現状の土砂災害予警報システム 土石流災害では土石流が

次災害防止 ため 土 流発生情報 二次災害防止のための土石流発生情報

集約・発信システムの構築 集約 発信システムの構築

東京理科大学 二瓶泰雄

背景 ^{（ 2/8 ）}

現状の土砂災害予警報システム 土石流災害では土石流が

数波以上にわたり発生する

現状の土砂災害予警報システム 降雨データ使用 →  精度向上に限界

地震計を利用すれば・・・

地震計を利用すれば

① 1 波目や起こり始めを検知

大島支庁より ② 住民や行政機関に周知

大島支庁より

伊豆大島では 1 波目よりも 2 波目 ③ 2 波目以降による被害を軽減 きる はな か

的

以降の規模や被害が大きかった できるのではないか

目的

地震計データを用いて土石流 二次災害防止のための土石流発 地震計データを用いて土石流

発生時の地盤振動特性を把握 二次災害防止のための土石流発

生情報集約・発信システムの構築

研究概要

対象デ タ

（ 3/8 ）

伊豆大島土砂災害：

2013/10/16 2 00 5 00 対象データ

Step2 ：解析

Step1 ：時系列データ作成 2013/10/16 2:00-5:00

南木曽土砂災害：

2014/7/9 17 00 18 20 Step3 ：土石流地盤振動特性把握 Step2 ：解析

防災科学研地震計設置位置

2014/7/9 17:00-18:20 p

＆発生検知手法検討 防災科学研地震計設置位置

土石流発生域

OOHVODKV 10m

2kmGJKV NGIH 4km

土石流発生域

OSMV 4km

6km 3km 2km 1km 8km

NGIH

伊豆大島 長野県南木曽

3km 2km 1km 8km

結果①：上下方向加速度時系列生データ ^{（ 4/8 ）}

加速度絶対値が閾値以上のものを土砂移動のイベントとみなした

1 0×10 ³

伊豆大島（ 2013/10/16 2:00 ～ 3:00 ）

加速度絶対値が閾値以上のものを土砂移動のイベントとみなした

GJKV OOHV

速度[gal]

1.0×10^-3

1.0×10^-5

GJKV OOHV

2:00 2:10 2:20 2:30 2:40 2:50 3:00

加速

1.0×10^-7

l] 1.0×10^-3

南木曽（ 2014/7/9 17:20 ～ 18:20 ）

加速度[gal

1.0×10^-5

7

17:20 17:30 17:40 17:50 18:00 18:10 18:20

加 1.0×10^-7

・両サイトで加速度最大値が 1 オーダー異なる

・伊豆大島はイベントが多数，南木曽は一つ記録された

両 速度最大値 異

・南木曽のイベント継続時間は伊豆大島の約 6 倍

結果②：エンベロープ比 E

伊 大島（ ）

（ 5/8 ） ベ プ

1000 100

伊豆大島（

）

南木曽 （

） エンベロープ比 E

100 10 1 0.1 E

土石流 常時微動 地震時

0.001

土石流 常時微動

（振幅大）

地震時

南木曽：土石流の E ＞地震時の E かつ ＞ 10 南木曽：土石流の E ＞地震時の E かつ ＞ 10

従来の研究通り土石流検知手法として適用可能（土石流の E ＞ 10 ） 伊豆大島：土石流発生時の E ＜ 10 E による検知は困難

両サイトともに常時微動と土石流の E が類似 両サイトともに常時微動と土石流の E が類似

E のみでは常時微動とは区別し難い

結果③：無次元スペクトル波形 ^{（ 6/8 ）}

無次元化には常時微動（振幅小）のデータを使用

10⁸

無次元化には常時微動（振幅小）のデ タを使用

土石流発生時 常時微動（振幅大）

ル ギー 密 度

10⁶ 10⁸

10^{7 GJKV}

OOHV NGIH

元エネ ル ペ クトル 密

10⁴ 10⁵ 10³

NGIH

無次 ス ペ

10² 1 0

10

1.0 10²

周波数

10^-1 10

1.0

1.0 10²

周波数

10^-1 10

島 成 が

土石流発生時 常時微動では低周波成分が かなり低い

伊豆大島では低周波成分が卓越 南木曽では高周波成分が卓越

かなり低い

土石流と区別可能

結果④：加速度振幅の距離減衰 ^{（ 7/8 ）}

10¹¹ 10¹⁰

南木曽は土石流発生

10 10¹²

南木曽は土石流発生 直後のデータを使用

10¹³ 10¹⁴

伊豆大島は全土石流イ ベントの中央値を使用

100 10000

10 1000

0 10¹⁴ 10¹⁵

使

100 10000

土石流発生域からの距離

10 1000

0

土石流発生域から遠くなるほど高周波成分の減衰が大きい プ

両サイトのスペクトル波形やエンベロープ比の差異を生んだ

土石流発生域と地震計の距離や周辺地質の違いが影響

まとめ ^{（ 8/8 ）}

・南木曽のように地震計が土石流発生域から近い場合

→ 従来の研究通りエンベロ プ比を用いて検知可能

→ 従来の研究通りエンベロープ比を用いて検知可能

・伊豆大島のようにやや距離のある場合

→ 無次元スペクトルを用いて 周波数とエネルギースペクトル密度

→ 無次元スペクトルを用いて，周波数とエネルギースペクトル密度 の関係から発生検知手法の検討が必要

加速度振幅の距離減衰効果を活用できれば土石流が発生した際に

・加速度振幅の距離減衰効果を活用できれば土石流が発生した際に おおよその発生域を特定することが可能

今後の課題 今後の課題

・様々な土石流由来の地盤振動データに対して検討を行い，本研究

により得られた土石流発生検知手法の適用性のさらなる検証が必要