| |
最大加速度推算 |
最近日本海沿岸の歪帯で発生する地震が増えている。柏崎刈羽原発 と浜岡原発に見る新旧設計指針に記したように刈羽原発では敷地内の加速度が旧耐震設計審査指針の限界地震（S2）値を超えた。
マグニチュード、震源距離、加速度の関係はどうなっているのか調べたところ、内閣府、2001、内閣府地震被害 想定支援マニュアルの推定法というのがあったのでこれをつかうことにした。
内閣府地震被害想定支援マニュアルの手法は地震動の震源から基準地盤までの距離減衰とその上にある表土での速度の増幅に分けてあつかう。
新旧耐震設計審査指針で定義している基準地震動は敷地の解放基盤表面で定義される。そして解放基盤表面または基準地盤と は概ね第三紀層及びそれ以前の堅牢な岩盤で、著しい風化を受けていないものの面上に表層や構築物がないもので，基盤面に著しい高低差がなく，ほぼ水平で相 当な拡がりのある基盤の表面をいうと定義されている。
基準地盤・表 層・震源距離の定義
地震被害想定マニュアルで基準地盤最大加速度といっているのは新旧耐震設計審査指針でいう基準地震動すなわち解放基盤表面での地震動の最大加速度と同じと して計算することにした。
V（kine）＝A（kine） * W
V:表層地盤最大速度(kine or cm/s)
A:基準地盤最大速度(kine)
W:増幅度
速度と震度と加速度の関係は以下の式を使う。
I=2.02logV + 2.4
I:震度
α=100.908*V1.13
α：最大加速度（gal）
距離減衰
過去の地震データから導いた経験式である司、翠川（1999）の距離減衰式を使って基準地盤最大速度を求める。
この式は断層からの最短距離を基準としているが、ここでは気象庁発表の震央と地震計の設置された地点との震央距離と震源深さから次式で計算した震源距離を 代用した。
X:震源距離(km)＝SQRT(D2+Δ)
Δ:震央距離(km)
D:震源深さ(km)
司、翠川の距離減衰式では岩盤の種類毎の補正係数を使うが、簡単のために岩盤はCrustal として補正係数はゼロとした。 マグニチュードはモーメ ントマグニチュードだがここでは気象庁マグニチュードを使った。
LogA= b - log(X + c) - k * X
A:基準地盤最大速度(kine)
c=0.0028*100.5*M
k:粘性減衰係数＝0.002
b=0.58*M + 0.0038*D + Σ di*Si - 1.29
M:マグニチュード
Crustal di=0
Inter-plate di=-0.02
Intra-plate di=0.12
表層地盤速度増幅率
地震は基準地盤上の表層の特性、地形により増幅される。その増幅率は松岡・翠川（1995）の式をつかう。
logW=1.83-0.66logVs
W:増幅率
logVs=a+b*logH
Vs:表層S波速度（m/s）
H:標高（m）
ここで地形係数は
| 地形 | a | b |
| 台地 | 2.00 | 0.28 |
| 扇状地 | 1.83 | 0.36 |
| 自然堤防 | 1.94 | 0.32 |
| 砂洲 | 2.29 | 0.00 |
| 谷底平野 | 2.07 | 0.15 |
である。殆どの原発は海岸の砂地の上に建てられているため砂洲を採用、標高は20mとした。その他は台地とした。
計算結果と測定値
過去の直下型地震のマグニチュードを旧設置基準の6.5、石橋基準の7.3とし、震源距離10kmとした場合の基準地盤の最大加速度をまず計算しました。
次に1854年のM8.4の安政東海地震を最強地震として基準地盤加速度が450ガルになる震源距離を計算してみると 61.8kmとなりました。これは震源深さを30kmとすれば震央距離は54kmに相当します。
想定東海地震をM8.5とし、基準地盤加速度が基準地盤で800ガルでも600ガルになる震源距離を計算してみると 50kmとなりました。これは震源深さを30kmとすれば震央距離は40kmに相当します。
想定東海地震をM8.5とし、基準地盤加速度が新基準の800ガルになる震源距離を計算してみると33.5kmとなりま した。これは震源深さを30kmとすれば震央距離は15kmに相当します。
| 年 | 地震名 | マグニチュードM | 震源深さD(km) | 震央距離(km) | 震源距離X(km) | 計算で求めた基準地盤の最大加速度（ガル） | 計算で求めた表層の最大加速度A（ガル） | 測定点での最大加速度(ガル) | 原発内特定点での測定加速度（ガル） | 限界地震S2値（ガル） |
|
1847/5 |
善光寺地震 |
7.4 |
- | - | - | - | - | - | - | - |
| 1891/10 | 濃尾地震 | 8 | - | - | - | - | - | - | - | - |
|
1923/9 |
関東大震災 | 7.9 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 1944/12 | 東南海地震 |
8 |
30 |
志摩半島20 |
36 |
501 |
1,147 |
- | - | - |
|
1964/6 |
新潟地震 | 7.5 | (15) | 新潟30km |
(33) |
276 |
633 |
- | - | - |
|
1983/5 |
日本海中部地震 | 7.7 | 10 | 八戸210 | 210 |
25 |
57 |
- | - | - |
|
1993/7 |
北海道南西沖地震 | 7.8 | 34 | 小樽150 | 154 | 67 | 153 | - | - | - |
| 1994/10 | 北海道東方沖地震 | 8.1 | 30 | 釧路280 | 282 | 27 | 62 | - | - | - |
| 1995/1 | 兵庫県南部地震 | 7.3 |
16 |
神戸0 |
16 |
420 |
847 |
880 | - | - |
| 2000/10 | 鳥取県西部地震 | 7.3 |
9 |
日野町8 |
12 |
474 |
955 |
- | - | - |
| 2001/3 | 芸予地震 | 6.7 |
46 |
大崎上島22 |
51 |
87 |
198 |
- | - | - |
|
2003/5 |
宮城県沖地震 |
7 |
71 |
気仙沼0 |
71 |
108 |
247 |
- | - | - |
| 2003/７ | 宮城県北部地震 | 6.2 |
13 |
宮古島0 |
13 |
146 |
334 |
2,037 | - | - |
| 2003/9 | 十勝沖地震 | 8 |
42 |
広尾町90 |
99.3 |
187 |
427 |
- |
- | - |
| 2004/10 | 中越地震 | 6.8 |
13 |
山越村0 刈羽28 |
13
30.9 |
290 129 |
585 259 |
2,515
59 |
- | - |
| 2005/8 | 宮城県沖地震 | 7.2 |
42 |
女川73km |
84.2 |
84 |
192 |
- |
- |
325 |
| 2007/3 | 能登半島地震 | 6.9 |
11 |
志賀18 |
21.1 |
209 | 478 | 945 |
711(周期0.625秒) 696(0.37秒) 原発では264 |
490
スクラム作動レベル190 |
| 2007/7 | 中越沖地震 | 6.8 |
17 |
刈羽16 |
23.3 |
179 | 409 | 680 |
最下層680 最下層上下488 タービン台2,058 |
450
タービン台S1=835 |
| 1981/7 | 旧設置基準 | 直下型6.5 |
10 |
0 |
10 | 253 | 579 | - | - |
250 |
| 2005 | 石橋基準 | 直下型7.3 |
10 |
0 |
10 | 533 | 1,222 | - | - |
530 |
| 1854 | 安政東海地震S1 | プレート型8.4 | 30 | 54 | 61.8 | 450 | 1,037 | - | - | 450 |
| X年 | 想定東海地震S2 | プレート型8.5 | 30 | 40 | 50 | 600 | 1,374 | - | - | 600 |
| X年 | 想定東海地震Ss | プレート型8.5 |
30 |
15 |
36.1 |
800 | 1,835 | - | - |
800 |
July 27, 2007
Rev. December 5, 2011