実測 デ ー タを用 い た2007年 能 登半 島地 震 に よ る津 波 の解 析
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(2) 342. 海. 岸. 工. 学. 論. 表‑1. *PARI:港 湾 空 港 技 術 研 究 所,JMA:気 **2時 間ご とに20分 の デ ー タ た形 式 で あ る.NOWPHASと. 文. 集. 第55巻. (2008). 観 測 点 リス ト. 象 庁,GSI:国. 土地理 院. そ の 他 の 観 測 機 器 で は,設. 置 位 置 が 異 な り,NOWPHASは. 沖 合 に,そ の 他 は岸 壁 に. 設 置 され て い る とい う違 い が あ る. 図‑2に 観 測 さ れ た9:30か ら12:00の 津 波 波 形 を 示 す. 波 形 左 下 の 番 号 が,表‑1のNo.に 〜5 ,6〜7,8〜10がPARI,JMA,GSIの 〜5のPARIの. 1.Naoetsu. 対 応 して お り,上 か ら1 記 録 で あ る.1. 記 録 に 関 して は,元. 2.Toyama. デ ー タ に非 常 に 短 周 期. の ノ イ ズ が 混 入 して お り,そ の ま ま で は津 波 成 分 を 見 分 け る こ とが 困 難 な た め,こ. こ で は200秒 か ら10000秒 の バ. 3.Wajima. ン ドパ ス フ ィ ル タ ー を 通 して ノ イ ズ を 取 り除 い た .図 の 矢 印 は,地 震 発 生 時刻 を 示 して い る.こ れ を見 る と最 大 40cmの 波 高 が 能 登(JMA)で11:00に. 4.Kanazawa. 観 測 され て お り,そ. の 能 登 で の 津 波 第 一 波 は10:15頃 で あ る こ とが 分 か る . 震 源 に よ り近 い輪 島 で は,こ cm程 度 で あ っ た.ま. た,2や6の. 5.Fukui. れ よ り小 さ い 波 高 で,10 富 山 観 測 で は,小. 6.Toyama. さい. 波 高 で は あ る もの の 地 震 発 生 直 後 の9:50頃 に 到 達 時刻 の 早 い津 波 が 観 測 され お り,そ の周 期 は他 の 観 測 点 で み ら れ る も の よ り も短 周 期 が 卓 越 して い る.. 7.Noto. 3. 津 波 の 数 値 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 観 測 さ れ た 津 波 波 形 を調 べ る た め に,津 波 シ ミュ レー シ ョ ンを 行 った.図‑3に 示 す.計. 8.Kashiwazaki. 計 算 領 域 と そ の海 底 地 形 状 況 を. 算 領 域 は東 西 方 向555km,南. 北 方 向533kmと. し,. 9.Waiima. 計 算 メ ッ シ ュ は1km間 隔 と した.海 底 地 形 は,震 源 の あ る能 登 半 島 西 側 に 比 べ 富 山湾 で,深. く,ま た,地 形 の変 10.Mikuni. 化 量 も激 しい こ とが 分 か る. 断層 運 動 に よ る海 底 地 盤 の 変 位 は,境 界 要 素 法(片 岡 ・ 大 町,1997)に. よ って 計 算 した.表‑2に. 層 パ ラ メ ー タを 示 す.こ. 計 算 に用 い た 断. れ は国 土 地 理 院 に よ り,GPSと. 図‑2. 観 測 され た波 形記 録.
(3) 343. 実 測 デー タを用 いた2007年 能登 半 島地震 に よる津波 の解 析. 1.Naoetsu. 2.Toyama. 3.Wajima. 4.Kanazawa. 5.Fukui. 図‑3. 計 算領 域 とそ の海底 地形 6.Toyama. 7.Noto. 8.Kashiwazaki. 9.Wajima. 10.Mikuni. 図‑5. 観 測 記 録 と 数 値 シ ミ ュ レー シ ョ ン結 果 と の 比 較. 登 半 島東 側 に集 中 して発 生 して い る こ とが わ か る.ま た, 図‑4. 断層運 動 によ る地盤 の鉛 直永久 変位. 震 源 か ら南 側 で 陸 域 に食 い 込 む よ うに 隆 起 域 が,震. 源北. 側 で 沈 降域 が 発 生 して い る こ とが 分 か る. 表‑2. 断層パ ラメー ター. 次 に,得. られ た地 盤 の 永 久 変 位 を 津 波 の 初 期 波 形 と し. て 津 波 シ ミュ レー シ ョ ンを 行 っ た.計 算 に は非 線 形 長 波 理 論 式 を 用 い た差 分 法 で 行 っ た.得 録 と併 せ て 図‑5に 示 す.1〜5のPARI観. られ た結 果 を 観 測 記 測 点 に関 して は,. 富 山 で の 到 達 時 刻 の 早 い津 波 は再 現 で きて い な い も の の, そ の他 の 津 波 主 要 部 に関 して は,到 達 時 刻 や波 高 と も に 概 ね 一 致 して い る.6のJMA富. 山 も同 様 に,到 達 時 刻 の. 早 い 津 波 は再 現 で きて い な い も の の,11:30以. 降 の津波. に 関 して は十 分 に再 現 され て い る.7‑10に 関 して は,津 干 渉 合 成 開 口 レー ダ ー に よ る解 析 結 果 か ら得 られ た 地 表. 波 の 計 算 結 果 が必 ず し も観 測 記 録 と一 致 して い な い が,. の 変 位 を逆 解 析 して 求 め られ た 断 層 パ ラ メ ー タ(国 土 地. これ は,計 算 グ リ ッ ドが1kmメ. 理 院,2007)で. 壁 に 設 置 さ れ て い る験 潮 井 戸 で の 観 測 記 録 を 十 分 に再 現. あ る.断 層 は均 一 断 層 で は な く,ア ス ペ. リテ ィを 含 む 不 均 一 な 断 層 モ デ ル で あ る.本 計 算 手 法 で は断 層 運 動 に伴 い発 生 す る地 表 面 の 水 平,鉛 直 地 震 動 の 時 刻 歴 波 形 が 計 算 さ れ るが,図‑4で. は計 算 か ら得 られ た. ッ シ ュ と した こ とで,岸. で き なか った た め と考 え られ る. 以 上 か ら,富 山 で 観 測 さ れ た 到 達 時刻 の 早 い津 波 以 外 の 津 波 主 要 部 分 に関 して は,地 表 の変 位 量 を 説 明 で き る. 最 終 的 な 変 位 で あ る地 盤 の 鉛 直 永 久 変 位 の み を示 す.こ. 断 層 パ ラメ ー タを 使 用 す れ ば,精 度 よ く観 測 さ れ た 津 波. の結 果 か ら,富 山 湾 で は海 底 地 盤 の 上 下 方 向 の 永 久 変 位. を 説 明 で き る こ とが 示 され た.. は ほ と ん ど見 られ ず,最. 大 で40cmの. 鉛 直永久 変位 が能.
(4) 344. 海. 岸. 工. 図‑6. 図‑7. 学. 論. 文. 集. 第55巻. (2008). 富 山を起 点 と した津 波逆 伝 播図. 図‑8. 東西 方 向の海 底 勾配. 図‑9. 南 北方 向 の海 底勾 配. 断層運 動 に よる永久 水平 変位. 4. 津波 の逆 伝 播 図 と断 層 水 平 変 位 を 考 慮 した津 波 波 形. 富 山 で の津 波 第 一 波 は地 震 発 生 直 後 か ら10分 程 度 の 間 に到 達 して い る こ とが 図‑2か ら見 て 取 れ る.こ. の富 山 で. の早 い津 波 の波 源 位 置 を 推 定 す る た め に,富 山 を起 点 す る津 波 逆 伝 播 の計 算 を 行 っ た.得 に示 す.富. られ た逆 伝 播 図 を図‑6. 山 の 津 波 第 一 波 は地 震 発 生 後 約10分(600秒). で到 達 して い る こ と か ら,図‑6の240‑600秒. の時点 の逆. 伝 播 図 を参 照 す る と富 山 湾 沖 に 円弧 状 の 推 定 波 源 が 見 ら れ る.富 山 湾 か ら東 方 の 直 江 津 で は,到 達 時 刻 の 早 い 津 波 は観 測 され て い な い こ とか ら,富 山 湾 西 岸,能. 登 島の. あ た り(図 中 点 線 枠)に 第 二 の 波 源 が あ っ た もの と推 察 さ. (1). れ る. 能 登 半 島 東 側 の波 源 を 推 定 す る た め に,海 底 地 盤 の水 平 変 位 に よ る海 面 変 動 に着 目 し,Tanioka・Satake(1996). こ こ でHは 水 深,ux,uyは. で 提 案 さ れ た 式(1)で 表 さ れ る水 平 変 位 に よ る 海 面 変 動. 位 と南 北 方 向 の水 平 変 位 を 表 す.図‑7に. 海 底 地 盤 の 東 西 方 向 の水 平 変. uhを 計 算 し津 波 シ ミュ レ ー シ ョ ンを 行 っ た.. 永 久 変 位 の ベ ク トル 図 とそ の 絶 対 量 の コ ン タ ー 図 を示 す.. 海 底 地 盤 の水 平.
(5) 実 測 デー タを用 いた2007年 能登 半 島地震 によ る津波 の解析 らか に し た.そ. の結 果,地. 層 モ デ ル を用 い て,従. 345 表 面 の変 位 か ら推 定 さ れ た 断. 来 の長 波 理 論 式 を用 い た津 波 計 算. を行 う こ と で,津 波 の 主 要 部 分 に 関 して は 実 測 デ ー タ を 十 分 に 説 明 で き る解 析 結 果 が 得 られ る こ とを 示 した.し か しな が ら,富 山 湾 に到 来 し た到 達 時 刻 の 早 い津 波 に 関 して は,そ の 波 源 域 を 能 登 島 付 近 と推 測 で き る もの の, 海 底 地 盤 の水 平 変 位 を 等 価 な海 面 変 動 に 置 き換 え る従 来 の手 法 の み で は,実 測 デ ー タ の再 現 に は 至 らな か っ た. この 原 因 は,水 平 変 位 に よ っ て発 生 す る津 波 が 従 来 手 法 で は 十 分 に再 現 で き な い こ と や,能 登 島 付 近 の 津 波 波 源 域 が 水 平 変 位 以 外 の 要 因 で あ る こ と な どが 考 え ら れ る. 図‑10. 今 後 は,海. 地 盤の水平 方 向変位 か ら計算 され る水面 変位 量. 底 地 盤 の3次 元 動 的 変 位 を 入 力 し津 波 を 発. 生 させ る こ とで,津. 波 発 生 に対 す る動 的 な水 平 変 位 の 影. 響 を 検 討 す る と共 に,そ. の 他 の 津 波 波 源 の 要 因 につ い て. も検 討 す る予 定 で あ る.. 謝 辞:本. 研 究 の実 施 に あ た り,港 湾 空 港 技 術 研 究 所 の 永. 井 博 士 に は ナ ウ フ ァ ス デ ー タ の 提 供 や そ の使 用 方 法 に関 して 貴 重 な 助 言 を 頂 い た.ま. た,気. り津 波 観 測 デ ー タ を提 供 頂 い た.こ 図‑11 これ は,図‑4の. す る.本 計算 結 果 と実 測 の比 較. 象 庁,国. 土地理 院 よ. こ に記 して 謝 意 を 表. 研 究 は文 部 科 学 省 科 学 研 究 費 補 助 金 若 手 研 究. (B)(課 題 番 号:19760311)の. 補 助 を 受 け実 施 さ れ た.. 鉛 直 変 位 計 算 時 に 同 時 に計 算 され た変 位. 結 果 を用 い て い る.ま た,図‑8,図‑9に. それぞれ東西 方. 向 と南 北 方 向 の 海 底 地 盤 の 勾 配 を示 す.図‑7か. ら海 底 地. 盤 の 水 平 変 位 は 富 山 湾 側 ま で 広 が っ て お り,2〜4cm程 度 の水 平 変 位 が30%程. 度 の 傾 斜 度 が あ る能 登 半 島 東 側 で. 発 生 して い る こ と が 分 か る.こ. れ らの 結 果 か ら,式(1). を 適 用 して 得 られ た 水 面 波 形 を 図‑10に 示 す.地. 盤 の水. 平 変 位 に よ る海 面 変 動 は 震 源 直 上 に も見 られ るが,主 富 山 湾 側 に集 中 して い る.た. だ し,そ. 1cm程 度 と大 き い もの で は な い.こ. に. の海面 変 動量 は. れを津波 初期波 形 と. し,津 波 シ ミュ レ ー シ ョ ン を した 結 果 が 図‑11で あ る. こ こで は,水 平 変 位 の 影 響 を見 るた め に,鉛 直 変 位 に よ る水 面 変 動 は考 慮 して い な い.こ の 結 果 を み る と,海 底 地 盤 の水 平 変 位 を考 慮 した計 算 結 果 は,津 波 の到 達 時 刻 は 早 く な る もの の,観 測 さ れ た 津 波 波 形 の 振 幅 を再 現 す る こ と はで き な か った. 5. ま と め 実 測 デ ー タお よ び 数 値 シ ミュ レー シ ョ ンを 通 して2007 年 能 登 半 島地 震 に よ る津 波 に つ いて 発 生 ・伝 搬 状 況 を 明. 参. 考. 文. 献. 片 岡正 次郎 ・大 町達 夫 (1997): 震 源 近傍 の不 整形 地 盤 に お け る地震 動 の三 次 元 シ ミュ レー シ ョ ン, 土 木学 会 論 文集, No.556/I‑38, pp.139‑149. 気 象 庁 (2007):「 平 成19年 (2007年) 能 登 半 島地 震 」 の特 集 (オ ンライ ン), http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/2007̲03̲ 25̲noto/index.html, 参 照2008‑05‑23. 国 土 地理 院 (2007): 震 源 断 層面 上 の推 定 す べ り分 布(オ ンラ イ ン),http://www.gsi.go.jp/WNEW/PRESS‑RELEASE/2007/ 0412/0412‑5.htm, 参 照2008‑05‑23. 土 木学 会 ・地 盤工学 会 (2007): 2007年 能 登 半 島地 震 被害 調 査 報 告書. 永 井紀 彦 ・野 津 厚 ・李 在 炯 ・久 高将 信 ・安 立 重 昭 ・大 町達 夫 (2007): 沿岸 波 浪計 に よ る津 波 来襲 前 の 水圧 変 動観 測, 土 木学 会 論文 集B, Vol.63, No.4, pp.368‑373. 永井 紀彦 ・小川 英明 ・額 田恭史 ・久高 将信 (2004): 波 浪計 ネ ッ トワー ク によ る沖 合津 波 観測 システ ム の構築 と運 用, 海 洋 開発 論 文集, 第20巻, pp.173‑178. Hashimoto, N., Mistui, M., Goda, Y., Nagai, T., and Takahashi, T. (1996): Improvement of Submerged Doppler-Typ. Directional Wave Meter and its Application to Field Observation, Proc of 25th ICCE, pp.629-642. Tanioka, Y. and Satake, K. (1996): Tsunami generation by horizontal displacement of ocean bottom, Geophysical Research Letters, Vol.23, No.8, pp.861-864..
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