背 景 と 目 的 - 東 日 本 震 災 では の 上 部 構 造 の 流 出 が 多 発 - は 復 旧 に 時 間 を 要 する 一 方 交 通 機 能 の 回 復 は 待 ったなし 活 動 項 目 数 活 動 項 目 数 ( 全 体 ) 全 体 は24hで ピー

国総研 National Institute for Land and Infrastructure Management, MLIT, JAPAN

巨大津波の基本特性の把握と

対津波設計への活用

国土交通省

国土技術政策総合研究所

背景と目的

- 東日本大震災では橋の上部構造の流出が多発

- 橋は復旧に時間を要する一方、交通機能の回復は待ったなし

0

160

0

10

20

30

40

50

救助・救急、医療、消火

緊急輸送交通の確保・緊急輸送

避難収容・情報提供活動

物資の調達、供給活動

保健衛生、防疫、遺体の処理

応急復旧、二次・複合災害防止

その他事務分掌

全体

発災 ～3h

～24h ～72h ～1w ～1m

1m～

活動項目数

活動項目数（全体）

災害時の道路へのニーズ (諸機関の防災計画等から)

避難収容・情報提供

活動は3h以降本格

化、1w後まで継続

保健衛生活動

は24hで急増、

その後も継続

全体は24hで

ピーク、その

後漸減

救助・救急、

医療、消火

活動は72hで

ほぼ終息

物資調達、供給活動

24h以降に本格化、

1m後まで増加傾向

背景と目的

- 震災前は、津波の影響を特別には考慮しない設計

- 橋は復旧に時間を要する一方、交通機能の回復は待ったなし

(2) 耐震設計にあたっては，地形・地質・地盤条件，立地条件，

津波に関する地域の防災計画

等を考慮した上で構造を計画する

道路橋示方書Ⅴ耐震設計編 (2012.2改定）

2.1 耐震設計の基本方針

同解説

- 津波の高さに対して

桁下空間を確保

- 津波の

影響を受けにくい

ような構造的

工夫

を施す

- 上部構造が流出しても

復旧しやすい

ように構造的な

配慮

をする

九州工業大学(2010)

土木研究所(2013)

フェアリング

落橋防止構造

支承部

具体的に、どの橋をどうするか？

南海トラフ巨大地震津波による浸水予測（内閣府）に加筆

32

195

56

33

44

384

36

- 多様な道路交通ニーズ

- 種々の構造・対応策

浦戸大橋

×

14

- 異なるハザードレベル

×

地震・津波被害想定の例

（国総研資料, 2008）

南海地震時の須崎市周辺の道路施設（一部拡大）

浸水域内で道路被災

→復旧活動に障害

道路が津波で冠水

→道路利用者は要避難

被害想定に基づく地震･津波対策

（国総研資料, 2008）

地震・津波被害想定

浸水域での

情報提供の

改善

課題を解決する

方策の立案・実施

防災訓練の実施

と課題の抽出

避難路･避難

場所の確認

と確保

応急復旧計画

の立案

応急復旧に

必要な人員

・資機材の

確保と配備

特に応急復旧

の障害となる

施設の特定

孤立危険

地区の特定

特に応急復旧

の障害となる

施設の補強

孤立危険地区の

解消に必要な

施設の補強

代替路の計画・補強検討

土地利用計

画の見直し

（移転等）

総合的な防災・減災の一環としての対津波設計

津波浸水シミュレーション

津波の被害想定や防災計画の策定には津波の推定が必須

○想定する地震（津波の波源モデル）の設定

○対象地点に来襲する津波の推定

津波浸水シミュレーションにより推定可能

（国土交通省「津波浸水想定の設定の手引き」）

2011東北津波

推定された津波特性の検証

（昨年の報告会より）

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

小泉大橋

新相

川

橋

沼田跨

線橋①

沼田跨

線橋②

気仙大橋

①

気仙大橋

②

歌津大橋

①

歌津大橋

②

新北上大橋①

二十一浜橋

矢の

浦橋

川原川橋

歌津大橋

③

歌津大橋

④

新北上大橋②

片岸大橋

①

片岸大橋

②

波力－抵抗力比

水平波力／抵抗力

鉛直波力／抵抗力

流出せず

上部構造流出

浸水深だけでなく、流速も再現可能であることを検証

動画から得られた漂流物の移動速度とも整合

津波の基本特性の検討

対象地点に来襲する津波は、流速も含め、

津波浸水シミュレーションにより推定可能

一方・・・

○どういう条件でどの程度大きく／小さくなる現象？

波高・流速はなぜこの大きさなのか？ なぜ他の場所と違うのか？

津波の基本特性の把握

地点

ー

痕跡高

ー

計算津波高

40

30

20

10

0

北海道

千葉県

津波高 (m)

津波の基本特性の検討

１．巨大津波の特性

- 湾口部での波高

- 湾口部での流速

２．湾内での津波特性の変化

- 波高の増大

- 流速の増大

３．まとめと今後の展望

津波の波高・流速は、既往の研究や水理公式等で

どこまで表せるか？

波源域

湾口部

湾内

マグニチュードM

伝播距離X

湾幅, 水深

湾幅, 水深

0

5

10

15

20

0

500

1000

津波高

[m]



[km]

Mw9.0

Mw8.0

Mw7.0

津波高の経験的予測式

_{(Abe, 1981)}

log

log ∆

.

log

.

.

：津波高が頭打ちになる距離

[m]：津波高（検潮儀で観測される最大全振幅）

∆ [km]：震央距離（震央からの最短津波伝播距離）

∆

のとき

∆

とする

0.1

1

10

100

10

100

1000

津波高

[m]



[km]

Mw9.0

Mw8.0

Mw7.0

対数軸

頭打ち

10倍

√10倍

波源～湾口部までの津波

（浸水シミュレーション）

2011東北地方太平洋沖

(Mw9.0)

1896明治三陸

(Mw8.4)

1944昭和東南海 (Mw8.3)

1707宝永 (Mw8.7)

-3 -2 -1 0 1 2 3 [m]

津波の痕跡データから波源モデルを検証

Furumura (2011)

安中 (2003)

竹内 (2005)

内閣府 (2012)

波源～湾口部までの津波

（浸水シミュレーション）

湾口部の津波推定地点の位置

（代表地点）

0.1

1

10

10

100

1,000

H0

 [m]

X [km]

東北地方太平洋沖地震

明治三陸地震

昭和東南海地震

宝永地震

湾口部での波高の解析結果

湾口部の津波推定地点での波高と

波源域からの距離の関係

頭打ち

0.1

1

10

10

100

1,000

H0

 [m]

X [km]

東北地方太平洋沖地震

明治三陸地震

昭和東南海地震

宝永地震

湾口部での波高の解析結果と推定式の比較

log

.

log

.

log

.

.

：津波高が頭打ちになる距離

：すべりの鉛直成分のみ考慮した地震規模

.

.

Abe(1981)

のとき

とする

頭打ち

減衰大

.

.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

推定式による

流

速（

m/

s

）

解析による流速（m/s）

東北地方太平洋沖地震

明治三陸地震

昭和東南海地震

宝永地震

湾口部での流速の解析結果と公式の比較

長波の流速式

との比較

：波高

：重力加速度

：水深

湾内での波高の増大

津波の波高に関するグリーンの式

：推定地点の波高

：推定地点の湾幅

：推定地点の水深

：基準点の波高

：基準点の湾幅

：基準点の水深

（気象庁の津波予報でも使用）

湾が狭く、水深が浅くなると波高が増大

解析対象地点

湾内の波高増加率の解析結果と公式の比較

湾内での流速の増大

流速増大率

0

1

1

2

3

201

401

601

801

解析地点番号

遡上域

遡上域

遡上域

まとめと今後の展望

- 災害時の

道路交通ニーズ

とそれに応える道路構造物の

対津波設計の考え方

-

津波浸水シミュレーション

で得られた湾口部での波高・

流速、湾内での波高・流速の増加率を水理公式等による

推定値と比較

→

津波の基本特性

の把握（課題あり）

-

総合的な防災・減災の一環としての対津波設計

について

今後も検討を進める

橋の要求性能

設計で想定する

津波

橋の抵抗力向上

・作用軽減