活断層・古地震研究報告，No. 10, p. 1-21, 2010宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における869 年貞観津波の数値シミュレーション
Numerical simulation of the AD 869 Jogan tsunami in Ishinomaki and Sendai
plains and Ukedo river-mouth lowland
行谷佑一 1・佐竹健治 1, 2・山木滋3Yuichi Namegaya1, Kenji Satake1, 2 and Shigeru Yamaki3
1

活断層・地震研究センター（AIST, Geological Survey of Japan, Active Fault and Earthquake Research Center,yuichi.namegaya@aist.go.jp）
2
東京大学地震研究所（Earthquake Research Institute, the University of Tokyo）
3
シーマス（Seamus）

Abstract: An unusually large tsunami was generated by the AD 869 Jogan earthquake, off Miyagi
prefecture along the Japan Trench. The tsunami brought deposits on the Ishinomaki and Sendai plains,both in Miyagi prefecture, and Ukedo river-mouth lowland of Namie Town, Fukushima prefecture.
Horizontal distance between the most inland tsunami deposit and the estimated past coastline is about
3 km in Ishinomaki plain, 3-4 km in Sendai plain, and 1.5 km in Ukedo area. We computed tsunami
inundation at these locations from two fault models of interplate earthquakes: one is a 100 km long fault
with 10 m slip (Mw=8.3) and the other is a 200 km long fault with 7 m slip (Mw=8.4). We also examined
four other fault models with variable fault depths and locations. In the simulation, artificial structures
such as breakwaters and reclaimed lands were removed from the present topography, and the coastlines
were modified to reproduce the topography at the time of the Jogan earthquake. Comparison of thecomputed inundation areas with the distribution of tsunami deposits indicates that source of a 200 kmlong fault with 7 m slip can reproduce the distribution of the tsunami deposits in both plains and Ukedo
river-mouth lowland.
キーワード：貞観津波，石巻平野，仙台平野，請戸川河口低地，津波堆積物，津波シミュレーション
Keywords: Jogan tsunami, Ishinomaki plain, Sendai plain, Ukedo river-mouth lowland, Tsunami
deposit, Tsunami simulation
よび 10）に，石巻平野と仙台平野の津波堆積物の位置まで（あるいはそれ以奥に）津波が浸水することを示した．ただし，震源域の南端がどこまで達する
かは，石巻平野や仙台平野における津波浸水計算か
ら推定することはできなかった．
一方で，津波堆積物については現在も調査が進んで い る． 最 近， 東 北 大 学 に よ る 調 査（ 今 泉・ 他，
2008; Suzuki et al., 2009）により，福島県双葉郡浪江町請戸地区（請戸川河口低地）において津波堆積物の調査が行われ，貞観津波による堆積物が発見された．請戸地区は仙台平野から南へ約 50 km に位置する．
そこで本研究では，佐竹・他（2008）による 2 つの断層モデル（モデル 8 および 10）の他，これらのモデルから断層の位置や深さを変更した 4 つの新しい断層モデルについて，津波浸水計算を行った．そして，石巻平野，仙台平野および請戸地区における津波堆積物の位置と計算浸水範囲とを比較し，貞観地震の断層モデルについて検討を行った．

１．はじめに
貞観十一年五月廿六日（ユリウス暦 869 年 7 月 9 日）に発生した地震（貞観地震）は，宮城県仙台市周辺に大きな被害をもたらした．平安時代に編纂された歴史書である『日本三代実録』には，仙台市周辺で建物の倒壊や地割れにより人間や牛馬などに大きな被害が生じたことが記録されている．さらには，この地震により津波（貞観津波）が発生し，溺死者は千人に及んだという．
貞観地震の断層モデルについては，これまでにい
くつかの研究がなされている（例えば，羽鳥，1998;
渡邊，2000; 菅原・他，2001; Minoura et al., 2001; 河野・
他，2002; 佐竹・他，2008）．このうち，佐竹・他（2008）
は様々な断層モデルを仮定し，石巻平野および仙台
平野における貞観津波の堆積物の位置と，計算浸水
範囲とを比較することで，最適な断層モデルを検討した．その結果，プレート境界型地震で，断層の幅が 100 km，すべり量が 7 m 以上の場合（モデル 8 お

1

行谷佑一・佐竹健治・山木滋

モデル 10 を基にして，モデル 10 を傾斜角方向に深部（ 上 端 深 さ 31 km） に 移 動 さ せ た も の（ モ デ ル11），モデル 8 を走向方向に 50 km 南側に移動させたもの（モデル 12），モデル 8 を傾斜角方向に浅部（上端深さ 15 km）に移動させたもの（モデル 13），およびモデル 13 を走向方向に 50 km 南側に移動させたもの（モデル 14）を検討した．剛性率を 4 x 10 10 N/m 2と仮定すると，モーメントマグニチュードはモデル
10 およびモデル 11 で 8.4，モデル 8 およびモデル 12～14 で 8.3 となる．それぞれのモデルの諸元や位置などを，第 1 表および第 1 図にまとめた．

２．貞観津波の堆積物
津波浸水計算と比較する貞観津波の堆積物について，石巻平野および仙台平野では佐竹・他（2008）
で比較を行った津波堆積物の位置（宍倉・他，2007;
澤井・他，2007; 2008）を用いた．福島県浪江町請戸
地 区 に つ い て は， 今 泉・ 他（2008） や Suzuki etal.（2009）で明らかにされた津波堆積物の位置を用いた．以下に概要をまとめる．
石巻平野では，当時の海岸線は現在の海岸線に比べ 1～1.5 km 内陸に位置すると推定され，当時の海岸線から 3 km 以上内陸まで貞観津波の堆積物が分布している．仙台平野では，当時の海岸線は現在よりも約 1 km 内陸に位置し，当時の海岸線から 4 km 程度内陸まで貞観津波の堆積物が分布している．請戸地区では，当時の海岸線の位置については不明であるが，現在の海岸線から 1.5 km 程度内陸まで貞観津
波の堆積物が分布している．貞観津波は少なくともこれらの津波堆積物よりも内陸側まで浸水したと考えられる．
なお，佐竹・他（2008）では，津波堆積物が貞観津波によるものである可能性によって津波堆積物を
ランク A およびランク B に分けた．ランク A は層序学的にみて貞観津波による堆積物とみなせるものを意味し，ランク B は層序学的証拠に乏しいが貞観津波による堆積物である可能性が高い堆積物を意味する．本研究では，その後の追加調査（岡村・他，
2010）などに基づき，石巻平野および仙台平野の津波堆積物のランクの再評価を行った．その結果，佐竹・他（2008）でランク A とされていたもののうちラン
ク B になったもの，ランク B とされていたもののう
ち貞観津波の堆積物として認定されなくなったものがある．請戸地区については，全ての堆積物をラン
ク A とした．

４．津波シミュレーション
断層モデルによる海底・海岸の地殻上下変動を，
Mansinha and Smylie（1971）の式で計算して，津波発生の初期条件とした．津波の伝播は移流項と海底摩擦項を含む非線形長波の運動方程式と連続方程式
を連立して差分法で解いた．計算領域の最も外側の境界では，海水が自由通過するようにした．陸上への遡上を考慮しない領域（後述の E 領域以外の領域）においては，海岸線に直交する流量成分をゼロとした．底面摩擦はマニングの粗度係数を 0.03 m -1/3 s として表現した．陸上遡上の境界条件は，岩崎・真野（1979）の方法を用いた．シミュレーションの基本式や計算手法の詳細については，佐竹・他（2003）を参照されたい．
差分の格子間隔は，外海では 2,025 m（A 領域，この 範 囲 の み 線 形 計 算 ） で， 海 岸 に 近 づ く に つ れ，675 m（B 領域），225 m（C 領域），75 m（D 領域），および 25 m（E 領域）と段階的に細かくした．遡上計算は E 領域でのみ行った．石巻平野および仙台平
野における津波計算領域は佐竹・他（2008）の第 3
図に示す領域を用い，請戸地区においては第 2 図に示す領域を用いた．計算時間間隔は差分法の安定条
件を満たすよう 0.5 秒として，地震発生から 6 時間の津波伝播を計算した．
計算に用いた海底地形データは，石巻平野及び仙台平野周辺については，日本水路協会から公開されているデジタル水深データ（日本近海 1000 m メッ
シュ海底地形データ，沿岸の海の基本図）を用い，請戸周辺については，同協会発行のデジタル水深デー
タ（海底地形デジタルデータ，日本近海 30 秒グリッ
ド水深データ，日本全域海岸線データ）を用いて直交座標系に変換した．海水面は平均海面を基準とした．
陸上の地形データについては，石巻平野及び仙台平野の浸水計算では国土地理院から公開されている「数値地図 50 m メッシュ（標高）」に加えて，沿岸海域土地条件図の 1 m 等高線を用いて現況の標高デー
タを作成した．請戸地区に関しては，同じく「数値地図 50 m メッシュ（標高）」に加えて，国土地理院

３．断層モデル
貞観津波を発生させた地震の断層モデルとして佐竹・他（2008）は，昭和三陸地震（1933 年）と同様な海溝東側のプレート内正断層地震（モデル 1），明治三陸地震（1896 年）と同様な海溝西側斜面に沿った津波地震（モデル 2），仙台湾内の断層による地震（モデル 9），及びプレート間地震（モデル 3～8 およびモデル 10）の計 10 種類を検討した．
このうち，プレート間地震で断層の長さ 100 km，
幅 100 km，すべり量 10 m のモデル 8 と，断層の長さ 200 km，幅 100 km，すべり量 7 m のモデル 10 について，石巻平野と仙台平野における津波堆積物の位置まで津波が浸水することがわかった．いずれのモデルも，断層の走向は日本海溝におよそ平行に
202° とし，傾斜角は現在の地震分布を参考にして
18° としている．
本研究では，佐竹・他（2008）のモデル 8 および2宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーションが所有する「海岸における 3D 電子地図」および福島県が所有する陸上地形データを用いて現況の標高データをコンパイルした．
つぎに，明治時代の迅速図と米軍の空中写真を基に，防波堤や埋立地などの人工物を取り除いて，自衛隊基地（石巻平野）や仙台空港（仙台平野）建設
前の浜堤を再現した．なお，現在の地形を参考にして，浜堤の標高は 2.5 m，堤間湿地は標高 1 m とした．海岸線は，石巻平野で現在の海岸線より 1～1.5 km 内
陸に，仙台平野では現在の海岸線より 1 km 内陸に設定した（佐竹・他（2008）の第 4 図）．福島県沿岸については，貞観地震当時の海岸線の位置は不明であるが，地形発達の観点から，現在の海岸線とほぼ同じ位置にあると考えて，明治時代の迅速図や米軍の空中写真を参考に，現在の地形から人工物を取り除いたデータを用いた（第 3 図）．推定海岸線が現在の海岸線よりも若干沖側（あるいは陸側）に位置するが，これは明治時代の迅速図や航空写真から判読した海岸線を反映させた結果である．

まず，石巻平野における津波堆積物の分布と計算された津波浸水域とを比較する（第 6 図，第 9a 図，
第 10 図および第 11 図）．佐竹・他（2008）が報告したように，モデル 8（断層長さ 100 km）やモデル 10（同200 km）による計算浸水域は，津波堆積物の分布を良く説明する．モデル 11（モデル 10 の上端深さを15 km から 31 km に深くしたもの）による計算浸水域も津波堆積物の分布を良く説明する．しかしながら，モデル 12（モデル 8 を南側に移動させたもの），
モデル 13（モデル 8 の上端深さを 31 km から 15 kmに浅くしたもの），およびモデル 14（モデル 13 を南側に移動させたもの）による計算浸水域は，A1 測線
および Y 測線沿いで最も内陸の津波堆積物まで到達していない．
仙台平野（第 7 図，第 9b 図，第 9c 図，第 10 図および第 11 図）については，石巻平野の津波堆積物の分布を良く説明するモデル 8，10 および 11 に着目す
ると，いずれのモデルによる計算浸水域も津波堆積物の分布を比較的良く説明する．
請戸地区（第 8 図，第 9d 図，第 10 図，および第11 図）については，モデル 10 やモデル 11 による浸水域は津波堆積物の分布を良く説明するのに対し，モデル 8 による浸水域は津波堆積物の位置に達しな
い． な お， モ デ ル 8 の 位 置 を ず ら し た モ デ ル 12，
13，および 14 による計算浸水域はおおむね津波堆積物の分布を説明するが，これらのモデルは石巻平野
や仙台平野において津波堆積物の位置までは到達しない測線が存在した．
これらの比較から，石巻平野，仙台平野，および請戸地区における津波堆積物の位置まで浸水するのは，断層の長さが 200 km（モデル 10 および 11）の場合であることがわかった．断層の長さが 100 km（モデル 8, 12, 13 および 14）の結果に注目すると，断層
北端が 200 km モデルよりも南側だと石巻平野の津波堆積物の位置まで津波が浸水しない傾向にあり，逆に断層南端が 200 km モデルよりも北側だと請戸川河口域の津波堆積物の位置まで津波が浸水しない場合が存在した．すなわち，石巻平野，仙台平野，および請戸地区における津波堆積物の位置を同時に再現するには，断層の長さが 100 km では短いことがわかった．第 2 表および第 3 表は，石巻平野，仙台平野，
および請戸地区における浸水距離や標高の比（シミュレーション／堆積物）を比較したものである．この比較には，ランク A および B を問わず，もっとも内陸側の津波堆積物の位置（海岸線からの距離と標高）を用いた．ただし，浸水距離の比に関しては，1 を越える場合（すなわち，計算浸水域が津波堆積物の位置より奥まで浸水する場合）には 1 として扱った．
これによれば，モデル 10 および 11 の浸水距離の比の平均がもっとも大きく，それぞれ 0.97 および 0.99と 1 に近い値を示す．また，これらの標準偏差は 0.04
や 0.01 と小さな値を示すことから，これらのモデル

５．結果
各モデルによる陸上・海底の地殻上下変動（初期水位）の分布を，第 4 図に示す．いずれのモデルも初期水位は沖（東）側で大きく隆起し，陸（西）側
で小さく沈降するパターンを示す．断層の上端深さが 31 km のモデル（モデル 8, 11, 12）は比較的大きな沈降域が陸域にかかるのに対し，同深さが 15 kmのモデル（モデル 10, 13, 14）による陸域の沈降量は小さい．
これらの初期水位から計算された津波の最大水位分布を第 5 図に示す．断層の走向に直交する方向で水位が大きくなる指向性が顕著に現れている．断層の大きさや深さが同じで位置が異なるモデル同士（モデル 8 とモデル 12，モデル 13 とモデル 14）を比較すると，南側に位置するモデル（モデル 12 およびモデル 14）の方が，福島県における最大水位が高くなることがわかる．
石巻平野と仙台平野，および請戸地区における最大浸水深（地盤上の津波高）と津波堆積物分布とを比較したものを，それぞれ第 6 図，第 7 図および第8 図に示す．また，石巻平野における 3 測線上での浸水高と津波堆積物の位置との比較を第 9a 図に，仙台平野における 5 測線上での比較を第 9b 図および第9c 図に，請戸地区における測線上での比較を第 9d図に示す．さらに，モデルの違いによる各測線での浸水距離と遡上高の違いを比較したグラフを第 10 図および第 11 図に示す．なお，各測線上における海岸線からの距離について，佐竹・他（2008）では隣接する格子に沿って測線を設定していたが，本研究では測線の両端を直線で結んだので若干異なる場合がある．

3

行谷佑一・佐竹健治・山木滋の津波堆積物は説明できるが石巻・仙台平野の津波堆積物を説明できないなど，全地域の津波堆積物の位置まで浸水する結果は得られなかった．
本研究では石巻平野から請戸地区における津波堆積物を用いて貞観地震の断層モデルを検討したが，断層の南北の拡がり（長さ）などをさらに検討するために，今後，石巻平野よりも北の三陸海岸沿岸や，あるいは請戸地区よりも南の福島県，茨城県沿岸における津波堆積物の調査が必要である．

が貞観津波の堆積物の位置まで浸水するモデルとして適切であることが示される．なお，津波堆積物のランクの再評価ならびに各測線上の海岸線からの距離の再計算に伴う，佐竹・他（2008）の第 2 表を改訂したものを付表として載せた．
６．潮汐の影響『日本三代実録』によれば，「陸奥國地大震動，流光如晝隠映」とある（大日本地震史料第 1 巻，「古代・中世」地震・噴火史料データベース（石橋，2009）による．この記述については Imamura（1934）により英訳され，Sawai et al.（2008）に引用されている．）．
この部分は，「陸奥国で大震動があり，光が流れて昼のように明るくなったり暗くなったりした」と解釈される．光の物理的な意味は不明であるが，貞観地
震は夜間に発生したと考えられる．第 12 図は福島県
相馬市相馬における貞観地震時の推算天文潮位を表す．夜間の潮位は，平均海面から最大で 50 cm 程度
高い．そこで，津波来襲時の潮位を 50 cm 上げた状
態で，各モデルに対する浸水計算を行った．その結果，いずれのモデルについても，津波来襲時の潮位を平均 海 面 と し た 場 合 の 浸 水 深 に 対 し て， お お む ね
50 cm 程度高い浸水深となった．すなわち石巻平野，
仙台平野，および請戸地区の場合，潮位の影響は，地点によって計算水位に顕著な差が生じるのではな
く，津波の高さが一律的に大きくなるような変化をもたらすことが確認された．この場合においても，
モデル 8，12～14 による浸水域は一部の測線で津波堆積物の位置まで達しない結果となった．断層の大きさや位置に関する検討においては，潮位の影響は
大きくはないと考えられる．

謝辞 本研究は東北大学から産総研活断層・地震研
究センターに委託された，文部科学省「宮城県沖地
震重点調査観測」の一環として実施された．福島県の地形作成においては，国土地理院から「海岸における 3 Ｄ電子地図」を提供して戴き，福島県から「福島県沿岸部地形データ」を提供して戴いた．東北大学大学院理学研究科の今泉俊文教授および石山達也
博士には，福島県浪江町請戸地区の津波堆積物の調査結果を提供して戴いた．活断層・地震研究センターの岡村行信センター長，海溝型地震履歴研究チームの宍倉正展チーム長，澤井祐紀博士には，石巻平野・仙台平野における津波堆積物調査結果や地形調査
データを提供して戴いたほか，貞観地震当時の地形や仙台湾内の活断層に関する情報を戴いた．査読者である建築研究所の藤井雄士郎博士には，原稿の細部にまでわたって有益な助言を戴いた．
文献

羽鳥徳太郎（1998）貞観 11 年（869 年）宮城多賀城
津波の推定波源域．海洋号外，15, 167-171.
今泉俊文・石山達也・原口 強・宮内崇裕・後藤秀昭・
島崎邦彦（2008）東北地方太平洋沿岸域における地質調査．宮城県沖地震における重点的調査
観測（平成 19 年度）成果報告書，107-132.
Imamura, A. (1934) Past tsunamis of the Sanriku coast.
Japanese J. Astronomy Geophysics, 11, 79-93.
石橋克彦（2009）
歴史地震史料の全文データベース化．
地震第 2 輯特集号，61, S509-S517.
岩崎敏夫・真野 明（1979）オイラー座標による二次元津波遡上の数値計算．海岸工学講演会論文集，26, 70-74.
河野幸夫・高田 晋・今村文彦（2002）宮城県沖地震モデルによる貞観津波の解析．東北地域災害科学研究，38, 87-92.
Mansinha, L. and Smylie, D. E. (1971) The displacement
fields of inclined faults. Bulletin of the SeismologicalSociety of America, 61, 1433-1440.
Minoura, K., Imamura, F., Sugawara, D., Kono, Y., andIwashita, T. (2001) The 869 Jogan tsunami deposit
and recurrence interval of large-scale tsunami on the
Pacific coast of northeast Japan. J. Natural Disaster
Sci., 23, 83-88.

７．まとめ
石巻平野，仙台平野，および請戸地区における貞観津波の堆積物の分布と，6 種類のプレート境界型
地震の断層モデルによる津波浸水計算結果とを比較し た． 検 討 を 行 っ た 断 層 モ デ ル は， 断 層 の 長 さ
100 km，幅 100 km，すべり量 10 m，上端深さ 31 km（ モ デ ル 8，Mw8.3） と， 断 層 の 長 さ 200 km， 幅
100 km，すべり量 7 m，上端深さ 15 km（モデル 10，
Mw8.4）の他，モデル 8 を南側に移動させたモデル（モデル 12），浅部に移動させたモデル（モデル 13 および 14），モデル 10 を深部に移動させたモデル（モデル 11）である．
この結果，断層の長さが 200 km のモデル（モデル 10 および 11）では，断層上端深さによらず，全地域で津波堆積物の分布を良く再現することができた．いっぽう，断層の長さが 100 km のモデル（モデル 8）では，計算浸水域が請戸地区における津波堆積物の位置まで到達しなかった．また，モデル 8 の位置を南側や浅部へずらしたモデルでは，請戸地区

4宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション

Sawai, Y., Fujii, Y., Fujiwara, O., Kamataki, T.,
Komatsubara, J., Okamura, Y., Satake, K., Shishikura,
M. (2008) Marine incursions of the past 1500 years
and evidence of tsunamis at Suijin-numa, a costal lake
facing the Japan trench. The Holocene, 18, 517-528.
宍倉正展・澤井祐紀・岡村行信・小松原純子・Than
Tin Aung・石山達也・藤原 治・藤野滋弘（2007）
石巻平野における津波堆積物の分布と年代．活断層・古地震研究報告，No. 7, 31-46.
菅原大助・箕浦幸治・今村文彦（2001）西暦 869 年
貞観津波による堆積作用とその数値復元．津波
工学研究報告，18, 1-10.
Suzuki, H., Imaizumi, T., Ishiyama, T., Miyauchi, T.,
Kagohara, K., Haraguchi, T., Marushima, N.,
Omachi, T. (2009) Holocene Tsunami deposits
associated with earthquakes along Pacific coast,
northeast Japan. Eos Trans. AGU Fall Meet. Suppl.,
90 (52), T33B-1884.
渡邊偉夫（2000）貞観 11 年（869 年）の地震・津波と推定される津波の波源域（総括）．歴史地震，
16, 59-77.

岡村行信・藤原 治・澤井祐紀・藤野滋弘・行谷佑一（2010）地質調査・津波シミュレーションに基づく地震発生履歴に関する研究，宮城県沖地
震における重点的調査観測（平成 21 年度）成果
報告書，87-106.
佐竹健治・七山 太・山木 滋（2003）17 世紀に北海道東部で発生した異常な津波の波源モデル．
活断層・古地震研究報告，No. 3, 315-362.
佐竹健治・行谷佑一・山木 滋（2008）石巻・仙台
平野における 869 年貞観津波の数値シミュレー
ション．活断層・古地震研究報告，No. 8, 71-89.
澤井祐紀・宍倉正展・岡村行信・高田圭太・松浦旅人・
Than Tin Aung・小松原純子・藤井雄士郎・藤原 治・
佐竹健治・鎌滝孝信・佐藤伸枝（2007）ハンディ
ジオスライサーを用いた宮城県仙台平野（仙台市・名取市・岩沼市・亘理町・山元町）における古津波痕跡調査．活断層・古地震研究報告，
No. 7, 47-80.
澤井祐紀・宍倉正展・小松原純子（2008）ハンドコ
アラーを用いた宮城県仙台平野（仙台市・名取市・岩沼市・亘理町・山元町）における古津波痕跡調査．活断層・古地震研究報告，No. 8, 17-70.

（受付：2010 年 8 月 24 日，受理：2010 年 11 月 29 日）

第 1 表．本研究で検討する貞観地震の断層モデル．
Table 1. Parameters of fault models of the Jogan earthquake examined in this study. The fault locations (longitude,
latitude, and depth) refer to the northeastern edge of the fault plane. Rigidity of 4 x 1010 N/m 2 is assumed for
estimation of seismic moment (Mo).
モデル
Model

断層タイプ
Fault type

8
10
11
12
13
14

d31L100u10
d15L200u7
d31L200u7
d31L100u10s
d15L100u10
d15L100u10s

断層位置
deg N
deg E
38.00
38.24
38.41
37.59
37.83
37.42

142.68143.41142.91142.45143.18142.95

深さ
Depth
km
31
15
31
31
15
15

長さ
Length
km
100
200
200
100
100
100

幅
Width
km
100
100
100
100
100
100

5

走向
Strike
deg
202
202
202
202
202
202

傾斜角
Dip
deg
18
18
18
18
18
18

すべり角
Rake
deg
90
90
90
90
90
90

すべり量
Slip
m
10
7
7
10
10
10

地震モーメントMoNm
4 x 1021
21
5.6 x 10
5.6 x 1021
21
4 x 104 x 1021
4 x 1021

Mw
8.3
8.4
8.4
8.3
8.3
8.3

行谷佑一・佐竹健治・山木滋

第 2 表．貞観津波の 6 個のモデルから計算した浸水距離（km）と最も内陸の津波堆積物の海岸からの距離（km）との比較．
Table 2. Inundation distances (in km) along profiles computed for six models of the Jogan tsunami, compared with the
distances (in km) between the estimated coast line and the most inland tsunami deposits. The lowest two lines
indicate averages and standard deviations of distance ratio (simulated inundation distance / furthest tsunami deposit
from coast). Both rank A and B deposits are included in the calculations. When the distance ratio becomes more than
1.0, it is assumed to be 1.0 for the calculation of average and standard deviation. The averages and standard deviations
shown in bold are the preferred models.

Distance from coastline, km
TsunamidepositIshinomaki
WA
1.5
A1
3.3
Y
2.9
Sendai
a
2.8
b
2.1
c
4.0
d
2.9
e
2.0
Ukedo
U
1.4
Distance ratio
Average(Sim./Dep.)
Std. Dev.

Model 8Model 10Model 11
Model 12Model 13Model 14d31L100u10 d15L200u7 d31L200u7 d31L100u10 d15L100u10 d15L100u10
1.5
3.4
2.7

1.6
3.0
2.6

1.6
3.8
2.9

1.5
2.2
2.2

1.6
2.2
2.5

1.5
2.2
1.8

2.9
3.1
3.5
3.4
2.6

2.9
3.1
3.8
3.4
2.7

3.2
3.4
3.9
3.6
2.7

1.7
2.1
3.0
3.0
2.2

2.8
2.9
3.4
3.2
2.5

1.6
2.6
3.1
2.8
2.3

0.9
0.93
0.13

1.5
0.97
0.04

1.5
0.99
0.01

1.5
0.86
0.17

1.5
0.93
0.12

1.5
0.84
0.19

第 3 表．貞観津波の 6 個のモデルから計算した遡上高さ（m）と最も内陸の津波堆積物の標高（m）との比較．
Table 3. The runup heights (in meters) along profiles computed for six models of the Jogan tsunami, compared withthe altitudes (in meters) of the most inland tsunami deposits. The lowest two lines indicate averages andstandard deviations of height ratio (simulated runup height / altitude of the most inland tsunami deposit). Bothrank A and B deposits are included in the calculations. The averages and standard deviations shown in bold
are the preferred models.

Altitude, mIshinomaki
WA
A1
Y
Sendai
a
b
c
d
e
Ukedo
U
Height ratio(Sim./Dep.)

TsunamidepositModel 8Model 10Model 11
Model 12Model 13Model 14d31L100u10 d15L200u7 d31L200u7 d31L100u10 d15L100u10 d15L100u10

2.1
1.7
2.6

2.7
1.9
2.5

3.6
1.7
2.5

3.3
2.1
2.6

2.3
1.3
2.5

3.1
1.4
2.4

2.4
1.4
2.5

2.0
1.4
2.8
2.5
3.0

2.4
2.5
2.0
3.5
4.0

2.4
2.5
2.1
3.2
4.1

2.6
2.8
2.3
3.8
4.1

1.6
1.5
1.2
2.5
3.1

2.1
2.2
1.7
2.9
3.9

1.6
1.5
1.4
2.3
3.2

4.6
Average
Std. Dev.

4.2
1.19
0.32

7.1
1.29
0.36

4.9
1.33
0.35

6.7
0.96
0.28

4.9
1.11
0.30

8.9
1.03
0.39

6

Ukedo

142°E

10 m

142°E

10 m

46

31
15

31
15

144°E

the Japan Trench

Watanabe

Depth
0 km

Minoura et al.

144°E

the Japan Trench

Watanabe

Depth
0 km

Minoura et al.

t

142°E

7m

Ukedo

SendaiIshinomaki

142°E

10 m

Model 13
d15L100u10
Mw 8.3

140°E

36°N

38°N

40°N

Ukedo

SendaiIshinomaki

Model 10
d15L200u7
Mw 8.4

140°E

36°N

38°N

40°N

46

46

31
15

31
15

144°E

the Japan Trench

Watanabe

Depth
0 km

Minoura et al.

144°E

the Japan Trench

Watanabe

Depth
0 km

Minoura et al.

142°E

7m

Ukedo

Sendai

142°E

10 m

Ishinomaki

Model 14d15L100u10s
Mw 8.3

140°E

36°N

38°N

40°N

Ukedo

SendaiIshinomaki

Model 11d31L200u7
Mw 8.4

140°E

36°N

38°N

40°N

46
31

46

15

31

15

144°E

the Japan Trench

Watanabe

Depth
0 km

Minoura et al.

144°E

the Japan Trench

Watanabe

Depth
0 km

Minoura et al.

第 1 図．貞観地震の断層モデル（赤線枠）．赤数字はすべり量を表す．黒数字は深さを表す．背景にある矩形は，佐竹・他（2008）で検討を行った断層モデルの位置を表す．
Fig. 1. Fault models of the Jogan earthquake (red rectangles). Slip amounts are shown by red numbers. The black numbers are the top depth of
the fault planes. The rectangles in the background indicate fault models discussed in Satake et al. (2008).

Ukedo

SendaiIshinomaki

Model 12d31L100u10s
Mw 8.3

140°E

36°N

38°N

40°N

140°E

36°N

38°N

Sendai

46

te

a
late

am
Tsu
n

t

Ishinomaki

rpla

mi
ea

Tsu
n

Inte

e
e
i ea
r

aul

Model 8d31L100u10
Mw 8.3

uak
rthq

N
uak
thq

N

Inte
rp

aul
al F
t

te
Inte

e
e

orm
aul

rpla

a
Tsu
n
Inte
rp

late

a
Tsu
n

al F
orm

uak
rthq

mi
ea
mi
ea

te
Inte
te

a

uak
rthq

N

e

No
rm

rpla

a
Tsu
n

t
t

al F
t

e
uak
rthq
mi
ea
Tsu
n

aul
al F
orm

uak
rthq

mi
ea

rpla
Inte

aul
al F

No
rm
aul
al F

7

No
rm

40°N

宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション行谷佑一・佐竹健治・山木滋

46˚
38˚30'

-6
00
0
-6
00
0m

-40
00

0

Area B
Δs=675 m

38˚Area EΔs=25 m37˚30'

-20
00

-20
0

-20
0
-30
0
-40
0

38˚00'

42˚

40˚

-10
0m

44˚

Area CΔs=225 m

37˚00'

36˚

Area D
Δs=75 mArea AΔs=2,205 m

34˚

36˚30'
140˚30'32˚
138˚

Area EΔs=25 m

140˚

142˚

144˚

146˚

141˚00'141˚30'148˚675 m（B 領域），
225 m（C 領域），75 m（D 領域），
第 2 図．津波シミュレーションの範囲．計算格子は 2,025 m（A 領域），
25 m
（E 領域）と段階的に細かくした．福島県沿岸のシミュレーション範囲のみ示す．石巻・仙台平野については，
佐竹・他（2008）を参照．
Fig. 2. Computational areas for tsunami numerical simulation for Fukushima prefecture. Grid sizes are 2,025 m (Area A),
675 m (Area B), 225 m (Area C), 75 m (Area D), and 25 m (Area E); smaller grids used near coasts. For the
Ishinomaki and Sendai plains, see Satake et al. (2008).

8

142˚00'宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション(a) A present topographic map andlocations of tsunami deposits at Ukedo

Ukedo river(b) An estimated past topographic map at Ukedo

Altitude-10~-5 m
-5~0
0~1
1~2
2~2.5
2.5~3
3~4
4~5
5~10
10~

Present coast lines
Estimated past coast lines
第 3 図．
（a）福島県双葉郡浪江町請戸地区における貞観津波の堆積物が見つかった2008）．国土地理院発行の 2 万 5 千分の 1 地形図「磐位置（赤丸）（今泉・他，
城双葉」を使用．
（b）福島県請戸地区周辺の貞観当時の推定地形（格子間隔 25 m）．青線は現在の海岸線を表し，オレンジ線は推定した貞観津波当時の海岸線の位置を表す．
Fig. 3. (a) Locations of the Jogan tsunami deposit at Ukedo, Namie town, Fukushima
prefecture are shown by red circles (Imaizumi et al., 2008). Topographic map“Iwaki-Futaba” published by Geospatial Information Authority of Japan isused. (b) Estimated topography of Ukedo at the time of AD 869 Jogan
tsunami. Blue and orange lines indicate the present coastline and the coastline
at the time of AD 869 Jogan tsunami, respectively. This area is gridded into
25 m interval for inundation modeling.

9

行谷佑一・佐竹健治・山木Model 8: d31L100u10

Model 10: d15L200u7

滋Model 11: d31L200u7
2ｍ

1

0

100

200 km0-1-2 ｍ

Model 12: d31L100u10s

Model 13: d15L100u10

第 4 図．各モデルによる初期水位分布．
Fig. 4. Initial sea surface displacements for each model.

10Model 14: d15L100u10s

宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション

Model 8: d31L100u10

Model 10: d15L200u7

Model 11: d31L200u7
6.0ｍ

4.5

0

100

200 km
3.0

1.5

0.0ｍ

Model 12: d31L100u10s

Model 13: d15L100u10

第 5 図．各モデルによる最大水位分布．
Fig. 5. Maximum sea surface displacements for each model.

11

Model 14: d15L100u10s

A1

12

6.0 ｍ
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.5
0.0 ｍ

Flow depth

WA

Model 13: d15L100u10

Model 10: d15L200u7

Model 14 d15L100u10s

Model 11: d31L200u70

第 6 図．各モデルによる石巻平野の最大浸水深と津波堆積物の分布．”WA”，”A1”，および ”Y” と記した黒線は第 9a 図，第 10 図，および第 11 図に示す測線を表す．
Fig. 6. Maximum flow depth computed for each model and distribution of tsunami deposits (red or blue circles) in the Ishinomaki plain. Solid lines of “WA”, “A1”, and“Y” indicate profiles in Figs. 9a, 10, and 11. Red and blue circles indicate locations of assured (Rank A) and possible (Rank B) tsunami deposits of the Jogan
tsunami, respectively. Black circles indicate excavated points where tsunami deposits are undetected.

Model 12: d31L100u10s

Jogan tsunami deposits
Rank A
Rank B
UndetectedY

Model 8: d31L100u10

5 km

行谷佑一・佐竹健治・山木滋宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション

Model 8: d31L100u10

Model 10: d15L200u7

Model 11: d31L200u7

Model 13: d15L100u10

Model 14: d15L100u10s

a

b

c

d
e
0

5 km

Flow depth
6.0 ｍ
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.5
0.0 ｍ

Model 12: d31L100u10s

Jogan tsunami deposits:

Rank A

Rank B

Undetected

第 7 図．各モデルによる仙台平野の最大浸水深と津波堆積物の分布．”a”，”b”，”c”，”d”，
および ”e” と記した黒線は第 9b 図，第 9c 図，第 10 図，および第 11 図に示す
測線を表す．
Fig. 7. Maximum flow depth computed for each model and distribution of tsunami deposits(red or blue circles) in the Sendai plain. Solid lines of “a”, “b”, “c”, “d”, and “e”
indicate profiles in Figs. 9b, 9c, 10, and 11. Red and blue circles indicate locationsof assured (Rank A) and possible (Rank B) tsunami deposits of the Jogan tsunami,
respectively. Black circles indicate excavated points where tsunami deposits areundetected.

13

14

Rank A

U

0.0 ｍ

0.5

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0 ｍ

Flow
depth

Model 13: d15L100u10

Model 10: d15L200u7

Model 14: d15L100u10s

Model 11: d31L200u7

第 8 図．各モデルによる請戸地区の最大浸水深と津波堆積物の分布．”U” と記した黒線は第 9d 図，第 10 図，および第 11 図に示す測線を表す．
Fig. 8. Maximum flow depth computed for each model and distribution of tsunami deposits (red or blue circles) in Ukedo. A solid line of “U”
indicates a profile in Figs. 9d, 10, and 11. Red circles indicate locations of assured (Rank A) tsunami deposits of the Jogan tsunami.

Jogan tsunami deposits:

Model 12: d31L100u10s

Model 8: d31L100u10

行谷佑一・佐竹健治・山木滋宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション

8. d31L100u10
Altitude, m

11. d31L200u7
12. d31L100u10s
13. d15L100u10
14. d15L100u10s

3
2

Ground1-1

Rank B

3
2

2

8

0

1

0

10
Ground

0
4

5

3

2

Y

4
Altitude, m

1

11

1

-1

10

A1

4
Altitude, m

11
13
8

0

Jogan tsunami deposits
5

WA

4

10. d15L200u7

Rank A

Ishinomaki

5

10
8

11

3

12

2
1

14
Ground

0
-1

4

3
2
1
Distance from coastline, km

0

第 9a 図．石巻平野の 3 測線沿いの地形・津波水位断面図．津波堆積物の分布（宍倉・他，2007）も示す．津波堆積物は最も近い測線上の点に投影しているため，津
波堆積物の位置の標高とは異なる場合がある．
Fig. 9a. Topography and maximum water surface along three profiles in the Ishinomaki
plain. Distribution of tsunami deposit (Shishikura et al., 2007) is also shown.
Because the locations of tsunami deposit are projected on the profiles, altitude ofthe deposits does not always indicate the actual altitude.

15

行谷佑一・佐竹健治・山木Sendai6a5Altitude, m

滋

4

10

3

11

Ground

2

8

13

1
0
-1

4

6

2

1

0

b

5
Altitude, m3Ground

4

10

11

3
8

2
1
0
-1

6

3

2

1

c

5
Altitude, m

4

0

10

4
3

11

2

8

1

Ground

13

0
-1

4

3
2
1
Distance from coastline, km

0

8. d31L100u10

11. d31L200u7

13. d15L100u10

10. d15L200u7

12. d31L100u10s

14. d15L100u10s

Jogan tsunami deposits:

Rank A

Rank B

第 9b 図．仙台平野の 3 測線沿いの地形・津波水位断面図．津波堆積物の分布（澤井・他，
2007; 2008）も示す．津波堆積物は最も近い測線上の点に投影しているため，津波堆積物の位置の標高とは異なる場合がある．赤色および青色のバーは，それぞれその範囲内に複数 Rank A および B の堆積物が発見されたことを意味する．
Fig. 9b. Topography and maximum water surface along three profiles in the Sendai plain.
Distribution of tsunami deposit (Sawai et al., 2007; 2008) is also shown. Because thelocations of tsunami deposits are projected on the profiles, altitude of the deposits
does not always indicate the actual altitude. Red and blue bar indicates range ofmultiple assured (Rank A) and possible (Rank B) tsunami deposits, respectively.

16

宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション

Sendai6dAltitude, m

5

11

4

8
10

3
2

13

12

1

14
Ground

0
-1

4

3
6

Altitude, m

5
4
3

2

1

0

e

10

11
8

14
12

13

2

Ground

1
0
-1
3

2
1
Distance from coastline, km

0

8. d31L100u10

11. d31L200u7

13. d15L100u10

10. d15L200u7

12. d31L100u10s

14. d15L100u10s

Jogan tsunami deposits:

Rank A

Rank B

第 9c 図．仙台平野の 2 測線沿いの地形・津波水位断面図．津波堆積物の分布（澤井・他，
2007; 2008）も示す．津波堆積物は最も近い測線上の点に投影しているため，津波堆積物の位置の標高とは異なる場合がある．赤色および青色のバーは，それぞれその範囲
内に複数 Rank A および B の堆積物が発見されたことを意味する．
Fig. 9c. Topography and maximum water surface along two profiles in the Sendai plain.
Distribution of tsunami deposit (Sawai et al., 2007; 2008) is also shown. Because thelocations of tsunami deposits are projected on the profiles, altitude of the deposits does
not always indicate the actual altitude. Red and blue bar indicates range of multiple
assured (Rank A) and possible (Rank B) tsunami deposits, respectively.

17行谷佑一・佐竹健治・山木

10
9

滋

Ukedo
U

14

8
7

12

10

Altitude, m

6
5

8

4
3
2

Ground

1
0
-1
2

1
0
Distance from coastline, km
8. d31L100u10

12. d31L100u10s

10. d15L200u7

13. d15L100u10

11. d31L200u7
Jogan tsunami deposits:

14. d15L100u10s
Rank A

第 9d 図．請戸の測線沿いの地形・津波水位断面図．津波堆積物の分布（今泉・他
2008）も示す．津波堆積物は最も近い測線上の点に投影しているため，津波堆積物の位置の標高とは異なる場合がある．
Fig. 9d. Topography and maximum water surface along a profile in Ukedo. Distributionof tsunami deposit (Imaizumi et al., 2008) is also shown. Because the locationsof tsunami deposits are projected on the profiles, altitude of the deposits does
not always indicate the actual altitude.

18

Distance from coastline, kmDistance from coastline, km

19

0

1

2

3

4

0
5

1

2

3

4

5

A1

Y

12. d31L100u10s
13. d15L100u10

8. d31L100u10

12. d31L100u10s

11. d31L200u7
8. d31L100u10a

Rank Bbc
Sendai14. d15L100u10s
Rank A

Rank A
Rank B

d

e

Ukedo

U

L: 100 km

d: 31 kmA1

Y

10. d15L200u7

11. d31L200u7

14. d15L100u10s

10. d15L200u7
13. d15L100u10

Ishinomaki

WA

(d)

(b)

a

Rank A
Rank B

Rank A
Rank Bb

Sendai

c

d

e

Ukedo

U

L: 200 km

d: 15 km

第 10 図．石巻平野・仙台平野・請戸の 9 測線沿いの津波浸水距離と当時の海岸線から最も内陸の津波堆積物までの距離との比較．
（a）断層上端深さ d が31 km のモデルによる比較．
（b）d が 15 km のモデルによる比較．
（c）断層長さ L が 100 km のモデルによる比較．
（d）L が 200 km のモデルによる比較．
Fig. 10. Comparison of computed inundation distance and distance between the estimated coast and location of the most inland tsunami deposits along nine profiles
in the Ishinomaki plain, Sendai plain, and Ukedo, (a) for the models of the upper depth d of 31 km, for (b) the models of the depth of 15 km, (c) for themodels of fault length L of 100 km, and (d) for the models of the length of 200 km.

Ishinomaki

WA

(c)

(a)

宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション

Altitude, m

2

4

6

8

20

0

2

4

6

8

0
10

Altitude, m

10

A1

Y

12. d31L100u10s
13. d15L100u10

8. d31L100u10

12. d31L100u10s

11. d31L200u7
8. d31L100u10a

Rank Bb

14. d15L100u10s
Rank A

Rank A
Rank B

Sendai

c

d

e

U
Ukedo

L: 100 km

d: 31 kmA1

Y

10. d15L200u7

11. d31L200u7

14. d15L100u10s

10. d15L200u7
13. d15L100u10

Ishinomaki

WA

(d)

(b)

a

Rank A
Rank B

Rank A
Rank Bb

Sendai

c

d

e

Ukedo

U

L: 200 km

d: 15 km

第 11 図．石巻平野・仙台平野・請戸の 9 測線沿いの津波高さと最も内陸の津波堆積物の標高との比較．
（a）断層上端深さ d が 31 km のモデルによる比較．
（b）d が 15 km のモデルによる比較．
（c）断層長さ L が 100 km のモデルによる比較．
（d）L が 200 km のモデルによる比較．
Fig. 11. Comparison of runup heights and altitude of the most inland tsunami deposits along nine profiles in the Ishinomaki plain, Sendai plain, and Ukedo, (a)for the models of the upper depth d of 31 km, for (b) the models of the depth of 15 km, (c) for the models of fault length L of 100 km, and (d) for themodels of the length of 200 km.

Ishinomaki

WA

(c)

(a)

行谷佑一・佐竹健治・山木滋Water level, m

宮城県石巻・仙台平野および福島県請戸川河口低地における 869 年貞観津波の数値シミュレーション

1

Soma
0

−1

0

6 12 18 0
6 12 18
Japan Standard Time, hour
July 9, 869

0July 10, 869

第 12 図．福島県相馬市における貞観津波当時の推算天文潮位．
貞観地震の発生時刻は赤線内に含まれると考えられる．
Fig. 12. Calculated astronomical tide level at Soma, Fukushima
prefecture, at the time of the Jogan earthquake. Occurrenceof the earthquake is considered to be in the night, as shownby the double-headed arrow in red.

付表．津波堆積物のランクの再評価および測線上の海岸線からの距離の再計算に伴う，佐竹・他（2008）の第 2 表の改訂版．
貞観津波の 10 個のモデルから計算した浸水距離（km）と最も内陸の位置との比較を表す．
Appendix table. Revision of Table 2 in Satake et al. (2008) associated with the re-estimation of reliability of the Jogan tsunami
deposits. Inundation distances (in km) along profiles computed for 10 models of the Jogan tsunami, compared with the
distances (in km) between the estimated coast line and the most inland tsunami deposits. The lowest two lines indicate
averages and standard deviations of distance ratio (simulated inundation distance/ furthest tsunami deposit from coast). Bothrank A and B deposits are included in the calculations. When the distance ratio becomes more than 1.0, it is assumed to be 1.0
for the calculation of average and standard deviation. The averages and standard deviations shown in bold are the preferredmodels.
Distance from coastline, km
TsunamiSitedepositIshinomaki
WA
1.5
A1
3.3
Y
2.9
Sendai
a
2.8
b
2.1
c
4.0
d
2.9
e
2.0
Distance ratio
Average
Std. Dev.
(Sim./Dep.)

Model 1Model 2
Normal fault Tsunami eq.

Model 3d15W050

Model 4d31W050

Model 5
d15W100

Model 6d31W100

Model 7
d31L300

Model 8Model 9Model 10d31L100u10 Active fault d15W100u7

0.1
0.0
0.0

0.1
0.0
0.0

0.5
2.2
1.3

0.5
2.2
1.3

1.5
2.2
1.5

1.5
2.2
1.7

1.5
2.2
1.3

1.5
3.4
2.7

0.1
0.0
0.0

1.6
3.0
2.6

0.0
0.0
0.0
0.2
0.0
0.01
0.02

0.9
0.9
1.6
1.6
1.3
0.31
0.26

1.6
2.1
3.0
2.0
1.6
0.66
0.21

1.3
1.2
2.8
1.9
1.4
0.56
0.14

1.8
2.6
3.0
2.8
2.2
0.82
0.19

1.8
2.6
3.1
3.0
2.2
0.83
0.18

1.3
1.2
2.9
1.9
1.4
0.65
0.18

2.9
3.1
3.5
3.4
2.6
0.97
0.05

0.0
0.0
0.2
1.7
0.8
0.14
0.23

2.9
3.1
3.8
3.4
2.7
0.97
0.04

21