(57)【要約】【課題】  堆積層内の表層地盤による地震動増幅により受ける影響を明らかにして、地震波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性を考慮するようにした表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法を提供する。【解決手段】表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法において、地表と地中に設置された地震計で観測された地震データを用いて、Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の平均的挙動を明らかにし、地震計が堆積層上に置かれている場合にはそのＰ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の影響を差し引き、前記表層地盤増幅特性が小さい岩盤上に置かれている場合には、観測されたＣ値を直接用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表と地中に設置された地震計で観測された地震データを用いて、Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の平均的挙動を明らかにし、地震計が堆積層上に置かれている場合にはそのＰ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の影響を差し引き、前記表層地盤増幅特性が小さい岩盤上に置かれている場合には、観測されたＣ値を直接用いることを特徴とする表地層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法。
【請求項２】
請求項１記載の表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法において、前記Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の日本における平均的挙動は、１０0 −１０1 の増幅であることを特徴とする表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震波立ち上がり部分の表層増幅を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｐ波立ち上がりの傾きと震央距離の間には相関性がある。地震波伝播経路（図１参照）の長短により、Ｐ波立ち上がりの傾きが変化するからである。主に鉄道分野で用いられる早期地震警報方法では、この関係を用いて、Ｐ波立ち上がりの傾きから震央距離が推定されてきた。しかし、Ｐ波立ち上がりは震央距離の影響以外にも表層堆積層内（図１の表層の増幅部分３）での影響も受ける。具体的には堆積層内での地震波の多重反射により、立ち上がりも含めたＰ波振幅が増幅する。現在、このＰ波振幅の増幅特性は早期地震警報方法において考慮されていない。そのため、現行システムにより推定された震央距離は大きな誤差を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１５−１０５９６１（未公開）
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】山本俊六・野田俊太・是永将宏（２０１２）「Ｐ波初動部の立ち上がり特性に着目した震央距離推定手法」、鉄道総研報告２６：ｐｐ．５−１０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、Ｐ波立ち上がりは震央距離の影響以外にも表層の堆積層内での影響も受ける。そのため、現行システムにより推定された震央距離は大きな誤差を含むといった問題がある。
【０００６】
ここで、地震観測点でのＰ波立ち上がり部分の傾きをＣ値とする。断層破壊位置によるＰ波立ち上がりの傾きＳ（震源関数そのものの傾き）が、伝播経路Ｇの影響、表層地盤増幅Ａの影響を受けるので、Ｃ値はＣ＝ (Ａ* Ｇ) * Ｓのように表される。ここで* はコンボリューションである。Ｃ値が震央距離と相関性を持つ理由は、Ｇが伝播経路の長短に対して系統的な特徴を持っていたからである。一方、Ａは震央距離の長短に拠らず、部分（地域・場所）ごとに決まった特徴を持つ。このような異なる特徴がありながら、伝播経路Ｇの長短の影響を持つ効果と、堆積層内で受ける増幅効果Ａとの分離はされてこなかった。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、堆積層内の表層増幅により受ける影響を明らかにして、地震波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性を考慮するようにした表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法において、地表と地中に設置された地震計で観測された地震データを用いて、Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の平均的挙動を明らかにし、地震計が堆積層上に置かれている場合にはそのＰ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の影響を差し引き、前記表層地盤増幅特性が小さい岩盤上に置かれている場合には、観測されたＣ値を直接用いることを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法において、前記Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の日本における平均的挙動は、１０0 −１０1 の増幅であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、伝播経路の長短による影響が表れる伝播経路ＧによるＰ波立ち上がり傾き変化をより正確に推定し、震央距離推定精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る地震波伝播経路例を示す模式図である。
【図２】ＫｉＫ−ｎｅｔの地表および地中地震計データより求めたＰ波立ち上がり部分の傾きを示すＣ値（縦軸）と震央距離（横軸）の関係を示す図である。
【図３】ＫｉＫ−ｎｅｔにおけるＣ値増幅（縦軸）と規格化したＫｉＫ−ｎｅｔ地中観測点設置深さ（横軸）の関係を示す図である。
【図４】ＫｉＫ−ｎｅｔにおけるＣ値の表層地盤増幅（縦軸）の全国傾向を常用対数により表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法は、地表と地中に設置された地震計で観測された地震データを用いて、Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の平均的挙動を明らかにし、地震計が堆積層上に置かれている場合にはそのＰ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の影響を差し引き、前記表層地盤増幅特性が小さい岩盤上に置かれている場合には、観測されたＣ値を直接用いる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る地震波伝播経路例を示す模式図である。
【００１５】
この図において、１は震源、２は地震波伝播経路、３は表層地盤増幅部分、４は地盤観測点である。
【００１６】
図２はＫｉＫ−ｎｅｔの地表および地中地震計データより求めたＰ波立ち上がり部分の傾きを示すＣ値（縦軸）と震央距離（横軸）の関係を示す図、図３はＫｉＫ−ｎｅｔにおけるＣ値増幅（縦軸）と規格化したＫｉＫ−ｎｅｔ地中観測点設置深さ（横軸）の関係を示す図、図４はＫｉＫ−ｎｅｔにおけるＣ値増幅の全国傾向を常用対数により表した図である。ここで、ＫｉＫ−ｎｅｔ（基盤強震観測網）の観測点では地表と地中それぞれに地震計が設置されており、ペアをなしている。
【００１７】
図２において、１１はＫｉＫ−ｎｅｔ地表地震計の観測結果、１２はＫｉＫ−ｎｅｔ地中地震計の観測結果を示している。
【００１８】
ここでＫｉＫ−ｎｅｔの地表、地中それぞれの地震計データから求めたＣ値を震央距離に対してプロットしたのが図２であり、ＫｉＫ−ｎｅｔ地表でのＣ値は、ＫｉＫ−ｎｅｔ地中のＣ値に比べてどの震央距離においても１０1 程度増幅していることが分かる。
【００１９】
図３はＣ値増幅を規格化されたＫｉＫ−ｎｅｔ地中観測点深さに対して示したものであるが、概ねどの点においても１０0 −１０1 程度の増幅を示していることが分かる。
【００２０】
また、図４はＣ値増幅傾向を日本地図に描画したものである。この図からも、Ｃ値増幅は１０0 −１０1 程度に収まることが分かる。以上のように、表層地盤増幅特性Ａの日本における平均的挙動Ａ（上に線付き）は１０0 −１０1 程度であることが分かるので、地震計の設置環境が堆積層上の場合は１０0 −１０1 の影響を除去すれば、精度向上につながる。
【００２１】
すなわち、本発明の表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法は、地表と地中（堆積層下）に設置された地震計で観測された地震データを用いて、Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の平均的挙動を明らかにし、地震計が堆積層上に置かれている場合にはそのＰ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の影響を差し引き、前記表層地盤増幅特性が小さい岩盤上に置かれている場合には、観測されたＣ値を直接用いる。
【００２２】
なお、上記〔１〕記載の表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法において、前記Ｐ波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性の日本における平均的挙動は、１０0 −１０1 の増幅である。
【００２３】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の表層地盤増幅特性を考慮した、Ｐ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法は、堆積層内の表層地盤による地震動の増幅により受ける影響を明らかにして、地震波立ち上がり部分の表層地盤増幅特性を考慮するようにしたＰ波初動立ち上がりによる震央距離推定方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  震源
２  地震波伝播経路
３  表層地盤増幅部分
４  地盤観測点
１１  ＫｉＫ−ｎｅｔ地表観測結果
１２  ＫｉＫ−ｎｅｔ地中観測結果
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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