３．３

断層帯周辺における強震動予測の高度化のための研究(1) 業務の内容(a) 業務題目 断層帯周辺における強震動予測の高度化のための研究(b) 担当者
所属機関

役職

氏名

国立大学法人京都大学防災研究所

教授

岩田 知孝

国立大学法人京都大学防災研究所

教授

川瀬 博

国立大学法人京都大学防災研究所

教授

松島 信一

国立大学法人京都大学防災研究所

准教授

関口 春子

国立大学法人京都大学防災研究所

准教授

浅野 公之

国立大学法人東京工業大学環境・社会理工学院

教授

山中 浩明

国立大学法人東京工業大学環境・社会理工学院

助教

地元 孝輔

国立大学法人福岡教育大学教育学部

准教授

山田 伸之

国立大学法人東京大学大学院情報学環

准教授

三宅 弘恵

国立大学法人九州大学大学院人間環境学研究院

教授

神野 達夫

国立大学法人九州大学大学院人間環境学研究院

助教

重藤 迪子

国立研究開発法人防災科学技術研究所社会防災シス

主幹研究員

先名 重樹

主任研究員

前田 宜浩

特別研究員

若井 淳

特別研究員

岩城 麻子

特別技術員

神 薫

主任研究員

吉見 雅行

副主任研究員

津野 靖士

副主任研究員

是永 将宏

研究員

岡本 京祐

テム研究部門
国立研究開発法人防災科学技術研究所社会防災シス
テム研究部門
国立研究開発法人防災科学技術研究所社会防災シス
テム研究部門
国立研究開発法人防災科学技術研究所社会防災シス
テム研究部門
国立研究開発法人防災科学技術研究所社会防災シス
テム研究部門
国立研究開発法人産業技術総合研究所活断層・火山研
究部門
公益財団法人鉄道総合技術研究所鉄道地震工学研究センター
公益財団法人鉄道総合技術研究所鉄道地震工学研究センター
公益財団法人鉄道総合技術研究所鉄道地震工学研究センター(c) 業務の目的
2016 年熊本地震を踏まえて、対象地域（主に熊本平野と八代平野）における強震動評価
211を行う。そのため、対象地域で実施された、強震観測、地盤構造調査情報を収集・整理し、地下速度構造モデルの高度化を進めるとともに、熊本地震の震源モデルを参考に、震源断層モデルパラメータの特徴を把握する。サブテーマ１、２より提供される活断層位置や地殻内の不均質性に関する情報から震源断層面の位置・形状のモデル化と地震シナリオ設定を行い、既存の強震動予測のためのレシピを用いた広帯域強震動予測を行う。いくつかの
地震シナリオの予測結果への影響評価を行う。
(d) ３ヵ年の年次実施業務の要約
1) 平成 28 年度：
対象地域における地下構造モデルの高度化に資する資料を得るため、臨時地震観
測、地震観測点等の微動アレイ観測、単点微動観測を実施するとともに、強震観測点
等の観測データの収集とボーリング資料等の既往地盤情報資料を収集した。また、熊
本地震の強震動の成因解明のために行われた各種調査資料を収集した。これらの得られた地震データ及び微動データを用いて、当該サイトの地盤震動特性と地震基盤までの S 波速度構造を把握するとともに、情報の密度に応じた地下構造モデル高度化への展開方法を検討した。
2) 平成 29 年度：
対象地域における地下構造モデルの高度化に資する資料を得るため、臨時地震観
測、地震観測点等の微動アレイ観測、単点微動観測を実施するとともに、強震観測点
等の観測データの収集とボーリング資料等の既往地盤情報資料の収集を継続する。
また、熊本地震の強震動の成因解明のために行われた各種調査資料の収集を継続する。堆積層地下構造情報が不十分な八代平野において、丘陵地から湾岸に至るＰ波反射法地震波探査を行い、地下構造情報を収集するとともに、測線周辺において微動ア
レイ観測等を行うことにより、地震基盤までの S 波速度構造を把握する。これらの収集資料をもとに対象地域の三次元地下速度構造モデル高度化をすすめる。
3) 平成 30 年度：
前年度までに得られた対象地域の地下構造情報を統合し、三次元地下速度構造モ
デル高度化を継続する。サブテーマ１、２の研究によって得られた震源断層像に基づいた強震動評価を行う。

(2) 平成 28 年度の成果(a) 業務の要約
対象地域における地下構造モデルの高度化に資する資料を得るため、５項目の調査研究を行った。1)熊本平野を中心とした強震観測と関連研究成果の収集：熊本平野中心部における強震観測を開始し、2016 年熊本地震を対象とした研究として、科学研究費補助金特別
研究促進費「2016 年熊本地震と関連する活動に関する総合調査」で行われた余震（強震）観測、地盤震動観測情報と成果を収集するとともに、内閣府 SIP「レジリエントな防災・減災機能の強化」の課題⑤リアルタイム被害推定・災害情報収集・分析・利活用システム212開発において実施されている熊本平野の浅部・深部統合地盤モデルについての情報収集を行った。2)自治体震度計波形データの収集と整理：熊本県及び熊本地方気象台の協力を得て、熊本県の震度情報ネットワークシステムの波形データ及び関連資料の収集を行った。
3）強震観測点周辺における微動アレイ調査：2）の観測点周辺において、地盤情報を得るために、微動アレイ調査を実施した。4)熊本平野西部及び八代平野における単点微動調査：
サブテーマ２で実施された熊本平野を南北に縦断する人工地震波探査、及び平成 29 年度
以降に地盤構造調査を予定している八代平野において、数 km 間隔の単点微動調査を行い、地盤構造情報の概要を得た。5)深いボーリング情報の収集：地下構造モデルの構築の参照
情報に活用するため、熊本県健康福祉部の協力を得て、熊本市、宇土市、宇城市、八代市、嘉島町、益城町における深井戸の柱状地質図を収集した。
(b) 業務の成果
1) 熊本平野を中心とした強震観測と関連研究成果の収集
2016 年熊本地震の地震被害の成因や被害想定の定量的評価のための調査観測研究が各機関等によって行われている。その中には、本調査を遂行するために重要な調査観測が行われていることから、調査観測の情報収集と研究成果の活用についての検討を行った。具
体的には、科学研究費補助金特別研究促進費「2016 年熊本地震と関連する活動に関する総合調査」で行われた余震（強震）観測、地盤震動観測結果の収集と内閣府 SIP「レジリエン
トな防災・減災機能の強化」の課題⑤リアルタイム被害推定・災害情報収集・分析・利活用システム開発（担当は防災科学技術研究所）において実施されている熊本平野の浅部・深部統合地盤モデル作成の情報収集である。加えて、本調査において、対象地域の地盤震動特性を広域に把握するため、上記の調査観測では行われていない、熊本平野中心部～西部における強震観測を開始した。
SIP プロジェクトでは、2016 年熊本地震で特に甚大な地震被害を被った益城町を中心として、熊本平野の広域において、微動調査が行われた。その観測点位置を図１に示す。図に示された領域は SIP プロジェクトで 250ｍメッシュの浅部・深部統合地盤モデルを作成する領域で、深い地盤から浅い地盤構造情報を得るための大アレイ等の観測 26 カ所と、概ね１km メッシュ程度の密度で行われた浅部地盤構造情報を得るための約 504 点の極小アレイの測点位置が示されている。大アレイは中心に 1 点、半径 0.8km、0.4km、0.2km, 0.1kmの３重円周に各 3 点を配列した計 13 点の観測点展開、極小アレイは半径 80cm の円上に 3点とその中心の 4 点に加えて､中心点と一辺が数 m サイズの正三角形をなす頂点に２点の合計６点の観測点展開を行った。図に示される大アレイ観測位置では極小アレイ観測も行
われ、加えて中間周期域のデータを取得するために、L 字型の地震計配置（地震計間は 25m）の７地震計配置の観測も行われた。なお、この図には平成 28 年度途中の成果まとめのため、凡例中に（調査中）と記載されているように、調査観測中であった観測点が含まれているが 2017 年３月現在で全て実施済みである。観測結果をもとに、現在、浅部・深部統合地盤モデルが構築されつつあり、今後、モデルの提供を受ける予定である。
科学研究費補助金特別研究促進費「2016 年熊本地震と関連する活動に関する総合調査」
では、大きい地震被害を被った益城町を中心として、その地点での地震動増幅特性を把握するための余震（強震）観測とそれらの観測地点における微動アレイ観測等の地盤震動観
213

測が行われた。これらの観測点の情報と観測波形を収集し、観測期間を整理した。前述のようにこの余震（強震）観測は熊本地震で大きい地震被害を被った地域を中心として展開されたため、本調査では、地震観測点を熊本平野中心部から西部に展開をして、観測を開始、継続している。表１に、2016 年熊本地震発生直後に設置された観測点と本調査で展開されている観測点の一覧を示した。観測終了時の記載のないものは本調査によって現在も継続観測している。センサーのうち JEP-6A3（ミツトヨ製）は過減衰型、K-NET95（センサ部を使用）はサーボ型のどちらも３成分加速度計であり、レコーダ（LX-7000XT、LS8800 は（株）白山工業社製、AK-002GK は（株）alab 社製）はいずれも GPS による時刻較正機能付
きの連続記録計である。合計 79 点の臨時強震観測点での観測を実施している。表には、微動アレイ観測による地盤情報の有無を明記している。56 地点で微動アレイ観測を実施しており、無印も観測点撤収時等に微動アレイ観測を実施する予定である。臨時強震観測デー
タやサイトにおける微動記録を用いた解析は、Chimoto et al.(2016)、Kawase et al.(2017)、
小林・松島(2017)、西村・他(2017)、Tsuno et al.(2017)、土岐・他(2017)、上園・他(2017)、
Yamanaka et al.(2016)などで公表されており、これらの結果に加え、臨時観測点で得られた地震記録の地震動解析を行い、地下構造モデル構築に役立てる。
図２～４は表１で示した観測点を地図にしたものである。図２に示すように、益城町付
近（図２の東側の白枠内）が高密度になっているが、本調査で実施している観測点を含め、また、2）で述べる自治体震度計観測点や K-NET、KiK-net 観測点を含めると、対象地域をカバーできていると考えられる。

214

図１

SIP「レジリエントな防災・減災機能の強化」の課題⑤リアルタイム被害推定・災害情報収集・分析・利活用システム開発において実施されている熊本平野の浅部・深部統合地盤モデル作成のための、調査観測地域を示す。

215

表１

強震観測点一覧216

表１

強震観測点一覧（続き）

217

図２

強震観測点地図。赤三角が観測点で観測点名（表１参照）を示す。観測点名のない
観測点は、図３、４にそれぞれ白枠内を拡大して示す。

218

図３

強震観測点地図。図２の左（西）白枠の部分。赤三角が観測点位置を示す。

219

図４

強震観測点地図。図２の右（東）白枠の部分。赤三角が観測点位置を示す。

220

2) 自治体震度計波形データの収集と整理
熊本県内には、全国展開されている国立研究開発法人防災科学技術研究所の強震観測網（K-NET）、基盤強震観測網（KiK-net）、気象庁の計測震度計観測点に加えて、自治体震度情報ネットワークシステムの震度観測点が展開されている。本業務では、熊本県知事公室
危機管理防災課、熊本市政策局危機管理防災総室、気象庁熊本地方気象台の協力を得て、
震度情報ネットワークシステムで記録された強震波形データ及び関連資料の収集を行った。
熊本県震度情報ネットワークシステムでは、2010 年度にシステムの更新が行われ、現在は県内 74 地点（熊本市設置分１地点を含む）に計測震度計 KSG-T2030（国際計測器製）が設置され、震度観測及び震度情報の発信が行われている。KSG-T2030 はフォースバランス型
サーボ式加速度センサーを有し、±3677.5 gal の測定範囲を形式分解能 24bit で A/D 変換
し、サンプリング周波数 100 Hz で収録している。強震波形記録は WIN32 形式のデータフォーマットで記録されている。熊本県が年度内に実施した現地メインテナンスに合わせて回収したデータの提供を受けた。このため、データ収録期間は観測点毎に少しずつ異なっているが、2011 年１月以降の強震波形記録を収集することができた。図５は強震波形記録を収集した観測点の地図であり、表２は熊本県震度情報ネットワークシステムの震度観測点の一覧である。図５の地図には、K-NET、KiK-net、気象庁の観測点も合わせて示した。
これらの観測網で取得された強震波形記録を、気象庁の震源カタログを参考に整理した。
図６～８に収集した波形記録の例を示す。この図にプロットしたのは 2014 年８月 29 日
４時 14 分に日向灘の深さ 18 km で発生したマグニチュード 6.0 の地震の観測波形である。
震度計で観測された加速度記録を時間領域で１回積分し、速度波形にした後、0.1～10 Hzの帯域通過フィルターを適用し、各成分の波形をプロットした。この図では波形の振幅のスケールを統一しているので、観測点間で震動の違いを直接比較することができる。この波形記録からも、KMMP02（南区富合町）、KMMP04（南区城南町）、KMMP06（八代市千丁町）、
KMMP07（八代市鏡町）、KMMP13（玉名市横島町）、KMMP14（玉名市天水町）、KMMP30（宇土市浦田町）、KMMP36（宇城市小川町）、KMMP37（宇城市豊野町）、KMMP38（阿蘇市内牧）、KMMP42（美里町馬場）、KMMP57（嘉島町上島）、KMMP62（氷川町島地）など熊本平野、八代平野、
阿蘇カルデラ内に位置し、堆積層が比較的厚いと考えられる観測点で、振幅及び継続時間の顕著な伸張が見られる。

221

表２

熊本県震度情報ネットワークシステム観測点一覧

222

図５

熊本県内における強震波形記録を収集した観測点（黒：熊本県震度情報ネットワー
クシステム、赤：気象庁、青：国立研究開発法人防災科学技術研究所強震観測網 K-NET、KiK-net）

223

図６

熊本県震度情報ネットワークシステムの観測点で記録された波形例（2014 年８月 29
日 4 時 14 分、日向灘の地震、速度波形、東西動成分、周波数帯域 0.1～10 Hz）

224

図７

熊本県震度情報ネットワークシステムの観測点で記録された波形例（2014 年８月 29
日 4 時 14 分、日向灘の地震、速度波形、北南動成分、周波数帯域 0.1～10 Hz）

225

図８

熊本県震度情報ネットワークシステムの観測点で記録された波形例（2014 年８月 29
日 4 時 14 分、日向灘の地震、速度波形、上下動成分、周波数帯域 0.1～10 Hz）

226

3) 強震観測点周辺における微動アレイ調査
布田川断層帯、日奈久断層帯の周辺における地盤速度構造モデルの高度化を目的として、
強震観測点周辺にて単点微動観測および微動アレイ観測を実施した。項目１）に記載した通り熊本平野、特に熊本地震の被害が甚大な地域では多くの観測事例があることから観測対象とはせず、平成28年度は八代平野周辺と阿蘇周辺の熊本県自治体震度計観測点周辺を対象とした。観測点分布を図９～10に、観測点座標および観測半径の一覧を表３に示す。
ここでは19か所でのアレイ観測を行った。アレイサイズは、想定される地下構造によって変えた。丘陵・山間部では最大半径15m〜60m、平野部での最大半径は120 mから500 mである。
観測は正三角形の頂点と中心からなる４点アレイとした。センサーは３成分速度計（10秒速度計：東京測振、SE-321）であり、24ビットデータロガー（白山工業社製LS-8800）を接続して観測した。観測時間は１アレイあたり15分間以上とした。
時刻歴データのうち上下動成分のみを用い、微動アレイ解析ツール「BIDO2.0」ソフトウ
ェア（Tada et al., 2010）を用いてSPAC法およびV法にて位相速度を解析した。解析結果のうち、位相速度と周波数から求まる波長がアレイ半径の３倍以上で、位相速度がピークとなる周波数よりも高周波数側の解析結果を採用するものとした。なお、0.1Hzから30Hzの間の30程度の周波数値に対して位相速度を抽出するものとし、対数軸上で左右対称となる
フィルター（紺野・大町,1995; Konno and Ohmachi,1998）
G(f)= sin(log(f/fc) b )/(log(f/fc) b ) 4による平滑化を行っている（b=10）。２つの異なるアレイ半径の解析結果の位相速度を統合する際には、SPAC係数等の指標を参照して、滑らかにつながるようにした。
観測位相速度が示す速度構造を概観するため、経験的な変換式を用いて位相速度を速度構造に変換した（簡易変換速度構造と呼ぶ）。ここではBallard（1964）を参考に、次の仮定を置いた。
・S波速度は観測位相速度の1.1倍
・観測位相速度は対応する表面波の波長の1/α倍の深度の速度に対応（α=2.7）
図11－１～５に観測位相速度および（３成分記録を用いて得られた）観測H/Vスペクトルを示す。参考として、簡易変換速度構造およびJ-SHIS-v2モデル（藤原・他, 2012）を用いて計算した理論位相速度およびレイリー波の楕円率H/Vとの比較を同時に示す。簡易変換
速度構造は、観測位相速度およびH/Vスペクトルをよく説明する。一方、既往速度構造モデル(J-SHIS-v2)は位相速度、H/Vスペクトル共に観測値を説明できない。したがって、速度構造モデルの修正が必要である。

227

図９

図10

八代平野周辺の微動測定位置図（赤丸：微動アレイ中心位置）

阿蘇周辺の微動測定位置図（赤丸：微動アレイ中心位置）

228

表３ 強震観測点周辺の微動アレイ観測位置（中心点）、観測半径等一覧
観測点コード名称

緯度

経度

アレイ半径 (m)KMMT93002

阿蘇市内牧支所

32.97140131.04369

4,15,30,60,120,250,500

KMMT93006

阿蘇市波野支所

32.93224

131.22925

4,15

KMMT93009

南阿蘇村白水庁舎

32.82495

131.08171

4,15,30,60,120

KMMT93010

南阿蘇村久木野庁舎

32.82215

131.03146

4,15,30,60,120

KMMT93011

南阿蘇村長陽庁舎

32.85876

131.00122

4,15,30,60,120

KMMT93020

宇城市不知火支所

32.64671

130.66827

4,15,30,60,113,228

KMMT93024

宇城市小川支所

32.59285

130.70392

4,15,30,60,112,240

KMMT93025

宇城市豊野支所

32.63931

130.74969

4,15,29,60

KMMT93044

菊陽町役場

32.86263

130.82797

4,15,30,60,112,228

KMMT93055

八代市千丁支所

32.53411

130.63324

4,15,30,60,125,249

KMMT93056

八代市鏡支所

32.56319

130.64871

4,15,30,60,120,240,500

KMMT93057

氷川町役場

32.58204130.67403

4,14,30,60,123,241

KMMT93058

氷川町宮原支所

32.55597

130.68253

4,15,31,60,120,240

KMMT93060

八代市坂本支所

32.43583

130.65746

4,15

KMMT93061

八代市東陽支所

32.54581

130.71603

4,15,30,60

KMMT93062

八代市泉支所

32.54780

130.81010

4,15

KMMT93096

大津町役場

32.87921

130.86807

4,15,30,60,112,228

KMM012

八代市役所

32.50805

130.60237

4,15,30,60,134,270

KMMT9CF20

宇城市役所

32.64820

130.68410

4,15,30,60,120,242

KMM-YTSIC

八代 IC

32.52045

130.64886

4,30,60,200229

図 11-1

小半径微動アレイ計測結果（左上：阿蘇村長陽支所，右上：南阿蘇村久木野支所，

左下：菊陽町役場，右下：大津町役場）（各パネルについて，上：位相速度，左下：S 波速度構造，右下：H/V スペクトル）（白抜き赤丸：観測位相速度および位相速度の速度・深度への簡易変換値，青線：簡易変換速度構造による理論位相速度，速度構造，表面波 H/V，灰色：J-SHIS-v2 モデルの理論位相速度，速度構造，表面波 H/V，H/V スペクトルの赤線：微動 H/V）

230

図 11-２小半径微動アレイ計測結果（左上：宇城市不知火支所，右上：宇城市役所，左下：南阿蘇村白水支所，右下：阿蘇市内牧支所）。

231

図 11-３小半径微動アレイ計測結果（左上：氷川町役場，右上：八代市鏡支所，左下：宇城市豊野支所，右下：宇城市小川支所）

232

図 11-４

小半径微動アレイ計測結果（左上：八代 IC，右上：八代市役所，左下：氷川町

宮原支所，右下：八代市千丁支所）

233

図 11－５

小半径微動アレイ計測結果（左上：八代市坂本支所，左下：八代市東陽支所，

右下：八代市泉支所）

2344) 熊本平野西部及び八代平野における単点微動調査
布田川断層帯及び日奈久断層帯周辺の平野部の地下速度構造（主として地震基盤及び工学的基盤の深度情報）に関する情報を得るため、熊本平野西部及び八代平野において単点微動観測を実施し、微動の水平動成分と上下動成分のスペクトル比（H/V スペクトル比）
を解析した。熊本平野西部では、本年度のサブテーマ２で実施した反射法地震探査測線の結果と比較することを目的に、測線沿いの５地点及び熊本市南区役所震度計付近で実施した。八代平野では平成 29 年度に計画している詳細な地下構造調査に向けた予察調査として、平野内の 14 地点で実施した。表４に単点微動観測地点（合計 20 地点）を一覧として整理した。現地での微動観測は 2017 年２月 28 日、３月１日及び３月 30 日の計３日間に分けて実施した。
観測システムはポータブル地震観測装置 SMAR-6A3P を使用した。本システムはアカシ（現ミツトヨ）製動コイル型加速度計 JEP-6A3P（感度 1.1 V/G）３成分、白山工業製収録装置
DATAMARK LS-8800、増幅器及びアナログフィルター、GPS アンテナ、小型制御弁式鉛蓄電池から構成される。各観測地点では同一の観測装置２式を用いて同時観測を行い、原則として 20 分以上連続収録した。このうち１式を増幅器倍率 5000 倍、低域通過フィルター５
Hz に設定し、もう 1 式を増幅器倍率 2000 倍、低域通過フィルター40 Hz に設定した。収録
装置の形式分解能は 24bit であり、サンプリング周波数 100 Hz で収録した。後述のデー
タ解析の結果、対象地域での観測 H/V スペクトル比はいずれの地点でも５Hz 未満にピークが存在したことから、本報告では、低周波数側の S/N を考慮し、増幅器倍率 5000 倍、低域
通過フィルター５Hz に設定した観測による解析結果を示す。写真１に八代平野における観測実施状況の例を示す。
データ解析の手順を以下に述べる。まず、微動の連続記録から、通過車両など非定常的なノイズの含まれていない部分を選んで、区間長 40.96 秒の解析区間を可能な限り多数抽出した。このため、各地点での解析区間数は観測地点でのノイズ状況や実際の観測継続時
間により異なっている。抽出された各区間の各成分の微動波形記録について、フーリエ変換により振幅スペクトルを求め、Konno and Ohmachi (1998)の方法によりスペクトルの平滑化を行った（平滑化の幅を規定する係数 b の値は 40 に設定）。東西成分及び南北成分の振幅スペクトルの幾何平均を水平成分の振幅スペクトルと定義し、水平成分（H）と上下成分（V）のスペクトル比を求めた。各区間について得られた H/V スペクトル比をアンサンブ
ル平均したものを観測 H/V スペクトル比とした。
図 12 に熊本平野西部における観測 H/V スペクトル比、図 13 に八代平野における観測
H/V スペクトル比を示す。太線が観測 H/V スペクトル比、細線がその対数標準偏差を表している。H/V スペクトル比は安定して求められている。多くの観測地点で H/V スペクトル比に２つのピークが認められるが、一部の観測点で低周波数（長周期）側のピークが明瞭でない地点も見られる。図 14 の地図上に観測 H/V スペクトル比から読み取った２つのピーク周期（ピーク周波数の逆数）を地図上にプロットした。この図には、強震観測点での微動アレイ観測の際に取得されたデータを同様に解析した結果も併せてプロットした。熊
本平野西部の反射法地震探査測線付近では周期約３秒と約１秒にピークをもつが、平野端部に近い地点（KM1601 と KM1606）では長周期側のピーク周期がやや短く、基盤が浅くなっていることを推測できる。八代平野においては平野端部付近などを除き、長周期側のピー
235

ク周期は 1.6～2.6 秒の範囲、短周期側のピークは１秒以下の地点が多く、どちらのピーク
周期も熊本平野西部に比べると短い傾向にある。
熊本平野西部の測線付近においては、上位より沖積層、低位段丘堆積物（保田窪砂礫層）、
中位段丘堆積物（託麻砂礫層）、阿蘇４火山砕屑物、４／３間堆積物（御幸層）、阿蘇３火山堆積物、２／１間堆積物、未区分洪積層（水前寺層）、先阿蘇火山岩（金峰火山噴出物、
大岳火山岩類）、古第三系、上部白亜系姫浦層群（熊本層群）及び御船層群、基盤岩である
領家帯（肥後変成岩）という層序となっている（熊本県地質図編纂委員会, 2008；熊本地盤研究会, 2014；星住・他, 2014）。八代平野においては、第四系以深の層序に関する詳細な情報は不明であるが、肥後変成岩の石灰岩からなる小島が平野内に点在している（熊本県地質図編纂委員会, 2008；斎藤・他, 2010）ことから、八代平野下の基盤岩形状は複雑である可能性が考えられるため、次年度以降により稠密かつ詳細な調査が必要である。定
量的な議論には各平野での速度プロファイルの情報が不可欠であるが、長周期側のピーク
は基盤岩もしくは白亜系上面、短周期側のピークは沖積層下面に対応する情報を有しているものと考えられる。
表４

熊本平野西部及び八代平野における単点微動観測地点

観測地点

住所

所在地

緯度(°)

経度(°)

KM1601

熊本市西区池上町

池上中央公園32.78875

130.67577

KM1602

熊本市西区野中三丁目

野中前まちの広場

32.77706

130.67450

KM1603

熊本市南区荒尾二丁目

アクアドームくまも32.76403

130.67001と第３駐車場
KM1604

熊本市南区護藤町

上護藤公民館

32.74998

130.66953

KM1605

熊本市南区中無田町御供田

中緑公園

32.73549

130.66920

KM1606

熊本市南区富合町清藤

熊本市南区役所

32.71547

130.67845

YT1601

八代市上片町

上片児童公園32.50535

130.64413

YT1602

八代市井上町

井上児童公園32.51245

130.62723

YT1603

八代市田中東町

田中東児童公園

32.52055

130.60757

YT1604

八代市沖町

沖町児童公園32.52684

130.58838

YT1605

八代市郡築四番町

八代市スポーツ・コ

32.53317

130.56108

ミュニティ広場
YT1606

八代市水島町

水島児童公園32.47622

130.57509

YT1607

八代市千丁町古閑出

二の丸農村公園

32.54745

130.60812

YT1608

八代市鏡町貝洲硴原公園

32.57630

130.62719

YT1609八代郡氷川町網道

網道公園

32.60281

130.65030

YT1610宇城市小川町新田出

南出村農村公園

32.60855

130.68090

YT1611

宇城市松橋町両仲間

豊福グラウンド

32.62824

130.69618

YT1612

八代市平山新町

熊本高等専門学校八32.47491

130.60793

代キャンパス付近
YT1613

八代市昭和同仁町

昭和運動広場

32.56584

130.59077

YT1614宇城市松橋町御船

松橋御船公民館

32.62756

130.66045

236

写真１

図 12

八代平野における単点微動観測実施状況（YT1610 地点）

熊本平野西部における単点微動観測による H/V スペクトル比（赤太実線）及びその標準偏差（赤細実線）。▼は読み取ったピーク周波数の位置。
237

図 13

八代平野における単点微動観測による H/V スペクトル比（赤太実線）及びその標準偏差（赤細実線）。▼は読み取ったピーク周波数。

238

図 14

微動 H/V スペクトル比のピーク周期の空間分布（左：長周期側、右：短周期側）。

○は今年度実施した単点微動観測の観測地点、□は微動アレイ観測で得られた記録を解析
した地点。

239

5）深いボーリング情報の収集
本調査サブテーマ２において、熊本平野西部で人工地震探査が行われ、また、平成 27 年
度には熊本平野東南部の布田川断層宇土区間東部において人工地震探査及び深さ 70ｍまでのオールコアボーリングが行われてその地下構造情報が得られている（丸山・他,2016）。
熊本平野では、利水のためのボーリングが多数掘られていて、その情報を使って地下 100ｍ程度くらいまでの詳細な地質断面図が、熊本地盤研究会(2014)によって作成されている
これは、今後の地下構造モデル構築に活用していきたいと考えている。
一方、地震動評価を進めるために重要な熊本平野、八代平野といった堆積平野地域において、地盤研究を目的とした深いボーリングは存在しないため、深部の地下構造モデルを構築する手立てが十分ではないことがわかった。そこで、深い温泉ボーリング情報について、熊本県健康福祉部に情報開示を依頼した。具体的には熊本市、宇土市、宇城市、八代市、嘉島町、益城町において掘削深度 500m 以上の温泉ボーリング調査で、報告書にボーリ
ング地質柱状図等の記載があるものについての検索と提供をお願いした。図 15 に、情報開示を得た地点を示す。地形図と比較すると山間部の温泉のボーリングが多いが、熊本平野
および八代平野部のボーリング地点もあった。この中で、サブテーマ２において実施された熊本平野西部の人工地震探査測線に近いボーリング（KMM）と、八代平野の断層の西側にあたり、ある程度の堆積層厚があると考えられるボーリング（YTS）の地質柱状図からの記載を表５、６に示す。KMM の柱状図は複雑で、掘削深度 1100ｍ程度でも基盤相当の地層は出てきていない。ただ 550m より浅いところは砂礫であるが、その下は堆積岩が出てきていることがわかる。一方 YTS は記載が単純であるが、415ｍで石灰岩が、723ｍで花崗岩が出てきて、掘削深度 1200ｍまで花崗岩が続いている。こういった情報は、今後の地下構造モデルの妥当性の検討や、モデル設定の時の情報として利用できる。

240

図 15

熊本市、八代市、宇城市、宇土市、嘉島町、益城町で掘削深度 500m 以上のボーリング情報を得た地点（■）。KMM と YTS の位置も示す。赤線は活断層位置を示し、ピンク線
はサブテーマ２で行われた熊本平野西部の反射法地震探査測線を表す。

241

表５

KMM における地質柱状図からの記載

KMM（掘削深度１１０２ｍ）
深度（ｍ）

地層名

0-30

粘土混じりシルト

30-40

粘土混じりシルト

40-50

砂レキ

５０－１００軽石混じり砂レキ

１００－２６２

粘土混じり砂レキ

２６２－２９０粘土２９０－３７３

軽石混じり砂レキ

３７３－５５０

粘土混じり砂レキ

５５０－７４０

凝灰岩

７４０－９２５砂頁岩

９３５－１１０２頁岩

表６YTS における地質柱状図からの記載

YTS（掘削深度１２００ｍ）
深度（ｍ）

地層名

０－４１５

レキ及び砂質土

４１５－７２３石灰岩

７２３－１２００

花崗岩(c) 結論ならびに今後の課題
対象地域における地下構造モデルの高度化に資する資料を得るため、今年度は、1) 熊本
平野を中心とした強震観測と関連研究成果の収集、2)自治体震度計波形データの収集と整理、3)強震観測点周辺における微動アレイ調査、4)熊本平野西部及び八代平野における単点微動調査、5)深いボーリング情報の収集を行った。1)においては、科学研究費補助金特別研究促進費「2016 年熊本地震と関連する活動に関する総合調査」で行われた余震（強震）観測、地盤震動観測情報の収集と、内閣府 SIP「レジリエントな防災・減災機能の強化」の
課題⑤リアルタイム被害推定・災害情報収集・分析・利活用システム開発において実施された熊本平野の浅部・深部統合地盤モデル構築情報の収集と今後のモデル提供をうける予定である。2)においては、熊本地震群を含む熊本県自治体震度計の波形データを収集し、解析できるようにデータベース化を行った。加えて、八代平野の観測点を主として、微動アレイ調査を行い、地盤構造情報を収集した。今年度は地震動データや微動データといった基礎データの収集が中心であったため、今後、収集した各種データの活用と、サブテー
マ２の人工地震探査結果を利用して、地下構造モデルの高度化へ展開していく必要がある。

242

SIP による熊本平野の地盤情報の収集と浅部・深部地下構造モデル構築方法は、情報密度とモデル構築への展開といった視点で有益であり、次年度以降に実施予定の八代平野等の地下構造モデル構築に参考とすることができる。3)においては、位相速度情報を得て、既存の地下構造モデルでの説明性を確認し始めているが、ほとんどの観測点で、既存の地下速度構造モデルでは観測位相速度が説明できず、既存モデルより遅い S 波速度構造を考える必要があることがわかった。Ｓ波速度がより遅い場合には地震動の増幅がより顕著になることから、これらの地震動、地下構造に関する基礎データの丁寧な解析を次年度に進めていきたい。4)及び 5)において、次年度に調査観測をする予定の八代平野の地下構造について概観をつかむことができた。
本項における強震観測や微動調査、自治体震度計の波形データ収集、深いボーリング情報収集については、熊本県及び熊本地方気象台、そして現地の方々のご理解とご協力があって行うことができました。記して感謝いたします。

(d) 引用文献 Ballard, R. F., Determination of Soil Shear Moduli at Depths by InSitu Vibratory Techniques, Miscellaneous Paper No. 4-691, Waterways Experiment
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