり、近隣に住宅や都市施設が多数分布するような状況も見られるようになっている。 山間部の堅硬な岩盤に比して、大都市が分布する下流域の堆積地盤では、基礎地盤が軟 らかく、地震動の増幅が大きくなる可能性も高くなる。従来、ダムの設計基準は、高さ 15m 以上のダムを対象にしているため、高さ 15m 未満のダムに関しては、耐震性能の 照査、地震時損傷の予測評価、地震時に重大な損傷が予測される場合には周辺域への影 響予測、周辺域での二次災害が想定される際には防災対策の検討等が必要になってくる ものと考えられる。 これらの事項を踏まえ、東京、名古屋、大阪の大都市圏に、小規模なダムやため池を 含め、どの程度のダムがどのように分布するかを具体的に把握するために、市販の地理
情報ソフトを利用して、都市化の進行との関連で既設ダムがどのように分布しているか について調査を行った。 (イ) 調査方法 ① 対象構造物:既設ダム及びため池(高 15m 以上、高さ 15m 未満共に) ② 対象地域:近い将来の発生が想定されている地震(首都圏直下地震、東海地震、 東南海・南海地震)との関連から、ここでは、東京、名古屋、大阪の三大都市圏 を検討対象とした。
③ 検討方法:市販されている、①Super Mapple Digital(昭文社)、②プロアトラス 航 空写真Ⅱ(アルプス社)を利用して、既設ダム・ため池地点を地図上に表示し、 それに対応する航空写真も参照できるようにした。パソコン上に表示された、各 地点をクリックすることにより、当該ダムの諸元や写真を参照することが可能で ある。 ④ ダムデータ:ダム年鑑2004、国土数値情報(KS-621 ダム:国土交通省国土計画 局)、農業用ダム情報等を利用した。 (ウ) 表示例 東京圏、名古屋圏、大阪圏のダムの分布の表示例を「図 3」~「図 6」に示す。 (エ) GIS/CAD(IES)との連携 都市域に分布する既設ダムの地点を具体的に把握することを目的に、既設ダムの地点 を簡便に表示した。そこで、余裕時間、予測震度、予測加速度、損傷予測等の情報との リンクが必要である。関連する研究開発が、いろいろな研究機関で進められており、東 京大学地震研究所堀宗朗教授らが開発を進めている「統合地震シミュレータ(IES)」と の連携を図ることを目的に利用の可能性について検討している。 図 3 大阪周辺のダム分布
図 4 名古屋周辺のダム分布
図 6 東京周辺(首都圏東部)のダム分布 (オ) 参考となったシステム 同種のシステムとして次にシステムが参考となった。 ① 「災害情報共有プラットフォーム」(防災科学技術研究所川崎ラボラトリー) ② 「ため池リアルタイム防災システム」((独)農業工学研究所) ③ 「リアルタイム災害情報システム」(国土技術政策総合研究所) ④ 「統合地震シミュレータ(IES)」(東京大学地震研究所) (カ) 分布調査結果 分布調査の結果、相当数の既設ダム及びため池が大阪周辺及び首都圏西部及び首都 圏東部に存在していることを具体的に把握出来た。すなわち、二次災害防止のために 何らかの地震防災対策を施す必要のあるダムが少なからず在ること、それがどの地域 にあるかを把握出来たといえる。 b) 緊急地震速報による余裕時間演算についての考察 現在のプロトタイプシステムなどでは、地震動の到達予測時刻を走時表(JMA2001) から算出している。地震動到達前の余裕時間の長短は、緊急地震速報の利活用を図る上 で、重要な要因のひとつである。特に、人的被害の抑止軽減やエレベータの自動制御等 に際しては、余裕時間の持つ重要性は高くなる。緊急地震速報においては余裕時間の算 出は、地震動の伝搬速度と震源距離を基に算出される。これに対し、現地に地震計を設 置し、現地で観測される地震動に着目すると、サイトでしきい値として設定している地 震動の強さや震度に対応して余裕時間を算出することが要求される。このような視点か ら、余裕時間の算定法について以下(ア)から(ウ)にまとめた。また、(エ)に現地 地震計を用いる場合の余裕時間の算出法を提案した。
時間 (秒)
加速度
(gal)
0 20 40 60 80
300
200
100
0
100
200
300
Tp
0Ts
100Ts
200時間 (秒)
加速度
(gal)
0 20 40 60 80
300
200
100
0
100
200
300
Tp
0Ts
100Ts
200 (ア) 基本的な余裕時間の概念 余裕時間は、震源から地震観測点までの P 波の伝搬時間、震源からサイトまでの S 波の伝搬時間、緊急地震速報を元にした予測震度等の演算に要する時間、緊急地震速報 の伝達に要する時間から、基本的には「図 」の式(1)のように表現することができる。 基本的には、S 波の到達時刻を基準に余裕時間を算出することが多い。 図 7地震動の伝搬と余裕時間の関係 (イ) 地震波形から見た余裕時間の算定法のあり方 地震波形に着目した場合には、想定する地震動の強さや震度に応じて、余裕時間を算 出すべき時点が変わる。図8に示した波形は、東海地震の際に佐久間ダムのタイトで想 定される地震動(中央防災会議作成)である。 図 8 地震動データから見た余裕時間のあり方 TL:S波(主要動)到達前の余裕時間 Ta:緊急地震速報の評価に必要な時間 (3~4sec)震 源
地震観測点
サイト
T
L=Ts-(Ta+Tb)-Tp
(1)
ここに、 Tp:震源から地震観測点までのP波の伝播時間 Ts:震源からサイトまでのS波(主要動)の伝播時間 Tb:情報伝達に必要な時間 (1~2sec)Tp
Ta
Tb
T
LTs
TL:S波(主要動)到達前の余裕時間 Ta:緊急地震速報の評価に必要な時間 (3~4sec)震 源
地震観測点
サイト
T
L=Ts-(Ta+Tb)-Tp
(1)
ここに、 Tp:震源から地震観測点までのP波の伝播時間 Ts:震源からサイトまでのS波(主要動)の伝播時間 Tb:情報伝達に必要な時間 (1~2sec)Tp
Ta
Tb
T
LTs
図8の図中にしめされている Tp0 は地震動の到達時刻、Ts100 は地震動の加速度が 100gal になった時刻、Ts200 は同じく加速度が 200gal になった時刻を示す。余裕時間 の算出方法にはTs0 を基準に算出する方法、Ts100 を基準に算出する方法等があり、基 準とする地震動の強さや震度によって、余裕時間は大きく変る。 (ウ) 余裕時間の算出法の合理化の必要性 図8で例示したように、サイトで設定されるしきい値(最大加速度や震度)に応じて 余裕時間は5 秒も 10 秒も変動する。地震動到達前の余裕時間を確保するために、緊急 地震速報から必要な情報を演算する時間の短縮、緊急地震速報の配信・受信に係る時間 の短縮が図られているが、それらと共に、余裕時間の算出法の適正化が重要である。的 確に算出されたに余裕時間の確保によって、それが例え5 秒であっても人向けや機器制 御に利用することで被害軽減をもたらすことができる。 (エ) 余裕時間の算出法 想定する加速度レベルや震度に応じて余裕時間を算出する場合、現地地震計による地 震観測によって得られる地震動(生データ)では、事前の評価を行うことができない。 事前の評価を行う手法としては、①サイトで想定される模擬地震動を利用する方法と② サイトにおける地震波形を類型化、パターン化して利用する方法が考えられる。 ① 想定地震動を利用する方法 東海地震、東南海-南海地震に関しては、中央防災会議から地震動データが公開され ているので、こうした想定地震動を利用して事前に予測評価することが出来る。図8に 示した波形は、東海地震の際に佐久間ダムのタイトで想定される地震動(中央防災会議 作成)であるが、こうした想定地震動との連携を図ることによって、より精度の高い余 裕時間の予測が可能になる。 ② サイトにおける地震動の類型化を利用する方法 サイトにおける想定地震動がない場合には、地震波形を、直下地震、近距離地震、遠 距離地震等に類型化しパターン化することによって、概略的な予測評価を行うことが可 能となる。既往の研究では、経験的手法による地震動予測に関連して、時刻歴波形の包 絡関数についての研究事例もあり、こうした情報の有効活用が必要である(図 参照)。 図 9波形の類型化のイメージ (エ)は、本年度は考え方を述べるにとどまったが、今後より具体化を図っていく。 c) ダム現地職員との意見交換やダム防災対応分科会による緊急地震速報のニーズ調査 ダム現地職員との意見交換やダム防災対応分科会において、緊急地震速報に対するニ
ーズの調査を行なった。調査の結果、緊急地震速報の情報に対するニーズとダム現地で の利用箇所についてのニーズが明らかとなってきた。ニーズ調査については今後も継続 的に実施することで、緊急地震速報の様々な活用方法を整理できる。 ① 緊急地震速報情報に対するニーズ ダム構造物からすると、地震動の 3Hz~5Hz の周波数成分の影響が大きい。緊急地震 速報における周波数成分へのニーズは、特に巨大な構造物を扱う分野で高い。また、こ れまで緊急地震速報ではS 波の到達予測時刻を利用しているが、S 波到達時間と最大加 速度等を記録する時刻、若しくは被害が発生する加速度等を記録する時刻が予測可能と なれば、S 波に対する予測余裕時間に比べ、より長い余裕が生まれ、的確な制御が行わ れる事になる。今後の研究が望まれる。 ② ダム現地での利用箇所についてのニーズ ダム現地職員との意見交換の結果、緊急地震速報を活用して、作業員自身の身の安全 を図ること、例えば高所作業中に地震直前情報が伝達されること等に高いニーズがある 事が確認された。 ダムの地点にて震度4以上の地震を記録した場合、ダム管理者は国土交通省に対して 3 時間以内に点検概要の報告、24 時間以内に詳細な点検結果の報告が義務付けられてい る。ダムの点検を目視によって実施する場合には 2~3 時間を要するため、点検概要の 報告は極めて迅速に行なう必要がある。緊急地震速報の活用によって迅速な初動をとる ことが出来ると想定されている。 (d) 結論および今後の課題 1) ダムにおける緊急地震速報の活用 近代的なダム本体は耐震性に優れているが、一方、老朽化の結果、耐震性が不十分と なっているものや、耐震性に優れていないため池のような種類のダムがある。これらの ダムについては、地震時には何らかの対応が必要である。また、大地震発生時に、周辺 住民に対しての対応として安全確認に時間が掛かり、これが、経済損失にも影響する。 構造的な損傷から、時間経過に伴う漏水等が懸念されるので、管理者への対応も重要で ある。通常の使い方として安全確認、2 次災害の回避など視野にいれ活用を行っていく。 ダムは社会的に重要な施設であり、現在とりうる最善の方法(最先端の技術)を適用 させ守られていることは重要だといえる。緊急地震速報を適用しそれをPR していくこ とも重要であろう。 2) 周波数成分へのニーズ ダム構造物からすると 3~5Hz の周波数成分の影響を大きく受ける。震度、マグニチ ュードだけでなく,周波数に対するニーズも高い。 3) 最大加速度を記録するまでの時間 緊急地震速報をダムのある場所での P 波立ち上がりから、例えば最大加速度を記録す
るまでの時間を推定することができれば有効である。 (e) 参考文献 なし (f) 成果の論文発表・口頭発表等 (ア) 査読付論文 ■ 有賀義明,藤縄幸雄,川上則明,大角恒雄,西野哉誉:緊急地震速報を活用した 既 設 ダ ム の 地 震 時 安 全 性 の 即 時 的 評 価 に 関 す る 研 究 , 土 木 学 会 地 震 工 学 論 文 集 Vol.28,45,pp1-6,2005.8 (イ) 国際論文
■ Ariga, Y., Fujinawa, Y., Kawakami, N., Ohsumi, T. and Nishino, T.: An Immediate Evaluation Method for Earthquake Damage of Dams by utilizing Real-time Earthquake Information, the Fifth International Conference on Earthquake Resistant Engineering Structures (ERES2005), pp229-238 (2005.5. Greece)
■ Ariga, Y. , Fujinawa, Y., Hori M.: Development of Immediate Evaluation Method for Earthquake Safety of Existing Dams, the 100th Anniversary Earthquake Conference & the Eight U.S. National Conference on Earthquake Engineering (8NCEE), (2006.4.18~22, San Francisco)
(ウ) 国内発表論文 ■ 有賀義明,藤縄幸雄,大角恒雄,西野哉誉:ダムの地震時損傷の即時的評価に関 する基礎的検討,土木学会リアルタイム災害情報検知とその利用に関するシンポ ジウム論文集,p.125~130,2004.6 (g) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定 なし (3) 平成 18 年度業務計画案 当該年度はこのシステムの実証実験を継続し、情報の有効性、利活用のより具体的 な内容、今後の改善点等を精査していく。ダム関係者だけではなく、その下流住民は付 近の地方自治体や、ダムのみで無く火力発電なども含めた電力各社へこれまでの成果の 紹介や意見交換を行なうことで緊急地震速報の普及促進を図る。また、緊急地震速報と GIS 等の既存システムとの融合について、これを実現に向けて調査・研究を実施する。