三陸総合研究 第34号
平成
20年度助成研究実施報告書
災意識啓発 に関す る研究
研究者 (所属 .職) 山本 英和 (岩手大学工学部 .准教授)
研 究 者 連 絡 先 電話 :019‑621‑6441 FAX :019‑62卜6441 Eメール :yamamoto@iwate‑u.ac.′jp
URL : 研 究 目 的
高い確率での発生が予測 され てい る宮城 県沖地震 に備 えるため､大船渡市にお ける宮城県沖 ′ー 地震 を想定 した地震動予測地図を作成す るoお よび ､大 きな地震動 が予測 され た地 区の小 中学 校 を対象 に出前講義 を させ ていただ き､事前事後 に地震 防災 に関する アンケー ト調査 を児童 . 生徒 を対象 に実施 し､出前講義 が児童 たちの地域防災意識啓発 に重要 な役割 を果 たす ことを証 明す る○
研究結果の概要
1 背景及び課題 暮ニーズ等
(彰 背景等 : 地震調査研究推進本部 の予測 による と30年以 内に宮城県沖地震 が発生す る確 率が99%とされ ､南三陸地域では震度6弱程度 の揺れ によ り被害 を受 けるととが予想 され る○我 々は平成 18年度 の ｢さん りく基金研究助成金｣によ り大船渡市 において常時微動 の 観測 によ り地盤 の振動特性 の差異が地震 時の震度 の差異 を説 明できることを示 したo さら
に平成 19年度では簡易微動 ア レ‑探査 によ り地盤 の平均 s波速度 を区域 ごとに測定 し､そ̲̲ れ に基づいて大船渡市 内の各地域 の震度分布 と高い相 関があることを示 し､当該地域 では 地震 防災 に関す る基礎資料 が蓄積 されつつ あるo
②
課題やニーズ等 : 現在 ､岩 手大学 では社会人 を対象 とした ｢地域 を支 えるエ コ .防災 リー ダー育成 プ ログラム｣ を開講 し､私 は､地震分野 を担 当 し講義 を受 け持 って.い る○ そ の際､地域 に根 ざした結果 は教育 に も非常 に役 立つ ことが確認 され たo子供 たちも自分 の 住む町の こ とには非常 に興味がある と考 え られ ､地域 に根 ざした防災教育が減災害 には有 効である と考 え られ るo③
研究の 目的 と内容 : 本研 究では､大船渡市 を対象 として想定宮城県沖地震 による地震 動予測地図を作成 し防災教育 に役立て ることを 目的 とす るO よ り具体的には､(1)大船渡 市 を対象 とした微地形 区分 の250mメ ッシュデー タベースの構築 と平均 s波速度､表層地盤 増幅率の推定､(2)表層地盤 の増幅の影響 を考慮 した簡易地震動予測法 による特定の地震 を想 定 した地震動予測地図作成 プ ログラムの開発 ､(3)想 定宮城県沖地震 による大船渡市 の地震動予測地図の完成､ (4)地震動予測地図を利用 した小学校 中学校 を対象 とした出前 講義お よびその防災教育効果 の証 明o以 上 の手順 で研究 を実施 したoただ し､(3)の予測 地図の完成 が遅れ､ (4)の出前講義 は本研究では実施 できなかったo2 研究の実施 内容
2‑1 大船渡市 を対象 と した微地形区分の 250mメ ッシュデー タベースの構築 と平均 S波 速度､表層地盤増幅率の推定
地震 に よる地震動 はマ グニチ ュー ドの大小や スペ ク トル な ど震源 の特性 だけではな く､
ー4‑
特性 によ り揺れ の強 さは影響 を受 ける｡ これ は簡単に言 えばや わ らかい地盤 は地震 時に揺 れやす く､かたい地盤 は揺れ に くい と知 られ てい る｡厳密 には地盤 のボー リング調査 な ど によ りS波速度 プ ロファイル がかな りの深度 まで得 られていれ ば現在 は地震応答解析 な ど が可能である｡ しか し､その よ うな詳細 な s波速度 プ ロファイル がかな りの深 さまで､か つ､2次元的､3次元的に得 られてい ることは地方都市 レベル では皆無 といっていい状況で ある｡ しか し､地震 の発 生お よび地震 による被害 は､そのよ うな状況 を待 っては くれ ない｡
そのた め､地震調査研究推進本部 では､特定の地震 を想定 し､丁寧 な地震動予測解析 を お こな う ｢詳細法｣ とは別 に ｢簡便法｣ も提案 してい る｡ ｢簡便法｣では､特定の震源 ､マ グニチ ュー ド､地震 のタイプを想定 して､揺れ を予測す る対象 となる地点までの距離 か ら 地震 による最大速度 を経験式 (例 えば､司 ･翠川 (1999)な ど) を用いて予測す る｡
司 ･翠川 (1999)の断層 タイ プを考慮 した地震動 の最大速度 の距離減衰式 を (1)式 に 示す｡
loBPGV
=
0･5EIMw+0･003日D‑1.29‑10g〔X+0.002帥 100jO叫.)‑0.002X (1)
ここで､PGV(cm/S)は最大速度､MWはモーメン トマ グニチ ュー ド､D(km)は震源 の深 さ､
Ⅹ(km)は断層最短距離 である｡
ここで､地盤 の増幅率があ らか じめ分かっていれ ばその係数 を乗 じて最大速度 を予測す る｡最大速度 が得 られれ ば計測震度 に も経験式 (翠川 ほか､1999)を使用 して変換す るこ
とが可能である｡
翠川 ほか (1999)による最大速度 を用いた計測震度 の経験式 を (2) に示す｡
I.w R
=
2･6日+1･72logP亡肝〔±0･21〕〔4<Imm <7〕 (2)
本研 究では､ この ｢簡便法｣考 え方 を利用 して大船渡市の地震動予測値 図の作成 を試 み る｡ また､表層地盤増幅率 も地盤 の平均 s波速度 がわかれ ば経験的に推定す ることができ る (例 えば､松 岡 ･垂川､1995)｡地盤 の平均 s波速度 は簡便 的には地形分類 か ら類推す る∫ ことが可能である｡
微地形 区分か ら表層地盤 の地震動増幅率 を推定す るために､以下の手順 が必要である｡
①岩手県発行 の土地分類基本調査 の5万分 の1の地形分類 図を利用 して250mメ ッシュの地 形デー タベースを作成｡
②地形 区分か ら地表下30mまでの平均 s波速度 (AVS30)を算 出｡
③AVS30か ら最大速度 の表層地盤増幅率 を算 出｡
松 岡 ･翠川 (1994)による平均 s波速度 を利用 した最大速度 の増幅率の経験式 を (3) に示す｡
logARV
=
1.E;3‑0.66logAFrSr〔±0.16〕〔100<AF甘 <1500〕 (3)
(3)式で､増幅率が得 られれ ば､ (1)式で得 られ る最大速度 (PGV)に増幅率 (AR∨) を乗 じて､増幅 され た最大速度 が計算 できる｡ さらに､その値 を (2)式 を利用 して､計 測震度 に換算す ることによ り､一般住民 にもな じみのある震度分布 に変換す ることがで き
‑ 5‑
る｡ 以上が地震動予測値 図を作成す る全体の流れ とな る｡
最初 に､大船 渡市の微 地形 区分 を250mメ ッシュを作成 し､デー タ‑‑ ス化 したO対象 と した範BEは､岩手脈が発行す る土地基本 分類調査 の5万分 の 1地形図 (盛 ､綾里 ､気仙 沼) である.5万分の 1地形 図の経度方向､及び緯度方 向 を80分割 し､1枚 あた り6400区画 を 作成 した｡ 具体的 な手法 と して､透 明 なア ク リル板 に地形 図 と同 じ大 きさの メ ッンユを作 成 して地形 図を透視 して､メ ッシュに相 当す る地形 を 目視 で読み取 ったO この条件 では､1 区画 あた り東西260m南北230m程度 ､す なわ ち約250mメ ッンユのデー タ‑ース とな る｡
その l区画のなかで主要 な地形 をli;eみ取 り､エ クセル を利 用 してCSV形式 (カ ンマ 区切 り テ キス ト)でデー タ‑‑ ス化 した｡CSV形式 でデー タ‑‑ ス化す る ことに よ りエ クセル に準 拠す るアプ リケー シ ョンな らどんな もので も利 用可能 であ る し､ 自作 のプ ログラムで もこ のデー タ‑‑ス を 自由に利用 できる｡
図 1に盛 の250mメ ッシュ地形デー タ‑‑ スを示す｡同様 に､図2に綾里の地形デ‑ タベ ー ス､図3に気仙 沼のデー タベー スを示す. 地名 はいずれ も岩 手掛 こよる5万分の 1地形 図の範 囲に相 当 してい る｡判例で示 した地形分類 を番号 で割 り当てたCSV形式の ファイル を作成 した｡そのデー タ‑‑ スを利用 して､メ ッシュごとに分類番 号にあた る数字 を描 き､
境界 を省 き加 えた ものが図 1か ら図3に相 当す る｡ このデー タベー スを利用すれ ば､図4 か ら図6に示す よ うに､各地形分類 を各種 の色分 けに よ り袈現 した｡ 5万分 の 1の地形 図 を単位 と した縦 80行横 80列 のxyメ ッシュのCSVデー タと､6400行 か らなる xyzのCSV
デー タを両方作成 した｡
図 1 250mメ ッンユの地形デー タ‑‑ス (盛)
私 pヒ.ち 〜W./
‑.て:T霊 ...男繁 用
;i.::‑:i.†l:.L遜 .蔽 溌
,.i.:一輝 .===:‥::
ト..
粁 鮎 鵜 1
no雛 r緋 H 3+.
出城 ..
♭ 凝 詳 詩 i!
輔 等●たち欝=!芸B 脈 脳 温 室̲艶 気仙沼)憩 蛙盤凄 等̲ ∃軍 人 欝 地
･tf;I.
.‑3 =
ら..ノ…J 1i.+ 簸i.A. 注 … ヾ耶 琵
ヾ耶 琵
三陸総合研究 第34号
141930■ 141o36■ 141o42‑
図4 250mメ ッシ ュの地形 分類 (岩 手 県 盛 )
141.48r 141o54■ 142oOO■
図 5 250mメ ッシ ュの地形 分類 (岩 手 県 綾 里)
海 山地 丘 陵地 台地 扇状地 産錐性 扇状地
谷底 平野 及び氾濫平野 海岸 平野 及 び三角州 自然堤防
旧河 道 浜及び河 原 磯
被覆 砂丘 及 び砂 喋砂 州 裸 出砂丘 及 び砂 嘆砂 州 人工 改変地
河 川 . 潤
‑8‑
141o30■ 1419〕6■ 141.42r
図6 250mメ ッシュの地形分類 (岩 手膜 気仙 沼)
海 ･県外領域 山地 丘陵地 台地 扇状 地 崖雄 性扇状地
谷底 平野 及 び氾濫 平野 三角州
自然 堤防 浜及 び河原 人工 改 変地 砂丘
こ うして､地形 のデー タベー スが完成すれ ば､各種 の既往 の研 究 によ り､微 地形 区分 な どか ら地盤 の平均 s波速度 が経験 的に推定可能で あ り､その平均 s波速度 か ら表層地盤 増 幅率が経験的に推定可能 である｡
松 岡 ･翠川 (1994)による微 地形 区分か ら地盤 の平均 S波速度 を求 める経験式 を (4) 式 に示す｡
logAVS30=a+bLogH+cLogD± cr (4)
ここで､AVS30は地表下30mまでの平均S波速度 (∩/S)､a､b､ Cは回帰係数､Hは標 高､
Dは主要河川 か らの距離で あるD各の回帰係数 は､藤本 ･翠川 (2003)の東 日本 の値 を利用 したQ 図7か ら図9に､岩 手県発行 の5万分 の1の地形 図の､盛 ､綾里 ､気仙 沼の範 囲に お ける､(4)式に よ り推定 した平均S波速度分布 を示す｡盛 の地図では平野部で平均S波 速度が400m/S未満 の値 が分布す るが､山地や丘陵地では400m/S以上の借 が分布す るC海 岸 平野は S波速度 の値 が小 さい｡ ただ し､非常に値 のノ｣､さい人工改変地は今後検 討が必要 である｡
‑9‑
三陸総合研究 第34号
‑10‑
図 9 250mメ ッシュの平均 S波速度 (AYS)(岩 手県 気仙 沼)
微地形 区分 に基づいた平均 S波速度 が得 られれ ば､表層地盤増幅率 を経験式 (3)を使 用 して求 め るこ とができ る｡ 図 10か ら図 12に､平均
s
波速度 か ら換算 した､盛 ､綾 里､気仙 沼地域 に相 当す る地震 時の表層地盤増幅率分布 を示す.海岸 平野では ARVが2以上 を 示す地域 が多 く､地震 時 に揺れ が増幅す るこ とを意 味 してい る. 一方 ､ 山地や 丘陵地 では 1倍未満 を示す地域 が多 く､地震 の地盤 による増 幅の影響 がほ とん ど無 い ことがわか る｡
141°30‑ 141■36■ 141●42‑
図 10 250mメ ッシュの最大速度 の表層 地盤増幅率 (AR∨)(岩手県 盛 )
‑ ill‑
三陸総合研究 第34号
‑ 12‑
