防災科学技術研究所創立50周年記念

詳細は Webでご確認下さい。

日時：平成25年2月25日（月）
12:45〜17:55
会場：一橋大学一橋講堂（学術総合センター 2F）

霧島山（新燃岳）

つくば市の竜巻

整理：間瀬肇氏）

災害研究の新たな展開と︑防災力向上をめざして

伊勢湾台風（撮影：岩垣雄一氏

防災科研

検索

防災科学技術研究所ホームページ
ジhttp://www.bosai.go.jp

阪神・淡路大震災

東日本大震災雪

50th 独立行政法人 防災科学技術研究所

発表会プログラム
主
日
会

催
時
場

：
：
：

防災科学技術研究所
平成25年2月25日（月）12:45 ‒ 17:55
一橋大学一橋講堂〒101-8439 東京都千代田区一ツ橋2-1-2 学術総合センター2F
TEL：03（4212）3900
http://www.hit-u.ac.jp/guide/other/hall.html

12:45-12:50
12:50-12:55
12:55-13:00

開会の挨拶
来賓挨拶
祝辞

理事長
東京大学名誉教授

岡田義光
文部科学省
萩原幸男

第１部 想定を超える巨大災害への対応
13:00-13:30
13:30-14:00
14:00-14:30
14:30-15:00
15:00-15:15

東日本大震災を踏まえた地震ハザード評価高度化に向けた取り組み
社会防災システム研究領域
東日本大震災を受けての災害リスク研究への取り組み
災害リスク研究ユニット
日本海溝海底地震津波観測網の整備と津波即時予測
地震・火山防災研究ユニット
巨大地震にともなう長周期・長時間振動への備え
兵庫耐震工学研究センター
休憩

藤原広行
長坂俊成
植平賢司
長江拓也

第２部 特別講演
15:15-16:00

東日本大震災津波の際の明暗を分けた避難事例から学ぶべきこと
四万十市地震・津波対策アドバイザー

都司嘉宣

第３部 変容する様々な自然災害への対応
16:00-16:30

東日本大震災以降の火山活動

16:30-17:00

ＭＰレーダで見た竜巻をもたらす雲

17:00-17:30

頻発・変容する雪氷災害とその予測に基づく対策

17:30-17:35

閉会の挨拶

17:35-17:55

ポスター発表 コアタイム

地震・火山防災研究ユニット

棚田俊收

水・土砂防災研究ユニット鈴木真一

雪氷防災研究センター

中井専人

理事

石井利和

目

次

ごあいさつ

理事長

岡田義光‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 3【講演要旨】
第１部 想定を超える巨大災害への対応
東日本大震災を踏まえた地震ハザード評価高度化に向けた取り組み
社会防災システム研究領域
東日本大震災を受けての災害リスク研究への取り組み
災害リスク研究ユニット
日本海溝海底地震津波観測網の整備と津波即時予測
地震・火山防災研究ユニット
巨大地震にともなう長周期・長時間振動への備え 兵庫耐震工学研究センター

藤原広行‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 4
長坂俊成‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 5
植平賢司‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 6
長江拓也‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 7

第２部 特別講演
東日本大震災津波の際の明暗を分けた避難事例から学ぶべきこと
四万十市地震・津波対策アドバイザー 都司嘉宣‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 8
第３部 変容する様々な自然災害への対応
東日本大震災以降の火山活動
MP レーダで見た竜巻をもたらす雲
頻発・変容する雪氷災害とその予測に基づく対策

地震・火山防災研究ユニット
水・土砂防災研究ユニット
雪氷防災研究センター

棚田俊收‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 9
鈴木真一‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 10
中井専人‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 11【ポスター発表】
社会防災システム研究領域
防災科学技術研究所の概要
防災科研 50 年のあゆみ

アウトリーチ・国際研究推進センター‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 12‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 13,14,15

地震・火山防災研究ユニット
基盤的な高精度地震火山観測研究
Hi-net が捉えた 2010 年チリ Maule 地震津波による日本列島の傾斜変動‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16
伊豆半島東部の群発地震地域における速度構造の時間変化‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17
月や太陽の引力が地震の引き金に －東北地方太平洋沖地震に先行した地球潮汐の地震トリガー作用－ ‥ ‥‥‥‥‥‥ 18
地殻活動の観測予測技術開発
プレート境界型巨大地震のシミュレーション ～流体と摩擦発熱の影響～‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 19
大型振動台を使って再現する実大スケールの断層運動 ～地震発生メカニズムの解明に向けた巨大岩石実験～‥‥‥‥ 20
稠密な海底圧力観測網から見る近地津波の初期時空間発展‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21
火山活動の観測予測技術開発‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 22
噴火予測システムの高度化
噴火メカニズムの解明と噴火・災害予測シミュレーション技術開発‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 23‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 24
リモートセンシング技術による火山活動の把握
外部資金プロジェクト‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 25
ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究
観測施設‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 26,27
日本海溝海底地震津波観測網の整備
水・土砂防災研究ユニット
都市圏における複合水災害の発生予測に関する研究‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 28
局地的豪雨の早期予測に向けた積乱雲観測‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 29
複合水災害の予測技術開発
地球温暖化の下での強大化台風による東京湾および伊勢湾の高潮‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 30‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 31
降雨による土砂災害の危険度評価技術の開発
平成 24 年 7 月九州北部豪雨における災害情報と避難行動‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 32
外部資金プロジェクト‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 33
気候変動に伴う極端気象に強い都市創り
実験施設‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 34
大型降雨実験施設

1

災害リスク研究ユニット
自然災害に対するハザード・リスク評価手法に関する研究
地震ハザードステーション J-SHIS‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 35‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 36
東日本大震災における液状化確率
携帯情報端末を利用したクラウド型地震センサネットワークの構築‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 37‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 38
東日本大震災による風水害２次災害リスク
災害リスク情報の利活用に関する研究‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 39「災害リスク情報の利活用」研究プロジェクトe 防災マップコンテスト・防災ラジオドラマコンテスト‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 40
e コミュニティ・プラットフォームを活用した被災地支援 その１
災害ボランティアセンター運営及び被災者見守りの情報管理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41e コミュニティ・プラットフォームを活用した被災地支援 その２
東日本大震災 災害・復興デジタルアーカイブス‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 42
地すべり地形分布図
地すべり地形分布図の全国刊行：2013 年度中の全国刊行を目指して‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 43
地すべり地形分布図を用いた地すべり発生危険度評価手法の開発‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 44
国際地震防災研究‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 45
国際地震防災研究
外部資金プロジェクト‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 46
官民協働危機管理クラウドシステム
フィリピン地震火山監視能力強化と防災情報の利活用推進‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 47
気候変動リスクの評価の基盤となる確率予測情報の創出‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 48
複数の 20km 地域気候モデルの実行による力学的ダウンスケーリングの研究‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 49
高解像度気候変動シナリオを用いた大都市圏の風水害脆弱性評価に基づく適応に関する研究‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 50
マレーシアにおける地すべり災害および水害による被災低減に関する研究‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 51
自然災害情報室‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 52
過去の災害を復元する‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 53
防災科研ライブラリーの紹介
兵庫耐震工学研究センター
実大三次元震動破壊実験施設を活用した社会基盤研究プロジェクト‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 54
概要‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 55
地盤・地中構造物実験／機器・配管系実験
鉄筋コンクリート系建物実験／免震構造建物実験 ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 56
海外との共同研究
日米共同免震実験 〜免震技術の評価実験〜‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 57
国・地方自治体との共同研究
免震部材の動的加力実験／既存木造校舎の震動実験 ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 58
外部資金プロジェクト
震災時における建物の機能保持に関する研究開発 ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 59‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 60
長周期地震動による被害軽減対策の研究開発‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 61
都市機能の維持・回復のための調査・研究
実験施設‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 62
実大三次元震動破壊実験施設
雪氷防災研究センター
雪氷災害発生予測システムの実用化とそれに基づく防災対策に関する研究‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 63
集中豪雪を監視する －降積雪情報の高度化－
時々刻々変化する雪氷災害を予測する －リアルタイム雪氷ハザードマップの開発－‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 64‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 65
雪氷災害軽減のための情報発信
実験施設
雪氷防災実験棟 －雪と氷の環境再現による防災研究の推進－‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 66
災害調査
雪氷防災研究センターによる雪崩災害調査－雪崩はどのようにして起こったか－‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 67
その他
防災科学教育Dr. ナダレンジャーの科学実験教室 2013

2‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 68

ごあいさつ本日は、防災科学技術研究所の第 8 回成果発表会においでいただき、
まことにありがとうございます。前回の第 7 回成果発表会は、今から 2年前、奇しくも本日と同じ 2 月 25 日に開催されました。間もなく第 2 期中期計画の 5 年間が終了するという時期であり、それまでの 5 年間を総括する報告会を開かせていただいたのですが、そのわずか 2 週間後の 3
月 11 日、東日本大震災が発生してしまいました。
この大震災の発生から間もなく２年を迎えますが、これまでに判明した地震と津波による死者はおよそ 16,000 名、そして、いまだに 2,700 名近い方々が行方不明のままとなっておられます。あらためて、犠牲になられた皆様のご冥福をお祈りすると同時に、いまなお不自由な避難生活を余儀なくされている数多くの方々に、心よりお見舞いを申し上げます。
さて、当研究所が 2001 年に独立行政法人という姿に生まれ変わって

独立行政法人

防災科学技術研究所
理事長

岡田 義光

から、今年は 12 年目を迎えておりますが、私共の前身である「国立防災科学技術センター」が科学技術庁の所管する国立の試験研究機関のひとつとして東京の東銀座に設立された 1963 年 4 月から数えますと、間もなく丁度 50 年の節目を迎えることになります。
「国立防災科学技術センター」は当時の通産省工業品検査所の一角を間借りしてスタートし、初代所長には気象庁長官を勤められた和達清夫先生が就任され、発足当時の定員は 21 名であったとのことです。
次いで、1964 年 12 月には新潟県長岡市に「雪害実験研究所」が、1967 年 6 月には沿岸防災研究のために「平塚支所」が、また 1969 年 10 月には雪氷防災研究のために「新庄支所」が開設されました。
一方、当時国の施策として整備が進められていた筑波研究学園都市への移転をめざして、1970 年 6 月に
は「大型耐震実験施設」が、また 1974 年 3 月には「大型降雨実験施設」が完成し、1978 年 4 月には研究所全体のつくば移転が完了して、本格的な業務が開始されました。その当時の定員は 115 名に増えておりまし
たが、その規模は現在に至るまで変わっておりません。
その後、1980 年代の後半より地球環境問題への世界的な関心が高まり、地球規模での視点に立った地球
科学技術の推進が求められるようになったため、1990 年 6 月には「防災科学技術研究所」へと名称が変更され、組織も大幅に改編されました。そして 21 世紀に入ると、行政組織改革の一環として 2001 年 1 月には中央省庁の大幅な再編がなされ、同年 4 月には、他の多くの国立試験研究機関と同様、防災科学技術研究所も独立行政法人という新しい組織形態に移行して、今日に至っております。
このように幾多の変遷はありましたが、当研究所は一貫して「災害に強い社会の実現」を基本目標として、
地震・火山・風水害・土砂災害・雪氷災害等の自然災害から人命と社会を守る科学技術の発展に精一杯取り組んでまいりました。
本日の成果発表会では、我々がこの 50 年を経て成長した各研究分野における現在の到達点について、御報告をさせていただきたいと思っております。
「創立 50 周年記念」と銘打った本日の講演会が、私ども防災科学技術研究所に対する皆様の御理解を新たにしていただける一助となれば、まことに幸いです。
どうぞ皆様には、今後とも当研究所に対する暖かい御指導と御支援をよろしくお願い申し上げます。

3東日本大震災を踏まえた地震ハザード評価高度化に向けた取り組み
社会防災システム研究領域長

藤原 広行

1. はじめに防災科研では、地震調査研究推進本部が進めている「全国地震動予測地図」の作成に資するため、全国を対象とした地震ハザード評価手法の高度化に関する検討を行ってきました。これらは、日本周辺で発生する地震に対する長期評価、及びその揺れに対する強震動評価の成果をとりまとめたものです。
「全国地
震動予測地図」及びそれらを作成するために整備されてきた各種データベースは、日本の地震ハザードに関する基礎的な情報基盤としての役割を果たしてきました。しかし、2011 年 3 月 11 日に発生した東北地方
太平洋沖地震は、「全国地震動予測地図」において考慮することができていませんでした。その教訓を踏まえ、我が国の地震ハザード評価の改良・高度化に向けた新たな取り組みが進んでいます。
2. 地震ハザード評価の改良とその利活用（１）地震ハザード評価の改良に向けた取り組み
地震の予測に関しては、未だ多くの不確実性が残存しています。こうした現状の下、地震ハザード評価を行うためには、地震現象の解明に努めると共に、不確実な部分の取り扱いをこれまで以上に強化することが求められています。地震ハザード評価の高度化に向けた、以下のような取り組みが進んでいます。
・低頻度の地震まで抜け落ちのない地震活動モデルの構築とそれに基づく地震ハザード評価の高度化
・低頻度の事象までを考慮した地震動評価の高度化（巨大海溝型地震、長大活断層等）
・不確実さの考慮、地震ハザード評価への適切な反映手法の開発
・海溝型の巨大地震による長周期地震動の評価
・多様なニーズに即した多様な表現によるハザード情報の可視化
・統合化地下構造データベースなど地震ハザード評価を支える基礎データベースの充実（２）
ハザード・リスク情報の利活用
東日本大震災の被害分析を行うことにより、全国を対象とした地震ハザード評価を踏まえた地震リ
スク評価手法の高度化、及びそれらの情報をもとにした地域防災への展開手法の開発を進めています。
また、各種ハザード・リスク情報を提供することを目的として、地震ハザードステーション J-SHIS の機能を拡張することにより、地震ハザードカルテの作成など、地図表現にとどまらない、多様な地震
ハザード情報の発信・利活用の取り組みを進めています。
（３）地震ハザード・リスク評価の国際展開
我が国で培われた地震ハザード・リスク評価手法を国際的に発信し、国際的な貢献を目指した活動も強化されています。地震ハザード・リスク評価の国際的研究交流を実施している NPO 法人 GEM への参画や、地震ハザード評価に関する日中韓 3 カ国での研究交流、台湾との研究交流などを行っています。
（４）全国津波ハザード評価に向けて地震動のハザード評価に加えて、津波ハザード評価にも着手しました。日本全国を対象として、起こりうるすべての地震を考慮した確率論的な津波ハザード評価を実施する予定となっています。
３．おわりに震災を経験するたびにその教訓を踏まえた地震災害軽減に向けた努力が続けられてきていますが、地震に対する我々の理解は、未だ不十分なところが数多く残っています。しかし、あきらめることなく、今後も起こるであろう大地震に備えるため、東日本大震災の経験を踏まえ、上記課題の解決に向けた努力を続けていきたいと考えています。

4

東日本大震災を受けての災害リスク研究への取り組み
災害リスク研究ユニット

長坂 俊成

当研究所では、府省連携で推進する社会還元加速プロジェクトの一環として、防災協働社会を支える情報共有基盤として災害リスク情報プラットフォーム（以下、同 P）に開発に取り組んでいます。同 P は、当研究所が提唱・開発し無償公開しているオープンソース「e コミュニティプラットフォーム」をコアとして開発されたものです。リスクガバナンスやリスクコミュニケーションなどの社会科学の知見を踏まえ、平時の地域コミュニティや学校の防災対策や防災教育で利活用されるものです。同 P は、「分散相互運用」のコンセプトに基づき、国、地方公共団体、研究機関、地域コミュニティ、NPO、民間事業者など、様々な主体が保有するハザードマップや被害想定、防災情報などの各種災害リスク情報をインターネットを介して標準インタフェース（ API）を用いてシームレスかつ即時的に流通させ 2 次利用を可能とするものです。
同 P の実証実験として、市民や地域コミュニティ、学校、自主防災組織、福祉団体等を対象として、e 防災マップコンテストや防災ラジオドラマコンテストを開催し、実践的な地域防災の普及に取り組んでいます。
他方、自治体の災害対応支援システムの研究開発にも取り組んでおり、東日本大震災の発災直後からクラウド環境にて被災地情報支援 SaaS を立ち上げ、被災前後の航空写真や民間の住宅地図、カーナビを用いた通行実績情報等、公民の情報を一枚の地図に集約する仕組みを構築し、被災自治体はじめライフライ
ン事業者、被災地支援団体等に提供しました。日本地理学会は同 P を用いて、浸水区域や建物の流出等被害区域のデータを作成し被災自治体等に提供しまいた。3.11 で被災した被災自治体の中には庁舎が全壊し災害対応機能を喪失したところもありました。当研究所は、発災直後から現地に通信機材を持ち込み、衛星インターネット回線を確保し、同 P を用いて罹災証明書発行や瓦礫撤去管理のための SaaS を提供しました。現在では、被災自治体と協力して、仮設住宅の要支援者の見守り支援や復興まちづくりの計画策定支援（復古地図センターの開設）のための SaaS を運用しています。また、公民協働の「311 まるごとアーカ
イブ・プロジェクト」（2012 年 12 月、一般社団法人東日本大震災デジタルアーカイブス支援センター設立）を立ち上げ、被災自治体、図書館、NPO、教育委員会、大学等と協力して災害映像や体験談、行政文書等のデジタル化、記録・収集・保存・利活用に取り組んでいます。開発中の災害デジタルアーカイブ SaaSとその防災教育向けの電子副教材 SaaS は、文部科学省初等中等局復興教育支援事業とも連携し、被災地の教育委員会や小学校による防災教育の実践を経て、真に役立つ防災教育のための電子補助教材（オープ
ンソースとして無償公開）として全国に普及を図ります。被災自治体以外では、宮城県社会福祉協議会と協働し、同 P を利用し、災害ボランティアセンターの活動支援用の SssS を提供してきました。
これらの 3.11 の経験と教訓を踏まえ、2011 年 9 月から同 P を基盤とした「官民協働危機管理クラウドシステム」（科学技術戦略推進費事業）の開発に、関係府省ならびに多くの地方公共団体と協働して取り組んでいます。本年 6 月の災対法改正を受けて同システムへの期待が高まりつつある中、本年 3 月末には即実務で運用できるオープンソースを無償公開（ ver.1）します。システム等技術開発に留まらず、災害対応手法や組織運用体制、協働ネットワーク、人材養成等、社会制度的な研究にも注力しています。今こそ、防災にイノベーションを！

5

日本海溝海底地震津波観測網の整備と津波即時予測
地震・火山防災研究ユニット

植平 賢司

2011 年東北地方太平洋沖地震（M9.0）により発生した巨大津波は日本の海岸に押し寄せ、2 万人近い人命と多くの財産を奪い去りました。現行の津波警報は主に陸上の観測データを基に発しており、この地震においては実際の津波高が、警報で予測した津波高を大きく上回る事態になるなど効果的に警報を発することが出来ませんでした。精度の高い津波警報を出すためには、津波高予測の推定手法の高度化を図ることも必要ですが、本質的には海域において津波高をリアルタイムで実測し、そのデータを警報システムにリ
アルタイムで組み込んでいくことが必要です。そこで、日本海溝及び千島海溝周辺で発生するプレート境
界型巨大地震とアウターライズで発生する巨大地震に伴う地震津波被害の軽減のため、文部科学省の補助金を受け 2011 年より日本海溝地震津波観測網整備のプロジェクトが始まりました。2015 年までに、日本
海溝及び千島海溝周辺にケーブル式観測網を構築予定です。
観測網には約 150 の観測点が設置される予定で、それらのデータは総延長 5,700㎞超の光ファイバー海底
ケーブルにより、観測点データを陸上に伝送します。津波計及び地震計で構成される観測点は、北海道沖・
東北沖・関東沖の海底に、東西方向（海溝軸直交方向）には 30㎞間隔、南北方向（海溝軸平行方向）には 50～ 60㎞間隔で配置する予定です。ケーブルは 6 シス
テムに分かれており（図）、それぞれ両端を陸揚げし、双方から給電し、データも双方から取得するシステ
ムです。
センサーは地震計・津波計とも冗長性のためそれぞれ複数セット搭載されます。地震計は、サーボ型
加速度計 3 軸 2 式､水晶式加速度計 3 軸（周波数出力）、
速度計 3 軸の計 12 センサーが搭載され、津波計として周波数出力の水晶式水圧計が 2 セット搭載されます。これらのデータは陸上局においてデジタル化及びタイムスタンプの付与が行われ、地震計について
は 100Hz、津波計については 10Hz で、地上 IP 網により気象庁等の各関係機関に配信される予定です。
本観測網の運用が順調に始まれば、そのデータを用いて高精度な津波即時予測が可能になります。その他、東北日本海域で発生する地震については、陸域の観測網よりも早く検知可能であるので、緊急地震速報の高度化への活用も期待されます。また、海域で発生する微小地震も含めた地震像の解明にも大きく役に立つので、将来発生する地震の正確な予測にも資すると期待されます。防災上・研究上役に立つように観測網の整備を行っていきたいと考えています。

6

巨大地震にともなう長周期・長時間振動への備え
兵庫耐震工学研究センター

長江 拓也

防災科学技術研究所は、地震防災の進展に寄与すべく、Ｅ－ディフェンスを用いた大規模振動台実験に取り組んでいます。ここでは、現在までに行われてきた多岐にわたる実験の中から、巨大地震にともなう
長周期・長時間振動による建物被害とその対策に関する内容をご紹介します。
2006 年に、日本建築学会と土木学会から、巨大地震への対策の必要性を訴える共同提言が発表されました。防災科学技術研究所でも、Ｅ－ディフェンスを用いて具体的な対策方法とその効果を提示するための実験準備が進められました。そして、錘とバネで構成される大型装置を適用する実験手法の開発によって、2008 年に、超高層建物に関する実骨組実験が実施されました。東海・東南海地震を想定した予測地震動を入力したところ、周期 2.5 秒の揺れが 3 分以上も続き、鉄骨造の柱と梁の接合部分が耐えきれず破断するという、建物にとって致命的な被害状況が確認されました。この実験では、1980 年代以前の設計条件に従う
接合ディテールが再現されており、現在ほどの技術的知見を有していなかった時代の超高層建物における弱点が明らかとなりました。対策の実践という視点に立てば、弱点の所在を突き止めることで、その部位に対して効率的に耐震補強を投入することができます。接合部分が何度も繰り返し局所的に曲げられることで累積する塑性歪は、現行の設計による骨組においても危険性の高い負荷となります。制振装置であるダンパーの導入は、この累積塑性歪の抑制に効果が期待できる対策方法です。続く 2009 年の高耐震化に関する実験では、骨組補強およびダンパーの導入について、その実性能が検証されました。一連の実験に対する分析結果は、対策の根拠と目処を与える定量情報として公開され、新たな学会学術書等にも実践的な技術資料として反映されています。
大振幅で長時間揺れ続ける超高層建物のオフィスや住宅の中に居る人々の安全性をテーマにした実験は、2007 年より 3 年連続で実施されました。この実験によって、家具什器が転倒、飛散し、大重量の機器類も含め移動と衝突を繰り返すという被害状況が明らかになりました。同時に、適切な固定対策を講じればこうした被害は激減するという事実も確認されました。防災資料への展開としては、ともに実験に取り組んだ兵庫県が主導する地方自治体の共同研究会により、記録映像の編集が進められました。2008 年と 2010年における病院施設を対象とした実験では，免震構造が、直下型地震に対して優れた性能を発揮する一方で、長周期・長時間振動に共振し施設が機能喪失に陥る可能性が指摘されました。建物の用途を絞りアウトリーチを見定めた実験の実情報は、病院スタッフのための地震対策ハンドブックとして結実し、全国の病院に広く配布されました。こうした調査研究の成果は、従来の構造破壊実験とは異なる切り口の、Ｅ－
ディフェンスによる社会貢献の形を見い出したといえます。
今一度、構造の問題に戻ります。中低層建物であっても、長時間振動により、何度も繰り返し骨組がゆがめられれば、当然損傷は拡大します。近年の鉄筋コンクリート造建物では、粘りによって地震に耐える設計が主流になっています。しかし、何度も繰り返し骨組がゆがめば、先の鉄骨造骨組と同様に、補修の困難な被害が発生します。米国 NEES との協働によって 2010 年に実施されたコンクリート系建物に関する実験では、都市建物の地震被災に対する回復力を今後さらに重要視する、というお互いの立場が合致し、高弾性材の復元力に期待できる骨組構法の共同開発が実現しました。わが国では、高度経済成長期に建設された膨大な数の建物が更新期を迎えつつある、という情勢も念頭に、高耐震構造の普及をめざす開発研
究課題にも臨んでいく必要があります。
次の巨大地震が、広い周期域に最大級の強さを有する「長時間振動」を広範囲の地域にもたらせば、非常に大きな地震破壊力が膨大な数の建物群に作用することになります。このような極めて重要な課題に向
き合い、防災科学技術研究所は、今後も、Ｅ－ディフェンスに基づく調査研究、開発研究に取り組んで参
ります。

7

特別講演

東日本大震災津波の際の明暗を分けた避難事例から学ぶべきこと
四万十市地震・津波対策アドバイザー

つ じ

よしのぶ

都司 嘉宣

【講演要旨】
2011年3月11日に起きた東日本大震災は、貞観11年（869）三陸沖地震以来1142年ぶりに起きた「千年震災」
でした。三陸地方は近代には明治 29 年（1896）・昭和 8 年（1933）の 2 度の大津波に被災した経験があり、居住地域を津波から守る防潮堤、あるいは津波避難施設、ハザードマップの作成がなされていました。しかし、近代に起きたこれら 2 度の津波を遙かに上回った東日本のような千年震災の発生は想定されていませんでした。東日本大震災で、1 点で集中して多くの死者を生じた場所があります。気仙沼市杉の下高台は、頂上の標高が 12m の小丘陵で、周囲に住居を持つ人たちがこの高台の頂上に避難しました。ところが、今回の津波は標高14mまで水位が上昇し、ここで逃げ場を失った93人が犠牲となりました。釜石市鵜住居の「地区防災センター」は日頃防災施設として住民の防災教育指導を行っていた施設でしたが、その標高はわず
か 4m しかなく、津波の避難施設とは想定されていませんでした。ところがここが津波避難ビルだと錯覚した周辺の住民約 200 人が逃げ込んだあと、ビルの屋上を遙かに突破した大津波にのまれ、生存者わずかの びるに 27 人という大惨事を生じました。東松島市野蒜小学校体育館の 20 名の犠牲者、石巻市大川小学校の生
徒 74 人も同様の犠牲者でした。われわれは、これらの事例を１つ 1 つ点検し、教訓を引き出して、将来千年震災がふたたび我が国を襲うことがあっても、避難者が多数犠牲となるという失敗例を出してはなりません。

【講演者略歴】
1947 年 9 月 21 日 奈良県で生まれる
1966 年

麻布学園卒業

1970 年

東京大学工学部土木工学科卒業

1972 年

東京大学理系大学院
地球物理学専攻修士修了

1973 年

科学技術庁国立防災科学技術センター研究員就任

1982 年

理学博士

1985 年

東京大学地震研究所、
津波高潮部門助教授就任

1994 年

東京大学地震研究所、
地震火山災害部門助教授

2001 年

東京大学地震研究所、
地震火山災害部門准教授

2012 年 3 月

定年退職

2012 年 6 月より現職
産経新聞に、「温故地震」
を連載中
東日本大震災津波の痕跡を調査中の講演者（ 2011 年 4 月 4 日、宮古市田老町小堀内漁港浸水点（標高 37.8m）
にて）

8東日本大震災以降の火山活動
地震・火山防災研究ユニット

棚田 俊收

2011 年 1 月、約 300 年ぶりに霧島山新燃岳において噴火が起こり、噴石や火山灰によって地域経済が被害を受けました。その後、噴火回数は減少し、マグマ供給が停止しているものの、新燃岳火口内には直径600 ｍ程度の大きさの溶岩が蓄積され、現在も、その溶岩の東側や北側から白色の噴煙が上がっています。
同年３月 11 日には、東北地方太平洋沖地震が発生し、さらには火山近傍で誘発地震が発生したこともあり、110ある活火山のうち火山近傍の地震活動が20火山で高まりました。その数ヶ月後には、ほとんどの火山で、地震活動は正常レベルに回復しましたが、未だ３火山では地震活動が減少しながらも続いています。
このような活動状況なかで、私たち防災科研の火山グループでは、2011 年４月より新たな中期研究計画を開始しました。主な内容は、火山活動の観測予測技術を高めるために、火山観測網の整備、その火山デー
タ流通・公開ならびにリモートセンシングの技術開発や解析能力による火山観測能力の強化を進めることであり、また多様な噴火現象のメカニズムの解明を進めるための理論の構築やシミュレーション、噴火履
歴の地質学的調査を実施することです。
本日の研究成果発表会では、火山観測網の整備によって得られた東日本大震災以降の火山活動についてお話ししますが、リモートセンシングの技術開発や噴火現象メカニズムのシミュレーション等の成果についてはポスター発表をご覧ください。
さて、火山活動の状況を把握するには、火山近傍でいろいろな観測を実施することが重要です。防災科
研では、伊豆大島、三宅島、富士山、那須岳、硫黄島での火山観測を過去約 10 年以上にわたって、火山での地震や地殻変動など観測してきました。さらに、2009 年４月からは科学技術・学術審議会測地学分科会「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画の推進について」の建議に基づき、重要として指定された火山（霧島山など 16 火山）を対象として火山観測施設整備の強化を進め、有珠山・岩手山・浅間山・阿蘇山・霧島山の５火山については東日本大震災以前の活動を１年弱観測できていました。
これらの記録や気象庁の報告をもとに、東日本大震災以降の地震活動と火山活動の状況をまとめると、
以下のようになります。
（１）地震活動や火山活動がほとんど変化しなかった火山
三宅島、那須岳、有珠山（２）地震活動は高まったが、正常レベルに回復したと報告された火山（２－１）火山活動に変化が認められない火山
岩手山、浅間山、伊豆大島、富士山（ただし、誘発地震の余震は継続している）（２- ２）火山活動に変化があった火山。
阿蘇山（ただし、東日本大震災に誘発された活動とは考え難い）（３）地震活動が低下したが、一時的に火山活動が高まった火山
硫黄島（ただし、地震活動等は 2010 年頃から顕著な変化があった）（４）噴火活動を継続した火山
霧島山 (2011 年 12 月頃からマグマの供給停止 )このまとめは 2012 年 12 月現在の状況です。人騒がせな火山噴火予想記事に賛同するわけではありませんが、すべての活火山は噴火の可能性を有しています。その時、どのように対処すべきかは、地方自治体
等が作成したハザードマップを参照してください。なお、私たち火山グループは自然災害情報室と協力して、これらのハザードマップを収集し、「日本の火山ハザードマップ集第２版」として出版する予定です。

web 公開も準備中ですので、ご利用いただければ幸いです。

9

MPレーダで見た竜巻をもたらす雲
水・土砂防災研究ユニット

鈴木 真一

2012 年の大型連休最終日の 5 月 6 日正午過ぎ、茨城県から栃木県にかけて複数の竜巻が発生し、多くの被害が生じました。この日は日本列島上空に寒冷低気圧の寒気があり、加えて、関東地方には南からの湿った大気が地表近くに流入し、いわゆる「大気が不安定な状態」でした。このような環境で積乱雲が発達し、南北に延びる発達した積乱雲の列が西から東へ関東地方を通過しました。気象庁の調査によれば、この積乱雲の列でほぼ同じ時間帯に 3 つの竜巻が発生しました。このうち最も南側の竜巻が常総市からつくば市にかけて通過しました。我々防災科研の研究員も竜巻発生直後から被害調査などの情報収集にあたり、
web やマスコミを通じて情報発信を行いました。この竜巻は、昼間に人口の多い地域を通過したとことと、
昨今のカメラ機能付き携帯電話の普及もあって、多くの映像が残されており、テレビやインターネットなどで多くの映像が紹介されました。
近年増えてきたのは携帯電話だけではありません。防災科研における研究成果をうけ、国土交通省は X
バンド MP レーダを全国展開中です。ここで言う「MP レーダ」は、より専門的な言い方をすれば二重偏波レーダというレーダで、水平偏波と垂直偏波の電波（電場の振動方向が水平方向の電波と垂直方向の電波）を送受信して、雨滴などの降水粒子の形状に関する情報を得ることができるレーダです。この特徴を生かして降雨強度の推定に威力を発揮しています。今回の竜巻が発生した際は、さいたま市に設置されている
MP レーダが常総市・つくば市に被害をもたらした竜巻の原因となったと考えられる積乱雲を捉えていました。ここでは、その積乱雲について、この MP レーダで捉えられた特徴を紹介します。
図 1 は竜巻発生の直前と思われる 12 時 32 分の高さ 1.5 km におけるレーダ観測から解析された雨と風の分布を示しています。雨の分布をみると特徴的な形をしており、雨域の南西端にフック状の構造（フックエコー）が見られます（図中の青丸の位置）。更に移動する積乱雲に相対的な風の分布をみると、この「フック」はその形状に合わせて反時計回りに回転している構造を見て取ることができます。雨域は全体的に東北東へ移動し、太い黒線で示された被害域のちょうど真上をフックエコーが通過していきました。このよ
うなフックエコーは、竜巻の渦そのものではなく、それより一回り大きな構造の渦ですが、竜巻発生時によく見られることが知られており、以上のような特徴から、今回の竜巻もこの位置で発生していると考えられます。このフックエコーは、東北東へ進む積乱雲の右後方にあります。強い降水域の右後ろにフック
エコーがある形は、アメリカで強い竜巻をもたらす積乱雲として気象レーダで監視されているスーパーセ
ルとよく見られるものです。
MP レーダで観測される粒子の形状の縦横比を示
す観測パラメータの一つ、ZDR という値の分布を見ると、積乱雲前方に位置する強い降水域の、南側の縁辺の地面近くで大きな値を示していました。これは ZDR arc と呼ばれるスーパーセルでよく見られる特徴で、風向きが上空へ行くにしたがって時計回りに回転しているときに生じるものです。また、フックエコー周辺でも ZDR が地面近くから高さ 5km 以
上にわたって大きい領域が見られました。これは、大きな雨滴が存在し、強い上昇流があることを示唆しています。この ZDR column という構造は、竜巻のあった時間帯を含む 1 時間程度持続していました。
このように、MP レーダの観測から、この積乱雲はスーパーセルと呼ばれているものに特有の構造をもっていることがわかりました。

10

図 1 2012 年 5 月 6 日 12 時 32 分（日本時間）の高度 1.5 km における降雨強度（色、mm/ 時）と移動する積乱雲に相対的な風の分
布（矢羽）。降雨強度はさいたま市に設置された国土交通省 X バ
ンドMPレーダの観測から解析されたもの。風の分布はそのレーダと千葉県柏市に設置されたドップラーレーダの 2 台のレーダ観測から解析されたもの。灰色の線は市境を、黒い太線はおよ
その竜巻の被害域を示す。青丸については本文参照。解析と作図は前坂剛主任研究員。

頻発・変容する雪氷災害とその予測に基づく対策
雪氷防災研究センター

中井 専人

雪氷災害による犠牲は恒常的にあり、その数は平均で１年あたり約 160 名に及びます。一方、災害を発生させるような豪雪は、突発的、局地的にまとまって降る雪（集中豪雪）となることがよくあります。新潟市の豪雪と吹雪（2010 年 2 月）、山陰の雪崩と豪雪（2010 年 12 月～ 2011 年 1 月）などがその例です。2000
年代に入ってからは、前世紀の終わりに言われたような暖冬少雪傾向はあてはまりません。2010/2011 冬季、
2011/2012 冬季と２年連続で豪雪となり、北海道から青森、新潟、福島といった雪国から九州に至るまでの広範囲で多様な雪氷災害が発生しました。また、顕著な湿雪（液体の水を含む雪）は空港閉鎖や送電線の着雪氷による広域の停電を引き起こし、雪国以外の住民の生活をも脅かすことがあります。
雪氷災害対策としては、雪崩予防柵、防雪林といった対策設備などによって雪氷災害の発生をくい止めるハード的な対策と、雪崩パトロール、除雪体制管理、避難といった人の行動によって危険の検知や対処を行うというソフト的な対策とがあります。雪氷災害犠牲者の恒常性とは対照的に、降積雪の状況は年ごとに大きく変動します。ハード的な対策に加えて、ソフト的な対策を推進することが、上記のような集中
豪雪や災害特性の変化に対応する方策として有効と考えられます。
防災科研では、降雪・積雪の状態をコンピューター上で再現して災害発生危険度の予測を行う「雪氷災害発生予測システム」を開発してきました。的確な災害発生予測によりソフト的な対策の有効性を高めることができ、これまでの防災実務機関との共同研究等によっても、予測情報が防災業務に実利用できることが示されています。具体的には、気象学、雪氷学に基づく理論式による数値モデル（コンピューター
計算プログラム）を用いて未来の降雪分布、積雪の安定度、雪崩の危険度、吹雪による視程の低下などを順次計算します。この予測計算は気象庁の広域の予報を主な入力として、高分解能の降雪分布、積雪の状
況、吹雪強度を求めていきますが、予測には必ず誤差があります。それを補正するための観測も同時に行い、予測を補う手法の開発も進めています。
雪氷災害の発生予測の精度や汎用性を向上させるためには、災害発生モデルの高度化が不可欠です。そのために、最新の観測・実験・モデリング技術を投入するとともに、自然雪だけでなく人工雪を使った室
内実験も行っています。さらに、東北地方太平洋沖地震の翌日に発生した長野県北部地震では、通常では起きないような雪崩が多発し、地震と雪氷の複合災害が現実となりました。防災科研ではそのメカニズム解明のための研究にいち早く取り組みました。
アウトプットとして、雪氷災害発生予測システムをベースとした『リアルタイムハザードマップ』の技術開発を進めています。これは、吹雪などの寒冷地に多い災害から全層雪崩や着雪な
どの温暖地に多い災害までを対象とし、時間とともに変化する雪氷災害の危険度分布を動的に示すものです。防災科研は、迅速かつ的確な雪氷災害対策に役立つ予測情報を自治体等に提供できることを目標として、
雪氷災害の予測研究を進めています。雪氷
災害対策に携わる国機関、自治体、民間、NPO 法人等との連携も深まりつつあります。
これは、豪雪地に研究拠点を持つ防災科研だからこそできることだといえます。

11

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

防災科学技術研究所の概要
アウトリーチ・国際研究推進センター アウトリーチグループ

我が国は古くから数多くの自然災害を経験しており、自然災害から国民の生命・財産を守ることは重要な課題となっています。このため、独立行政法人防災科学技術研究所（防災科研）
においては、地震災
害、火山災害、土砂災害、風水害、雪害などの自然災害を軽減することを目的として、防災科学技術の向上に資する基礎的研究や研究開発などを総合的に推進しています。

地震災害の軽減

災害に強い社会づくり

３種の地震観測網で微動から強震動に至るさまざまな

自然災害の軽減には、個人や地域、国が、それぞれ自「揺れ」
を観測し、地震発生のメカニズム解明や緊急地震速報に活用しています。また、実大三次元震動破壊実験

らの「防災」
を計画・実行することが重要です。その根拠となる質の高いハザード・リスク情報を、さまざまな自然災施設（Ｅ－ディフェンス）を用いて、実物大の構造物に地震

害に関して作成・公開し、その情報を活用する利便性の高い動を作用させ、構造物の破壊過程を解明するとともに、地震に強い構造物をつくるための研究を実施しています。

システムを提供するため、ユーザーの意見を積極的に取り入れつつ、研究を推進しています。この過程で得られた知見を活かし、災害に強い社会づくりにも取り組んでいます。

強震観測網のデータより明らかになった 2011 年東北地方太平洋沖地震における強震波形伝播の様子

Ｅ－ディフェンス上の試験体の様子：2 体の建物
（高さ13.5m x 幅 9m x 奥行 16m）
を同時に実験

地震ハザードステーション J-SHIS
http://www.j-shis.bosai.go.jp/

ALL311 東日本大震災協働情報プラットフォーム
http://all311.ecom-plat.jp/

火山災害の軽減

水・土砂災害の軽減

雪氷災害の軽減

マグマの蓄積・移動から噴火・終グ の蓄積 移動から噴火 終
息に至るまでの火山活動に関わる一

気候変動に伴い増加が懸念される
気候変動に伴 増加が懸念される
極端気象によって複合的に発生する水害等を軽減するため、その発生メカ
ニズムの解明と災害予測に関する研

局地性の強
局地性の強い雪氷災害に対応する
雪氷災害に対応する
ため、レーダー等による降雪の高精

連の評価・災害予測技術を開発研究しています。噴火予測システムの高度化とリモートセンシング技術を用いて、マグマの蓄積や移動を捉えます。

究開発を進めています。世界最大規
模・能力を有する大型降雨実験施設
は地すべり発生メカニズムの解明にも役立っています。

2011 年１月26-27日霧島山（新燃岳）
噴火に伴う降灰分布図

XバンドMPレーダによって観測された高度1 km における降雨強度（色）と風（矢羽）の観測例

2011 年１月27日の霧島山噴火研究拠点と観測網

度観測手法、降雪種・湿雪対応の積
雪構造モデル、これらを基礎とする雪崩・吹雪・着雪災害予測手法を開発するとともに、雪氷災害リアルタイムハ
ザードマップの開発も行っています。

積雪の内部構造の観測

積雪・気象観測ネットワークの守門大平観測点観測されたデータや処理結果はホームページで公開されています。
ぜひ防災科研のホームページをご覧ください！

詳細はWebでご確認下さい。
詳細は
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ebでご確
b でご
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で 確認
でご確
確認下さ
認下さい
い。

防災科研

検索

防災科学技術研究所ホ ムペ ジ
防災科学技術研究所ホームページ

http://www.bosai.go.jp
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12

50th

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

防災科研 50 年のあゆみ 2001 ～ 2013 年
アウトリーチ・国際研究推進センター

・・

国立試験研究機関から独立行政法人へと移行

防災科学技術研究所、科学技術庁から文部科学省に移管

地震研究フロンティア研究センターが理化学研究所から移管

・研究交流棟が完成

地震防災フロンティア研究センター川崎ラボラトリーが開設
・

兵庫耐震工学研究センターを兵庫県三木市に開設

非特定独立行政法人に移行
平塚実験場波浪等観測塔廃止

海底地震津波観測網整備推進室の設置

組織改編（研究組織を３研究領域に再編）

地震防災フロンティア研究センター廃止

・

３研究部、３研究センターに再構成

第二期中期目標 中･期計画開始に伴い研究組織が

実大三次元震動破壊実験施設（Ｅ デが完成―ィフェンス）

・

地震防災フロンティア研究センターが三木市から神戸市へ移転

3

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・夏
・ ・ 〜
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㉒芸予地震
三陸南地震
大雨（九州）
宮城県北部地震
台風第 号
十勝沖地震
平成 年 月新潟・福島豪雨
平成 年 月福井豪雨
台風第 号
台風第 号
㉓台風第 号 秋･雨前線㉔新潟県中越地震
福岡県西方沖地震
千葉県北西部地震
宮城地震㉕平成 年豪雪
平成 年 月豪雨
竜巻（延岡市）㉖竜巻（佐呂間町）
能登半島地震新潟県中越沖地震㉗岩手・宮城内陸地震
岩手県中部地震
ゲリラ豪雨
平成 年 月末豪雨
平成 年 月中国・九州北部豪雨㉕㉘平成 年霧島山新燃岳噴火㉙東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）
平成 年 月新潟・福島豪雨
台風第 号㉚竜巻（つくば市）
平成 年 月九州北部豪雨

高知県 提供高井氏 撮影・提供

㉚

・

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・ ・ 〜
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・ ・ 〜

㉗

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7 8
7 6 7 3 11 9 7 12 8 7 3 10 10 9 9 7 7 9 8 7 7 5 3
19 26 24 14 16 25 7 17 15 06 16 23 20 23 17 26 4 17 12 26 8 26 19 26 24
21 30 8 21 14 10 20
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ⒸAFP PHOTO

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防災科研 50 年のあゆみ 1981 ～ 2000 年
アウトリーチ・国際研究推進センター
・

92

・

7

7

関東 東･海地殻活動観測網が大枠完成

〜
台風第 号
台風第 号
年）浦河沖地震
昭和 年（ 1982〜
⑪長崎豪雨（昭和 年 月豪雨）
年）日本海中部地震
昭和 年（ 1983〜
⑫山陰豪雨 昭( 和 年 月豪雨 )〜三宅島噴火、群発地震⑬昭和 年長野県西部地震
地附山地すべり〜⑭台風第 号〜 ・ ⑮伊豆大島三原山噴火
〜
⑯大雨
57

・

ドップラーレーダーが完成

新庄支所を新庄雪氷防災研究支所に改組

雪害実験研究所を長岡雪氷防災実験研究所

・

大型耐震実験装置の高性能化が完成

・ ・
・ ・
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・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
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・ ・
・ ・
・ ・

⑫

⑭

58

15 12

57

58

59

地震予知研究棟（現在の第１地震調査研究棟）
が完成

・

・

国立防災科学技術センターから防災科学技術研究所へ改組

〜

〜

⑪
⑯
⑲

島根県三隅町（1985）
より

⑬

⑮

⑱

㉑

スーパーコンピューター棟が開設

地震予知研究センターが設置

〜
〜
〜

、

⑰

⑳

・

スーパーコンピューターが稼働を開始

・

江東地殻活動観測施設が観測を開始

10

8

・

・

相模湾海底地震観測施設を平塚実験場に開設（強震観測網）が稼働を開始K-NET

強震記録の公開が開始

19

5

6

25

15 27

8

地表面乱流実験施設が完成、 年度より本格的な実験を開始

・

第２地震予知研究棟（現在の第２地震調査研究棟）
が完成

・

・

（高感度地震観測網）及びHi-net（基盤強震観測網）
が稼働を開始KiK-net・

地震予知研究センターを地震調査研究センターに改組

11

・

・

97

中日本航空㈱ 撮影中川一郎氏 提供

千葉達朗氏 提供

アジア航測㈱96

アジア航測㈱ 撮影

中田節也氏 提供

アジア航測㈱ 撮影

6

雪氷防災実験施設が完成

大雨
竜巻（茂原市）⑰雲仙岳火砕流
ダウンバースト現象（岡山市）
・ 台風第 号（りんご台風）
平成 年釧路沖地震⑱北海道南西沖地震
・ 平成 年 月豪雨
北海道東方沖地震
三陸はるか沖地震⑲阪神・淡路大震災（兵庫県南部地震）
梅雨前線豪雨蒲原沢土石流澄川地すべり針原川土石流新潟地方豪雨災害
・ 平成 年 月末豪雨
台風第 号
⑳有珠山噴火三宅島西方海底噴火
神津島近海地震・ 、㉑三宅島雄山噴火
東海豪雨
鳥取県西部地震

30 12 9
18
5

5

5

50th

14

・

10
1

10

3

（広帯域地震観測網）
が稼働を開始
F-net

・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・
・ ・

88 86 86 85 84 83 83 83 82 82 81 81
7 11 8 7 9 10 7 5 7 3 8 8
13 15 3 26 14 3 20 26 23 21 23 3

18

88
3
・

00 00 00 00 00 00 99 98 98 97 97 96 95 95 94 94 93 93 93 91 91 91 90 90
10 9 7 7 6 3 9 8 8 7 5 12 7 1 12 10 7 7 1 9 6 6 12 7
6 11 8 1 27 31 22 26 4 10 11 1 11 17 28 4 31 12 15 24 27 3 11 2

29

4
96

3

8
7

88
4

4

31

92
99

25 8

3
12
93
1
3

3

97

防災研究データセンターが設置

1981

8
18

84
4
88
95
96

97
・

1990
2000

81
6
7

96

93

90
8
95

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

防災科研 50 年のあゆみ 1959 ～ 1980 年
アウトリーチ・国際研究推進センター

・

70

・

平塚支所が設立

新庄支所が開所（新庄）・松代地震センターが設立

波浪等観測塔が開設（平塚）

雪害実験研究所が開所（長岡）

国立防災科学技術センターが設立

・

・

・

大型降雨実験施設が開設

・ ・ 〜①伊勢湾台風・ ・②チリ地震津波・ ・ 〜 ・ 昭和 年梅雨前線豪雨
第２室戸台風（台風第 号）
・
・ ・
十勝沖地震
・ ・ 〜
三宅島噴火、群発地震
③三八豪雪
・ 〜
・ ・
④新潟地震
昭和 年 月山陰北陸豪雨
・松代群発地震・ 〜
第２宮古島台風（台風第 号）
・・ ・ 〜⑤台風第 、 号
・ ・ 〜
昭和 年 月豪雨
・ ・ 〜
羽越豪雨・土石流
・ ・
えびの地震
・ ・
日向灘地震
・ ・
⑥十勝沖地震第３宮古島台風（台風第 号）
・
18

号）

②
③

①

⑦

整理：間瀬肇氏

撮影：岩垣雄一氏

15

50th

・

・

岩槻地殻活動観測施設が観測を開始

下総地殻活動観測施設が観測を開始

1

18

16

9

7

7

7

26

36

39

45

6

つくば地区研究本館が完成

3

筑波研究学園都市への移転が完了

・

10 74

24

47

・

・

75

42

71 2
1 2
26

17

⑤
⑧
⑨

4

13

14 14

30

10

府中地殻活動観測施設が観測を開始

・ ・ 〜 ・ 昭和 年 月低気圧・ ・ 〜 ・ ・
秋田駒ケ岳噴火・ ・八丈島近海地震
・ ・ 〜
昭和 年 月豪雨
・ ・八丈島東方沖地震
・ ・ 〜
西之島噴火
・ ・
根室半島沖地震・ ・⑦伊豆半島沖地震
・ ・
新潟焼山噴火・ ・多摩川堤防決壊
・ ・
石狩川洪水
五一豪雪
・
・ ・ 〜
台風第 号
・ ・ 〜
⑧有珠山噴火沖永良部台風（台風第・・ ・
伊豆大島近海地震
・ ・⑨宮城県沖地震
・ ・ 〜
御嶽山噴火
・ ・
伊豆半島東方沖地震
・ 下旬〜 ・
⑩五六豪雪

68 68 68 68 67 67 66 66 65 64 64 63 62 62 61 61 60 59
9 5 4 2 8 7 9 9 8 7 6 1 8 4 9 6 5 9
16 1 21 28 7 24
16 2 24 23 24 23 26
267
27
29 10 251080 80 79 78 78 77 77 76 76 75 74 74 74 73 73 72 72 72 70 70
12 6 10 6 1 9 8 9 1 8 9 7 5 6 5 12 7 2 9 1
29 28 12 14
7 8
24 1 28 9 17 30 4 3 29 18 30

67
69

4

・

1960195959

81
2

63
・

1970
1980

67
10

2

8

12

65

64
3

77
80 78

2

73

大型耐震実験施設が開設（筑波研究学園都市第１号）

6

大坂屋書店 提供④⑥⑩

弓納持福夫氏 撮影･提供

木下写真社 提供

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

Hi-net が捉えた 2010 年チリMaule 地震津波による日本列島の傾斜変動
地震・火山防災研究ユニット 木村武志・田中佐千子・齊藤竜彦
１．はじめにSeismic Wave

●2010 年チリMaule 地震（Mw 8.8）による津波：発生から約 1日後に日本に到来●津波到来時に日本列島陸域で地殻の傾斜変動を観測
・Hi-net 併設の高感度加速度計水平成分による傾斜変動データ（先行研究：10 観測点程度；Hi-net：700 観測点以上）
・北海道東岸から九州西岸の太平洋岸全域で観測

TsunamiCHSH N40

N, E downJAPAN

0.05 μrad
CHSH E

~1

目的

7,0

00

0

●Maule 地震津波時の日本列島の傾斜変動の特徴を明らかにする●傾斜変動の発生メカニズムを明らかにする●陸域の傾斜変動データから津波の何が分かるのか？を検討する−40

（左）2010 年チリMaule 地震の震央と日本
列島．
（右）Hi-net 銚 子 観 測 点（CHSH）で の
2010/02/27 12:00～03/01 06:00 の 観
測記録（10 分～3 時間の周期）．

2010 Maule Earthquake (Mw 8.8)120

２．観測された傾斜変動データの特徴

12:00 18:00 00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 06:00
Feb 27 2010
Feb 28Mar 01

km

160

200

240

280

Land
Tilt Station

Sea
Or

1.76 × 10−1 μrad2.12 × 10−1 μrad

0°

14

m
0k

1.29 × 10−2 μrad

IWNH ( 7.83 km, N99E)

53.04 × 10−2 μradSoma

0.78 m2.17 × 10−1 μrad

IWEH ( 0.51 km, N64E)●傾斜変動の振幅
海岸線近傍：0.05 μrad 程度の振幅
50 km 程度：0.005 μrad
（ノイズレベル）程度●海岸線からの距離と振幅の減衰率との関係
3 km 以下：0.05 μradでほぼ一定
３-５０ km：海岸線からの距離に反比例して減衰●近傍の津波に伴う海面変動と同期した傾斜変動●近傍の観測点同士で同期した傾斜変動●傾斜変動は海岸線直交方向に卓越

2.24 × 10−2 μrad2.86 × 10

HRTH ( 1.55 km, N139E)

°
40

−2

μrad

8.28 × 10−2 μrad
VCM3

10-2

0.23 m2.30 × 10−2 μrad
OWSH ( 3.13 km, N71E)
3.20 × 10−2 μrad10-3

4.09 × 10−3 μrad

YNDH (30.36 km, N139E)

7.99 × 10−3 μrad3.58 × 10−2 μrad
Hososhima
0.53 m

°

12

30

15

18

21

μrad

-2

μrad

300 kmOWSH 4.17 × 10

-2

μrad

0
SSKH 1.23e × 10

-1

μrad

10−2

HYGH 4.06 × 10

-2

μrad

10−3
10−1

100

101

102

12

distance from coast, r [km]

5


30

0

HYGH ( 3.02 km, N87E)-1132.20 × 10−2 μrad

μrad

13

5

0°

0.58 m

300 kmKyushu

10−1

μrad

Kure

-1

μrad

IWEH 5.25 × 10

1213

1.17 × 10−1-2

IWNH 2.89 × 10

HRTH 7.81 × 10

6.62 × 10−2 μrad

SSKH ( 0.58 km, N166E)

SAMH 2.17 × 10

5

100

maximum amplitude, φmax [μrad]

μrad
10-1

6.29 × 10−3 μrad0

135.30 × 10−1 μrad
ATGH ( 9.56 km, N171E)

14



00

45

21



18

40

15

SAMH ( 0.43 km, N249E)



Hokkaidogo
Co nal
mp 12
.

35

Pa
ra
Co llelmp.

tho（左）Maule 地震津波に伴う傾斜変動の最大振幅分布と傾斜時系列データ（赤・青線）の例．赤・
青線は海岸線に直交・平行方向の傾斜時系列データを示し，黒線は海面変動データを示す．20
分～3 時間の周期の変動を示す．
（中）各観測点の海岸線からの距離と最大振幅との関係（赤丸）．赤線は 20 観測点ごとの平均（実線）と標準偏差（破線）を示す．灰線はノイズレベル．
（右）各観測点の傾斜変動のパーティクルモーションを示す．

00

Feb. 28 2010

３．傾斜変動の発生メカニズム

12

15

18

21

00

VCM3

●
「津波に伴う海面変化→海底面にかかる荷重変化→固体地球の弾性変形」
で説明可能●傾斜変動の振幅と海岸線からの距離との関係から
ー海岸線近傍の津波による海面変動が大きな領域（幅：14-20 km）
ー海水の総体積変化量（1 m当たり2-7×103 m3）
ー平均的な海面変化（0.2-0.4 m）
を評価可能

0.2 m

IWEH ( 0.51 km, N64E)

４．傾斜変動と海岸線近傍の津波との関係

5.0 x 10−1 μradηtsunami propagation

5.0 x 10−2 μrad

Tilt Station
Land（上）津波に伴う傾斜変動発生の模式図．地震により津波が発生する．津波により海水面の高さが変化するため，海水によって海底面にかかる荷重が変化する．これにより固体地球が変形し，海岸線近傍の陸域で傾斜変動として観測される．
（右）観測傾斜変動と上図にもとづく数値シミュレーション
15の結果との比較．実線が観測，破線がシミュレーション結果 12
Feb. 28 2010を示す．黒線は海面変動データ，赤・青線は海岸線に直交・平行方向の傾斜データを示す．

Sea

2.5 x 10−2 μrad

Tsunamiearthquake

ATGH ( 9.56 km, N171E)

10−1

W

10−2

 max 10−3(  2)g  W 
ln  1  
4(  )r(  2)g 1.6  10 84(  )W  17 km,
10−1

2.5 x 10−2 μrad

OWSH ( 3.13 km, N71E)

18

21
Obs.

00
Sim.

Orthogonal Comp.
Parallel Comp.

まとめ●広域・高密度に展開するHi-net 併設の高感度加速度計により，2010 年チリMaule 地震津波時の日本列島の傾斜変動を観測●観測された傾斜変動の特徴
ー海岸線から1km 以下：0.05 μrad 程度でほぼ一定
ー 3km 以上：海岸線からの距離に反比例して減衰ー 50km：0.005μrad 程度
ー変動方向：海岸線直交方向に卓越

16

W

Coast Linedeformationr

0

HRTH ( 1.55 km, N139E)

loading change

Tsunami Heightmaximum amplitude, φmax [μrad]100

Hi-net tiltmeter

50th

100

101

102

distance from coast, r [km]（左）津波による海面変化を矩形でモデル化したもの（Boxcar モデル）．
（右）Boxar モデルから期待される傾斜変動の理論値と観測値の比較．傾斜変動の海岸線からの距離に対する減衰率の変化が再現できている．傾斜変化の減衰率変化は海面変動の大きな領域の幅（左図の W），振幅の絶対値は総荷重変化量にそれぞれ依存するため，陸域の傾斜観測から海域の津波に関するこれらのパラメータを評価する事が出来る．評価した値は３で行った数値シミュレーションの結果と調和的である．

●観測された傾斜変動は津波に伴う荷重変形で説明可能●陸域の傾斜変動観測から，海岸線近傍の津波による海水の総体
積変化量や海面変動の大きな領域の幅，平均的な海面変化量などのパラメータを評価可能

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

伊豆半島東部の群発地震地域における速度構造の時間変化
地震・火山防災研究ユニット：上野友岳・齊藤竜彦・汐見勝彦

はじめにデータと解析

・ 伊豆半島東方では，数年間隔でマグマ貫入に伴う群発地震が発生している [Okada

・

防災科学技術研究所関東東海地殻活動観測網 /Hi-net 観測点における連続波形データを使用。

・ Hi-net 観測網が整っている 2000 年以降では，2002 年，2003 年そして 2004 年に小・気象庁一元化震源カタログを使用。

et al., 2000]。

規模な群発地震活動が，2006 年および 2009 年に顕著な群発地震活動が見られた（図１）。

・ 群発地震活動周辺に設置されている地震観測点で記録される雑微動の自己相関関数（Auto-Correlation Function, ACF, 観測点直下のグリーン関数）がマグマ貫入にともなってどのような変化をするか調査した。

・

国土地理院による GPS 変位データを使用。

・得られた自己相関関数に対し，時間遅れ 4 － 15 秒に見られる波群の変化が観測点周辺の速度構造の微小な変化によるものと仮定して，その速度の変化量を求めた [ 例えば Wegler et al., 2009]。

・Okada and Yamamoto [1991] に従い，ある変形源に対して半無限弾性体を仮定した地表変形を計算し，群発地震時に得られた GPS 地表変位を説明できる変形源を推定し，これをダイクの位置と体積とした。
1, 2 )ITHH(SZOH35)

Sagamitrough35.0N

OKAH
34.9N

Izu
Peninsula

93049
139.0E

139.1E

Depth (km)

200
0
−200

4)

139.2E

0 A

B

5)

−10

2006
−5

Magnitude
[cm]

(b)

Lag (s)3600 3) フィルター（1-3Hz）処理

3
2

0

120
240 300
Time (s)1.04) 1bit 化処理

2009

0
5
Distance (km)

10

6)

1
0

−1
−2
−3

0

60

1.0

120 180 240 300
Time (s)−45) 自己相関関数（ACF）の作成−5

rACF(t) = ACF(t1) - t1 × dv / v−1.0−30 −20 −10 0 10 20 30
Lag (s)
1.0
0.0
−1.0
−30 −20 −10 0 10 20 30
Lag (s)

速度構造変化6) 24 個（1 日）あるいは 168 個

図 3．速度構造の微小変化の検出。得られた ACF に対して，「Stretching/Compressing」法[Sens-Schönfelder and Wegler, 2006] を適応して速度構造の微小な変化を検出する。

（1 週間）の ACFｓをスタック
図 2．自己相関関数（ACFｓ）の導出

6
地震活動
4
2
0
92107 − 000841 Δ Base line length
0 GPS
−2
−4
−6
−8
0

(c)

4

0.0

Year
2003

1200
2400
Time (s)0.0

図 1 伊豆地方における地震活動と観測施設（a）伊豆半島における地震活動と火山。黒三角は Koyama and Umino [1991] による東伊豆単成火山群を示す。
灰丸は地震の Mjma１以上の震央位置を示す。（b）伊豆半島東方における地震活動と観測施設。上段に本研究で使用した観測点，下段に A-B 領域における震源深さ分布を示す。逆三角は地震計，四角は GPS 観測点を示す。

(a)0Correlation
15−1 0 1 5

Lag (s)1052) オフセット・ドリフト処理

−1.0

5

10

34.5N

3)

B

YOSH

5 km

138.9E

93048

1) １時間の連続波形を切り出す。

dv/v [%]ITOH(SZO028)35.0N

Surugatrough

200
0
−200

95105

A

dv/v [%](b)[nm/s]

139.0E[nm/s]

138.5E

(a)

2002
ACFs

N.ITOH

20
10

2003

1.0 − 3.0 Hz

2004

2005

2006

2007

2008

2009

0
−2
0
−4
−6
−8

2010

0

UD component

5

5

10

10

15

15

20
(d) 250200 Noise Level (envelope)
150
100
50
0
Lag 7.5 − 12.5 (s)
(e)
dv/v
0.5

0
0.5

0.0

0.0
−0.5

0.5
1.0
Correlation

2004

2005

2006

2007

2008

138.9E

139.0E

139.1E

2

Depth (km)

(c)

5 km

N32W

2009

4

0.0

2
2009

−5

0
5
10
Distance (km)議論・ 地表付近で 10-6 を超えるような地殻歪みが発生すると，速度構造に影響があることが考えられる。
→応力変化と速度構造の関連性が考えられる。

・ 強震による地盤変化が速度構造に影響をあたえる可能性もある。

(a)139.1E

139.2E
2009

0

07

1e

−5e−

−0

5

ITOH

OKAH
YOSH
34.9N −1e−06−5e−07

度低下のデータ [Weggler et al., 2009] を加えてもその関係性は明瞭で無く，本研究による解析領域での強震動の影響は小さいと考えられる。

−1e−06−35.0N

ITHH→観測された最大加速度と速度低下の関係性はデータが少ないためよく分からない。2004 年新潟県中越地震の強震記録（最大加速度）と速

6
4

0.0

2

−0.5

0.8

0.9

2009

2010

1.0

図５ 2009 年 12 月に発生した地殻活動（a）マグマ貫入による群発地震活動と地殻変動。逆三角は地震観測点を四角は GPS
観測点を示す。二重四角は GPS 変位測定時に設定した基準点である。赤色長方形は推定したマグマの位置を示している。（b－d）ACFs から推定される 2009，2010
年の ITHH, OKAH, ITOH, および YOSH 観測点周辺における速度構造変化（14 日間の移動平均値）。

5e−07

・速度構造は地表変形と同じ速度で回復する傾向にあった（図７）。速度構造の変化は群発地震終了後も関連性が示唆される。

2010

YOSH

0.5

Correlation
0.7

−10

(e)

2010

5
10

2

−0.5

6

−0.5

S32E

4

0.0

2010

OKAH

0.5

6

ITOH

0.5

Magnitude

1.0 [cm]
calc.
obs.

2009

(d)
(e)

(d)

Magnitude

015・ 速度低下は群発地震活動の収束後に数年をかけて徐々に回復した（図４，７）
。

4

0.0

Magnitudeの貫入による地殻歪みが地表で 10-6 程度になった（図６）。

ITHH

0.5

Magnitude

・ 規模の小さい群発地震活動（2002 年，2003 年，2004 年）では，自己相関関数（ACF）に変化が見られなかった（図 4）。

・ 2006 年および 2009 年では明瞭な地殻変動がとらえられており，ACF で変化の見られた観測点周辺では，マグマ

2010
6

−0.5

34.9N・ 規模の大きな群発地震活動（2006 年，2009 年）では 0.3% をこえる顕著な速度低下が見られた（図４，５）。

(b)139.2E

35.0N(b) (c)

結果

2009

(a)

dv/v [%]

2003

dv/v [%]

2002

図 4．ACFs の時間変化と地震活動，傾斜変動，および GPS による地殻変動測定結果。表示期間はいずれも 2002 年から 2010 年である。
（a）地震発生数（橙棒）と M-T 図（黒棒と円）。地震は図 1b の領域で発生したものを採用した。
（b）GPS 測量の基線長変化図。観測点は図 1b に示されている，国土地理院によって設置・運用されている 92107 と 000841 を用いた。縦軸は cm である。
（c）ITOH 観測点上下動記録の雑微動を用いた ACFs 波形。正負の振幅をそれぞれ赤と青で示している。
（d）ITOH 観測点上下動記録の RMS 振幅によるノイズレベル。縦軸はナノメートルである。20 時間の移動平均処理を施している。
（e）「Stretching/compressing」法による ACFs から求めた速度構造変化。図中，カラーは平均 ACF と各自求められた ACF との相関性を示している。

06

−
1e

0

07
5e−

5 km

(b)
Temporal dv/v changes [%]during events

0.0

dv/v [%]−0.5

dv/v [%]

dv/v (%)[nm/s]

20
250
200
150
100
50

0.0
ITOH
−0.2

ITOH

ITHH
ITHH
ITHH

ITOH

ITOH

−0.4
2009
2006
2004
2003

−0.6
−0.8

OKAH

ITHH

−7

10

YOSH
−6

−5

10

10

strain

図 6 （a）地殻変動から推定した 2009 年のマグマ貫入による地表付近で推定される体積歪変化。赤および青はマグマ貫入によって正および負の体積歪変化を示す。
（b）2003，2004，2006，そして 2009 年のイベントで推定されるマグマ貫入による体積歪と速度構造変化。

0.5dv/v [%]

5 mm

まとめ

雑微動による自己相関関数（ACF）のモニタリングから，マグマ貫入に伴う群発地震活

動による速度構造の変化を検出した。

0.0

１． 地殻歪みにして 10-６以上の変化があると，速度構造変化も明瞭であった。

２． 地表変形に同期する速度変化の回復も見られた。

Correlation
−0.5

0.7

0.8

0.9

1.0

2002

2003

2004

2005

これらのことから，地下の速度構造の変化と地殻変動（地殻歪の蓄積と解放）に関連性

2006

2007

2008

2009

が示唆される。今後，本手法による地殻活動の状態把握および予測への可能性を議論したい。

2010

図 7 速度構造変化と地殻変動
色丸は ACF から推定された速度構造変化（dv/v）を示す。14 日間の移動平均処理が施されている。色は平均 ACF との相関値を示している。黒線は群発地震活動領域をまたぐ基線長変化（95105－93048）を示す。2003，2006，2009 年のイベントで大きな基線長変化が見られるが，見やすくするためにスケールアウトさせている。

50th

謝辞：
気象庁提供の一元化処理震源要素を使用しました。また，国土地理院の提供する GPS 観測網 GEONET のデータを使用しました。図は GMT [Wessel and smith, 1991] を用いて作成されております。

17

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

月や太陽の引力が地震の引き金に－東北地方太平洋沖地震に先行した地球潮汐の地震トリガー作用－
地震・火山防災研究ユニット 田中 佐千子

18

50th

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

プレート境界型巨大地震のシミュレーション～流体と摩擦発熱の影響～

地震・火山防災研究ユニット 浦田優美・福山英一

背景と目的

まとめ

深さ [km]

大地震が発生する沈み込み帯では、 しばしば複数の分岐断層の存在が確認されており、 それらが、 大地震の破壊伝播に大きな役割を担っていることが推測される。
また一方で、 沈み込み帯では流体 ( 水 ) の存在が示唆されており、 地震時に重要な役割を果たすと考えられている。 流体が地震時に果たす重要な役割の一つに、
thermal pressurization (TP; 断層運動に伴う摩擦発熱によって間隙流体の圧力が上昇し、 断層の強度を低下させる ) がある。
そこで本研究では、 TP が分岐断層での動的破壊伝播に与える影響を数値
実験によって調べる。

・ 主断層全体で TP が有効な場合、分岐断層で TP が無効⇒主断層に破壊が伝播する
分岐断層で TP が有効⇒分岐断層に破壊が伝播する
・ TP と地表の効果によって、 両断層に破壊が伝播しうる
・ TP は沈み込み帯での大地震において重要な役割を果たすと考えられる

南海トラフの分岐断層
海溝からの距離 [km](Tanikawa et al., 2012に加筆)

・ Thermal pressurization (TP) によって、 分岐断層での破壊過程が変わることを明らかにした

モデルと計算手法z = 15°, 30°

x

分岐断層

主断層

 = 13°
（主断層）



eff
n 0  100 MPa

最小主応力( max )初期
 0  24 MPa
クラック
最大主応力
(  min )

x

TPの計算

動的破壊の計算

2-D 全無限媒質ySlip

流体・熱の拡散
Shear zone

断層・Tada & Madariaga (2001) による積分核を用いた境界積分方程式法(BIEM)
・摩擦構成則: すべり弱化則

・ 発熱量

摩擦率 
静摩擦率 s・ 熱と流体の拡散方程式

剪断応力

幅w

解析解 (Bizzarri & Cocco, 2006)

 0   0  neff0
動摩擦率 d
Dc

間隙圧

すべり量

すべり弱化則(where

結果 : TP の効果
すべり速度

 15 2b TP が主断層
○

1

のみで有効

0

分岐点 0

分岐断層

2
1
0

主断層
0

1

2 4 6 8 10 12
断層に沿った距離 [km]TP が主断層
のみで有効

分岐断層

両断層に
破壊が伝播

2

2
1
0

主断層
0

2 4 6 8 10 12
断層に沿った距離 [km]Rupture tracez [km]

TP が主断層のみで有効

a○−6

 = 30°−8

破壊伝播経路は−4−2x [km]
 に依存−6x [km]

分岐点 0

分岐断層
2 地表

1
0

主断層
0

2 4 6 8 10 12
断層に沿った距離 [km]TP が断層全体で有効

b
○
0

−6

主断層に−2−4
x [km]
破壊が伝播

0

−6

分岐断層に
−4
−2
x [km]
破壊が伝播

0

−4

−2

−8

−6

x [km]

初期クラック

−4

−2

−8

破壊した
破壊しなかった

50th−6

x [km]−4

海溝からの距離 [km]

分岐断層

0

−2

0

南海トラフ

TP が無効0−2

1

深さ [km]z [km]

 = 15°

断層は地表に達していない 15 2

主断層に0
破壊が伝播 分岐点 02

地表

10 [m/s]

時間 [s]

時間 [s]

分岐断層に
破壊が伝播

0

時間 [s]

時間 [s]a TP が無効○

地表の効果

時間 [s]

地表なし

議論

時間 [s]

断層上のすべり速度)−2

TP が無効TP が有効(Tanikawa et al.,2012に加筆)

岩石摩擦実験 分岐断層が未成熟⇒TP は主断層で有効⇒破壊は主断層に伝播
主断層
分岐断層が成熟
10-19
10-18
10-17 は両断層で有効⇒TP
断層物質の透水係数⇒破壊は分岐断層に伝播
[m2]

19

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

大型振動台を使って再現する実大スケールの断層運動～地震発生メカニズムの解明に向けた巨大岩石実験～
地震・火山防災研究ユニット 山下太・福山英一

はじめに
地震とは、断層が急激に食い違い、それによって弾性波が励起される現象である。このことから、地震のメカニズム解明を目的として、断層運動を模擬した岩石実験が数多くおこなわれてきた。しかしそれらの多くは試料サイズがcmオーダーであり、現実の断層（～km）とは大きなスケールギャップがあった。そこで我々は大型耐震実験装置を利用してメートルオーダーの岩石試料を用いた高速摩擦実験を開始した。
反力バー
反力

反力架台

ジャッキ
フレ ム
フレーム

ローラー

実験条件
10mm

ひずみゲージ 加速度計

AEセンサー

最大変位：400 mm
変位速度：0.1-1000 mm/s
最大垂直応力：1.33 MPa

岩石試料
反力床

岩石試料

振動台

岩種：インド産はんれい岩
サイズ：0.5x0.5x1.5m（上側）0.5x0.5x2.0m（下側）

断層運動の巨視的特徴

AE活動モニタリング

低い載荷速度・垂直応力では断層運動（＝断層すべり）は比較的安定しており、摩擦係数はほぼ一定の約0.75であったが、載荷速度および垂直応力の上昇と共にすべりが不安定となり、大きな応力降下をともなうス
ティックスリップイベントが多発した。

模擬断層のすべりにともなって、AE（Acoustic
Emission: 極微小地震）が多数発生した。
活動度

収録波形例

載荷速度
垂直応力

震源分布

同じ力学的条件下でも、断層面の状態により多様なスティックスリップイベントが発生。

応力降下量の断層面状態依存性波形を用いた震源決定により発生場所を推定したところ、断層面上の摩耗の強い領域と弱い領域の境界に集中して発生していることが判明。

ひずみモニタリング

実験にともな て 実際の断層と同様に模擬断層表面
実験にともなって、実際の断層と同様に模擬断層表面
断層近傍に貼り付けたひずみゲ ジにより ステ クス
断層近傍に貼り付けたひずみゲージにより、スティックスに条線が発達し、摩耗物が生成された。
リップイベントにともなう応力降下をモニタリングした。
条線の発達

ゲージ配置と応力降下量分布

表面粗さ・摩耗物量の依存性

応力降下（破壊）の伝播

破壊伝播速度：3.2 km/s
R2 = 0.87

震源

載荷速度：100mm/s
載荷速度

断層面上の表面粗さと摩耗物量の増加にともない、応力降下量が減少しており、応力降下量が両者の関数で示される
ことが明らかとなった。

20

50th

震源ではじまった応力降下（破壊；断層すべり）が自然地震と同等の速度で伝播。

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

稠密な海底圧力観測網から見る近地津波の初期時空間発展
地震・火山防災研究ユニット：
津波発生

平時

稲津大祐・齊藤竜彦

津波伝播

津波通過後

NIEDで設置中の海底ケーブルによるリアルタイム稠密海底観測網
約3m（～300hPa）の隆起
海底圧力～水深

海底圧力～水深

海底圧力＜水深

津波前の海底圧力＞ 津波後の海底圧力

観測点が津波発生域に ない →津波発生域に ある →問題

東北大学による東北沖地震の津波発生域の海底圧力変動（稲津ほか 2012 JpGU）

海底圧力 = 津波高→ データそのものが津波高を反映
海底圧力 = 津波高 ＋ 水深変化 → 両者を分離する必要

特に、巨大インパクトにつながる近地津波に対し、観測点が津波発生域にあるような場合にそのリアルタイムデータからいかに早く（津波発生・伝播中に）有効な情報を抽出するか？

沖合海底圧力リアルタイムデータを用いる（近地）津波の早期予測・警報を実用的にするための試み

海底圧力（10Hz）
海底の加速度・速度（100Hz）
稠密な海底圧力観測に基づく
津波モニタリングシステム“（仮）津波モニタ”－稲津・齊藤（NIED）（2012年地震学会）
１ 津波発生域における稠密モニタリングシステムで津波を見ること
１．津波発生域における稠密モニタリングシステムで津波を見ること“（仮）津波モニタ”： “強震モニタ”（青井ほか2011）の海域バージョン
２．津波発生域における稠密モニタリングから早期に規模推定・概算することその原理的限界、および、予定観測網の限界

植平（本成果発表会講演）

・早期（15分待たず）に津波規模を推定することについて
理想的な実験で考察

仮に2011年東北沖地震のときに海底ケーブル観測が行われていたとしたら・・・？
・数値シミュレーションで考察
津波高

津波を発生させる
水深変化（初期条件）＝ 海底圧力 － 津波高＝ 津波通過後の海底圧力変化“強震モニタ”－（地震・津波発生直後から）インバースモデリング・初期津波： tFISH
対馬（JMA）ほか（Tsushima et al. 2009; 対馬ほか2012地震学会）
・任意時点の津波
前田（ERI）ほか（2012年地震学会）－沖合津波高から沿岸津波高を経験的に即時推定
馬場（JAMSTEC ）ほか（2012年地震学会）

海底圧力

海底圧力を
予定観測点で表示

38N断面図

理想的な実験（ガウス型の初期津波の伝播シミュレーション）
＠水深4000m（伝播速度一定既知）
津波波源の波長依存性

黒：津波高
赤：海底圧力青：海底変位を圧力換算

津波発生直後（1分）： 海底圧力からは何も見えない

津波伝播し始め（6分）：
津波伝播
始 （ 分） 海底隆起域
海底隆起域での圧力減少と伝播津波が混在
圧力減少 伝播津波 混在
その隆起量に圧力減少量が追い付いていない

さらに津波伝播（13分）： 圧力減少量が海底隆起量に追い付く

原理的には

長い波長

短い波長

波長が長い場合、津波発生域の海底圧力が変化水深分まで成長するのに時間がかかる

波長がわかれば、津波発生域の海底圧力変動の継続時間がわかる→ 早い段階（数分）の海底圧力変動分を外挿し海底変位量を概算可能－稠密な観測網が津波発生域を取り囲む場合、早期の津波規模概算が可能－はみ出ている・遠地津波の場合、第一波が観測網を通過した後で津波規模概算が可能

まとめ
稠密な海底圧力観測に基づく津波モニタリングシステムの活用－遠地から到達する津波の場合、その津波の伝播がそのまま可視化－観測網直下で発生する近地津波の場合 → 津波 ＋ 海底変位観測網のリアルタイムデータの取得に備え、今後必要なこと－tFISHなどのリアルタイム津波インバージョン（即時規模推定）の実装
tFISHなどのリアルタイム津波インバ ジョン（即時規模推定）の実装－リアルタイムデータから津波シグナルを正確に自動抽出する枠組みの実装

津波発生域が観測網内にある場合（近地津波）、その早期規模推定について
津波の力学に基づき、その原理的限界、および、実際の限界を考察
巨大な近地津波（M>8.5、空間スケール100km超）の場合
津波発生帯を包括（海溝陸側斜面～海溝外側）しその波長を分解できる観測点間隔（数十km）であれば適切な表示とその見方を習得しておくことで地震発生後、数分程度で海底変位量の概算ができる可能性

50th

21

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

噴火予測システムの高度化
観測・予測研究領域

地震・火山防災研究ユニット

噴火予測システムとは火山噴火の発生や推移を予測するためには、火山活動の異常や地下のマグマの状態をリアルタイムで把握する必要があります。高精度の観測装置を備えた基盤火山観測網により、比較的大きな規模の噴火は、前兆的な変化などの火山活動の異常を高い精度で観測できるようになりました。噴火予測システムは、地下のマグマが地表へ向かって上昇
し始めるなどの火山活動の異常を自動検知し、マグマの動きをリアルタイムに自動推定するシステムです。このシス
テムによって、いつごろ、火山のどのあたりで噴火が起こる可能性があるのかを短期的に予測できるようになると考えています。また、噴火災害の数値シミュレーションと組み合わせることによって、リアルタイム観測データに基づいた噴火災害予測が可能となります。
基盤的火山観測網
基盤的火山観測網（整備予定）

十勝岳
有珠山
北海道駒ヶ岳火山

樽前山

リアルタイム
データ

火山観測施設

岩手山
草津白根山
富士山

浅間山
雲仙岳

ボアホール式
地震計・傾斜計

伊豆大島
三宅島

阿蘇山

地震や地殻変動の発生などの火山活動の異常

異常の検知、
マグマ活動の把握

マグマの上昇

霧島山

マグマ溜り

口永良部島

災害予測のためのシ
ミュレーション

火山活動の災害予測

200 km

基盤的火山観測網の位置

２０１１年霧島山（新燃岳）噴火
２０１１年（平成２３年）１月に発生した霧島山（新燃岳）噴火では、噴火予測システムは１月２６日１６時頃から火山活動による異常な地殻変動を自動検知し、１月２７日には新燃岳北西７ｋｍの地点の深さ１０ｋｍでの変動源の収縮を自動推定しました。この収縮源は、マグマを放出したマグマ溜りであると考えられています。このシステム
によって，霧島山（新燃岳）の噴火活動に関するマグマ活動の推移を自動で定量的に推定することができました。
10

8

マイクロラジアン

7KRMV-EW
KRMV-NS
KRHV-NS32.1
時間値(潮汐補正済）
1 マイクロラジアン
N,E down

6
5
4
3
2

KRHV-EW
MJNH EW

茂木モデル

大隈半島南東沖の地震M4.8

4

SUKH NS3

異常が検知された観測点の数の推移

2
10

振幅(m/s)

0
10-5
10-6

KRHV
KRMV

31.9

新燃岳

MJNH

31.8

5 km

OBS. 0.5 rad
CAL. 0.5 rad

KRMV 10分間平均振幅

130.6

10-7
10-8

茂木モデル

新燃岳

MJNH NSSUKH EW

1

SUKH

32

異常が検知された観測点の数

9130.7

130.8

130.9

131

131.1

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15

２月

１月

2011 年 1-2 月に観測された噴火活動に伴う傾斜変動と、異常な傾斜変動が検知された
観測点数の推移。

変動源自動推定の処理結果。複数のモデルについて検討を行い、球状収縮源が最適モデル
として自動推定された。変動源の位置は新燃岳の北西約7ｋｍの深さ約10ｋｍの地点。

開発中の噴火予測システム
火山の異常や地下のマグマの状態をより高精度で捉えるためには、地表で観測した地殻変動だけではなく、地下の状態の変化を観測する必要があります。火山では、体で感じることができない極めて小さい地震が常に発生しています。この地震はマグマ溜りの周りなどでも発生し、火山活動の変化に伴って地震活動の変化や地震波形が変化する考
えています。基盤火山観測網により、異常をより高精度に検出する技術の開発を進めています。

火山観測施設
地震波
地震波

地震

マグマの上昇マグマ溜り

地震波

繰り返し発生する地震の地震波による火山活動の異常検知の概念図22

富士山で観測された繰り返し発生する地震の波形。火山活動が変化した際には、この地震活動や波形が変化する可能性がある。

50th

富士山で発生した地震（グレー）と繰り返し発生する地震（青）。

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

50th

23

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

リモートセンシング技術による火山活動の把握
地震・火山防災研究ユニット

リモートセンシング技術を利用することにより、定点観測では検出できない有用な情報を得ることが出来ます。防災科研リモ
トセンシング技術を利用することにより 定点観測では検出できない有用な情報を得ることが出来ます 防災科研
では、航空機搭載型スペクトルスキャナ（ＡＲＴＳ）、衛星搭載型合成開口レーダ（SAR）、気象レーダ、可視ハイビジョンシ
ステム（高解像度映像によるPIV）等のリモートセンシング技術を用いた、火山活動把握のための装置、解析手法の開発を行うとともに、これらから得られる観測情報に基づく火山研究を実施しています。

航空機搭載型スペクトルスキャナによる火山観測
防災科研では、「火山噴火予知計画」（文部科学省科学技術・学術審議会測地学分科会が建議）に基づき、火山観測（地表面温度分布、降灰分
布、火山性ガス濃度分布等の計測）のための、航空機搭載型スペクトルスキャナの開発研究と活用を1988年より実施しています。
防災科研の航空機搭載型スペクトルスキャナ
ARTSを用いた火山活動の推移把握（桜島）ARTSの小型化に関する技術開発
2008年から2010年かけて、熱的な活動は南岳A火口では低下し、昭和火口では活発化したことを把握しました。

当所は2006年に航空機搭載型放射伝達スペクトルスキャナ：ARTSを開発しました。ARTSは、可視域から赤外域の光を、異なる421波長に分けて計測し、各波長の画像を取得できる装置です。2006～2007年度にその性能実証試験を完了し、2008～2010年度に、ARTSによる火山観測と観測技術開発を実施しました。2011～2012年度は、ARTSの運用性を高めるために、ARTSを小型し、より汎用的な航空機に搭載する技術や、データ解析技術の向上に関する開発を実施しました。

桜島（SO2ガス濃度分布）
854℃ (1001nmより)搭載予定機 C208

単発ターボプロップ

435℃ (1625nmより)Showa Crater

Minamidake A Crater

2D-array sensor

B200

機動性を高めるため、小型の航空機にARTSを搭載する技術開発を、2011～2012年に実施しています。

SWIR SHUARTSセンサヘッドユニット

Flight dire

ction
tion
Flight direc

LWIR SHU

FOV 40°
°

Sli
t im

Im
ag
e

センサヘッドユニット構成成，
レイアウトを変更

105℃(10260nmより)
766℃(1001nmより)

300m

VNIR
SHU

２つの観測孔に分割してセンサヘッドを搭載

南岳A火口

age

Minamidake A Cratersw
ath

SHU Mountwith IMU

Spatial resolutions
SWIR, LWIR : 1.2×1.2m (AGL 1000m)
VNIR :
0.5×0.5m (AGL 1000m)

ARTSの観測模式図（Push-broom方式）

Showa Crater

50cm
桜島輝度温度画像（10260nmより）、（上）2008/4/8 10:41、飛行高度4000m、輝度温度画像空間分解能 3.6m（標高1000m）、（下）2010/11/21
11:26、飛行高度 5000m、輝度温度画像空間分解能 4.8m（標高1000m）。

ARTSセンサヘッドユニット

省電力CPUボード、
半導体ストレージ（SSD:640GB）を搭載
し小型化したARTS制
御装置（左）、新型モニタ（右）を開発。

合成開口レーダーによる火山活動把握
合成開口レ
ダ による火山活動把握
合成開口レーダ（SAR）は、昼夜・天候を問わずに地表を観測することができるリモートセンシング技術です。また、２時期のSAR画像から面的に地殻変動を検出できるという特徴を有しています。防災科研では、SARを用いた精密かつ的確な火山活動把握手法についての研究開発を推進しています。
東北地方太平洋沖地震の火山への影響
新燃岳・霧島山の火口内溶岩の変遷
SARを用いて東北地方太平洋沖地震の火山への影響を調査しました。
2011年新燃岳噴火において火口内に出現した溶岩の変遷をSARを用い
火山活動活発化の兆候は見られませんでしたが、東北地方の火山周辺て調査しました。溶岩の体積は，2011年1月28日から1月31日の間に一定
で局所的な地殻変動が生じていたことがわかりました。これは火山下に存の速度で増加したことが明らかになりました。また、噴火から2年近く経過
在する柔らかい媒質への地殻変動の集中に伴って生じたと考えられます。 した現在も、溶岩はゆっくりと成長を続けていることも明らかになりました。
○SAR干渉解析により求められた東北地方太平洋沖地震に伴う地殻変動
海溝の断層すり
海溝の断層すべりによる地殻変動を除去

岩手山周辺

栗駒山周辺

吾妻山周辺

那須岳周辺

○SAR画像から推定した火口内溶岩の体積増加○SAR干渉法による最近の溶岩変動

溶岩噴出前後のSAR画像

TerraSAR-Xの干渉解析による火口周辺の地表変動
TerraSAR
Xの干渉解析による火口周辺の地表変動

蔵王山周辺

地形推定に関する模式図推定された溶岩体積の時間変化
体積増加速度の時間変化
8000

局所的沈降
柔らかい媒質PALSARの干渉解析から地震に伴う地殻変動を検出（左）。それとGPSから断層モデルを推定し，計算される地殻変動を除去（右）。

柔らかい媒質（マグマだまり等）が存在すると，伸長変動がそこに集中する。その直上に局所的な地殻変動が生じる。

溶岩の形状を回転楕円体の一部で近似する。地形データからシミュレートした画
像が観像が観測画像と整合するように回転楕円
像 整合す
う
転楕
体のパラメータを推定。

溶岩の体積は，2011年1月28日から
溶岩の体積は2011年1月28日から
1月31日の間に一定の速度で増加。
1月31日の体積は約1500万立米。

体積増加速度[m3/24days]

火山周辺で衛星‐地表間距離が延びた（沈降傾向）ことを示す
局所的な地殻変動が求まった。

推定地形

Sim.画像観測画像

SAR干渉解析による干渉解析による
地震に伴う地殻変動

7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000

TSX
RS2

火口内溶岩の成長速度は減衰しつつも、
ゆっくりと成長を続けている
続けている。

0
11/3/2011 2/11/2012 5/21/2012 8/29/2012 12/7/2012

気象レーダ，PIVによる噴煙観測
火山噴煙による災害を予測するために、気象災害に関する研究と連携して気象レーダによる高度な噴煙観測技術開発を推進しています。また、噴煙の高解像度映像の定量解析にも取り組んでいます。
気象レーダを用いた噴煙計測技術
噴煙のPIV解析
2011年の霧島山新燃岳噴火について、国土交通省河川局の国見山レーダ・釈迦岳レーダ
2011年3月の霧島山新燃岳噴火について、のデータ（Cバンド，H，V偏波）を用いて、噴煙の定量的な解析を行いました。噴煙の検出期間
画像粒子流速測定法(PIV)によって噴煙の映やレーダ反射因子を求めることに成功しやレダ反射因子を求めることに成功し、また反射因子と降灰分布の関係を明らかにしました。
また反射因子と降灰分布の関係を明らかにしました
像解析を行い 火口直上の噴煙の運動を定像解析を行い、火口直上の噴煙の運動を定
量的に明らかにしました。
○2011/1/26-27噴火における積算反射因子 ○左図A-E点における反射因子の時間変化○霧島山新燃岳とレーダの位置とレーダ観測範囲と降灰分布の比較A○2011年3月13日噴火における噴煙のPIV解析

B

vectors X

釈迦岳

10
8
4
0
-4
-8
-10

+A
+B

C

+C
+D

D

E

+E

新燃岳

○水平・垂直反射因子と反射因子差
国見山

水平反射因子（ZH）

謝辞：本研究で使用したレーダデータは、国土交通省九州地方整備局水災害予報センターから提供を受けた。ここに記して感謝いたします。

24

垂直反射因子（ZV）

反射因子差（ZDR）

解析に用いた噴煙のハイビジョン映像

PIV解析によって得られた噴煙の運動速度のX成分（上）とY成分(下）

50thvectors Y
10
8
4
0
-4
-8
-10

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究
地震・火山防災研究ユニット

プロジェクト概要
日本列島の日本海側や内陸部には、局所的に変形が集中する「ひずみ集中帯」が存在します。ひずみ集中帯では、蓄積される大きなひずみのために、活断層や活褶曲といった活構造が形成されます。平成16年新潟県中越地震（M6.8）、平成19年新潟県中越沖地震（M6.8）のように、この「ひずみ集中帯」では大きな被害地震が発生しています。最近でも平成23年東北地方太平洋沖地震の翌日に長野県・新潟県県境付近でM6
地方太平洋沖地震の翌日に長野県
新潟県県境付近でM6.7
7の地震が発生しました。相次ぐ被害地震によって、この地域の地震像を明らかにする必要性が高まり、文部科学省は「ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究」を5年間計画（平成20年度～24年度）で進めることを決定しました。
この研究プロジェクトの目的は、ひずみ集中帯の活構造の全体像を明らかにし、震源断層モデルを構築することによって、ひずみ集中帯で発生する地震規模の予測、発生時期の長期評価、強震動評価の高度化に資することです。また、このプロジェクトは、防災科学技術研究所を代表として、国内の複数の大学や研究機関と連携して調査観測・研究を進めています。

図１ ひずみ集中帯周辺で発生した大地震（黒丸、1586～2007年、深さ50km以浅）と活断層の分布（赤線）。
黄破線で囲まれた領域は、北から日本海東縁ひずみ集中帯および新潟－神戸ひずみ集中帯。
黄破線で囲まれた領域は 北から日本海東縁ひずみ集中帯および新潟 神戸ひずみ集中帯

制御震源を用いた
人工地震探査

図２ 制御震源を用いた人工地震探査測線図。黄色で示した線が調査測線であり、５測線で実施された。左の写真は海域調査風景。右の写真は陸域調査風景。車両は、探査に使用された起震用のバイブロサイス。

調査観測・研究内容(1)自然地震観測
ひずみ集中帯の陸域及び海域において稠密な定常的地震観測を実施し、高精度な震源決定や強震動予測に必要な地震波速度構造と非弾性の三次元的な分布を明らかにする。

(2)制御震源を用いた反射法・屈折法による海陸統合調査(2)制御震源を用いた反射法
屈折法による海陸統合調査
陸域では大型起震車等、海域では高分解能音波探査装置等を用いた反射法・屈折法による地下構造調査を行い、ひずみ集中帯の地下浅部におけるイメージングを行うとともに、
地震波速度構造の絶対値を明らかにする。

(3)ＧＰＳ連続観測等による精密ひずみ観測
精密なGPSキャンペーン観測を実施し、ひずみ集中帯の地殻変動を明らかにする。

陸域における自然地震観測◆▲ 本プロジェクトのオフライン観測点
定常観測点◆ 新潟中感度観測点▲ Hi-net等の定常観測点(4)活構造の地形地質調査
空中写真判読、変動地形調査、音波探査等を実施し、地表及び海底面の変動構造・
地殻ひずみ速度を明らかにする。

(5)強震動予測高精度化のための研究
既存のデータの収集・整理等により浅部・深部統合地盤モデルを作成する。また、断層モデルに関する情報を総合して震源モデルの高度化を行う。

(6)歴史地震の調査
過去に発生した地震や活断層等に関する歴史資料や地質資料、観測記録の収集・再解析を行い、地震の震源断層の位置の推定や、長期評価の精度向上に資する。

厚い堆積層下に埋もれた基盤形状の解明

山形

G S
GPSアンテナ
ナ(Vp=5.7 km/sec)

Ｌ

2007中越沖

観測点は積雪3mの中でも観測が可能である

新潟

Ｌ
3m

Depth (km)福島

防雪パネルボード
観測機器の収納されたケースはパネ
ルボードの下に設置されているＬ

Ｌ
2004中越Ｈ

Ｌ長野

群馬

観測点配置図2Hz三成分地震計(CDJ-S2C-2)

地震計設置状況Ｈ
2011長野・新潟県境

オフライン観測点外観

この機器の組み合わせでメンテナンス
フリーで4.7か月以上稼働可能である
データロガー(HKS-9550)

図４ 地震波トモグラフィー解析によって得られた新潟地域の基盤形状俯瞰図。左下
地図の黒枠内の領域を南西方向から俯瞰する。P波速度5.7km/秒を超える深さを基
盤上面と仮定した。厚い堆積層で覆われていた盆地領域の基盤形状が明らかになり、凹凸が目立つ。山地領域と盆地領域とでは基盤の深さが大きく異なり、最も深いとこ
ろでは10kmを超える。

大容量蓄電池観測機器収納ケース

平成20年度より陸域における自然地震観測で、ひずみ集中帯に300地点を超えるオフ
ライン地震観測点を展開し、連続波形データの収録を行った。低消費電力量（<0.3W）であるデータロガーと大容量のバッテリーを組み合わせることにより、メンテナンスフリーで4.7か月以上稼働させることが可能になり、合わせて3mの積雪対策を実施したことにより、
冬期積雪量が非常に多いこの地域での連続観測を可能にした。

図５ 図４の基盤形状を真上から俯瞰した図。Hi-netによる震源を重ねて表示する（丸印）。基盤深度が大きい低地の帯（ピンク破線で囲まれた領域）が北東－南西方向に連続しており、活断層（赤線）の走向と大局的に同じである。主
要な被害地震の震央（星印）は、いずれも基盤形状の大きく傾斜している場所に位置する。つまり、基盤形状が大きく変化するところは、活断層の活動蓄積によって、基盤が大きくずれているところを見ている可能性がある。

平成23年長野県・新潟県県境付近の地震（M6.7）■地震観測点

南西

北東
本震
高速度
低速度

北西傾斜の
震源断層

P-wave Velocity (km/sec)

低速度
高Vp/Vs比

図３ 高分解能地震波トモグラフィー解析によって推定されたP波速度構造。速度の小さい領域
が橙色から黄色で示され、第三紀の堆積層に対応していると考えられる。その堆積層は非常に厚く深さ9kmを超えて確認され、厚い堆積層の帯が北東－南西方向に連続していることがわかる。

南東傾斜の
震源断層
局所的な応力集中？

流体（水かマグマが存在？）

図６ 震源分布図。左上は解析に使用したオフライン地震観測点の分布。右上は精密震源決定によって得られた震央分布。左下と右下の図は、右上図の水色の領域とピンク色の領域における震源断面図を示す。赤破線は余震分布から予想される震源断層面を示す。平成23年3月12日に長野県・新潟県県境付近にてM6.7の地震が発生し、東北地方太平洋沖地震（M9.0）によって誘発されたと考えられる。精密な震源分布から、震源域の北東側と南西側では、震源断層面の傾斜が異なっていることがわかる。

50th

図７ 長野県・新潟県県境付近の地震の震源断層の模式図 震源域の北東側と南西側では地震が発生模式図。震源域の北東側と南西側では地震が発生している深さでの岩石の速度が異なり、また北東側と南西側とでは震源断層の傾斜も異なっていることから、地震の際に性質の異なる2つの岩石ブロックが同時に活動したと考えられる。本震の深部には、低速度で高Vp/Vs比を持つ領域（紫色の領域）があり、そこは流体の存在が示唆され、地震発生に流体が関与した可能性がある。

25

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

日本海溝海底地震津波観測網の整備(1)
地震・火山防災研究ユニット 海底地震津波観測網整備推進室
防災科学技術研究所では、2011年3月の東日本大震災の後も引き続き大きな地震が発生し、強い揺れや高い津波が襲来するおそれがある東北地方の太平洋沖海底に、海底光ケーブルと一体となった地震計と津波計から成る１５０余の観測点を設置して、リアルタイムで連続観測する海底地震津波観測網の整備事業を開始しました。この観測網の完成・運用により、東北地方太平洋沖に発生する地震と津波をより速く正確に検知して、精度の高い情報の伝達および海域の地震像の解明に貢献することが期待されます。

日本海溝海底地震津波観測網の整備計画
・東北日本太平洋沖と日本海溝と千島海溝南部に沿って、
海底光ケーブルと一体となった地震計と津波計の観測点１５４カ所を設置、リアルタイムの連続観測を行う。
・房総沖から北海道東方沖の５つの海域は、約２５の観測点
を約３０㎞の間隔ごとに格子状に、海溝軸外側は３０~６０㎞
ごとに、各々システムとして設置。
・各システムの観測点の観測データは、光ファイバーケーブ
ルで二つの地上局に双方向伝送され、さらに通信回線を通してデータセンター（防災科研、関係機関）へ送信される。

ケーブルルートと観測点配置（観測システム①～⑥）

地震計・津波計等で構成される観測ユニット（観測点）約１
５０か所を、５つの海域①～⑤と海溝軸外側（アウターライズ）⑥に、各々システムとして順次整備。平成２４年度は房総沖①と三陸沖北部④の２海域を計画。

海底ケーブル

光ファイバー

外装（沿岸、浅部）

観測装置（観測ユニット）は、水圧センサ（津波計）、地震計（速度計、加速度計）、伝送部、光増幅部、電源部等で構成され、深さ8000ｍまで設置可能な耐圧容器に収納される。 観測点のデータは、光ファイバーを用いた海底ケーブルで二つの地上局（陸揚局）に伝送される。
沿岸や浅部の海底ケーブルは、ケーブル保護のため外装部が厚い。
観測装置試作器
⽔圧センサ

地震センサ＋計測・伝送・制御部

光アンプ・主電源部

筐体の内部に収容される海底の浅部（水深約１５００ｍ以浅）ではケ
海底の浅部（水深約１５００ｍ以浅）ではケーブル敷設船から埋設機を海底ブル敷設船から埋設機を海底に降ろしケーブルと観測装置を埋設。深部では海底地形の起伏に合わせてケーブル敷設船から深海敷設する。

26

50th

観測装置の筐体（外⼨Φ３４ｃｍｘ２２３ｃｍ）
⽔深１５００ｍ以浅の海域では海底下に埋設。

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

日本海溝海底地震津波観測網の整備(2)
地震・火山防災研究ユニット 海底地震津波観測網整備推進室
観測点が極めて少ない海域に、高密度・広域の観測網を敷設

水圧計PG2, PG1

水圧計TM2, TM1

H２４年度 H２５年度 H２６年度
２海域
３海域
海溝軸外側

現在、陸域に比 て海域の定常的観測網は、
現在、陸域に比べて海域の定常的観測網は、範囲が限られ極めて少ない

文科省資料に加筆

H２７年度から本格運用。
常時リアルタイムの海底観測網により海域の情報が飛躍的に増り海域 情報 飛躍的 増えることが期待される

海底地震津波観測網の整備により期待される成果
・沖合で発生する津波を直接検知して精度の高い迅速な津波予測に貢献。
・リアルタイム、２４時間連続の観測データに基づき、海底の地震活動や地殻上下変動のモニタリング、
地殻構造の調査研究等、海域の地殻活動と地震像の解明に貢献。
・海域の地震動の早期検知による緊急地震速報の高度化 これによる早期の避難行動等被害の軽減
・海域の地震動の早期検知による緊急地震速報の高度化、これによる早期の避難行動等被害の軽減、
また都市計画や防災計画への寄与が期待される。

高度な津波予測システムの開発

地震動および津波の到達時刻の早期検知

海底地震津波観測網の津波計により、沖合の津波を直接的に検知して、津波の波源域、進行方向の特性等を早期に捉え、津波の情報伝達の改善、緊急津波速報の実現に寄与することが期待される。

陸と海の観測網を合わせた解析により、陸域のみに比べて、太平洋沖合の地震の地震動と津波を相当早期に検知することが可能となる。

三陸沖の津波波形

十勝沖の津波波形

2011年年東北地方太平洋沖地
震時に、三陸沖と十勝沖の津波計（水圧計）で観測された津波波形（黒線）と、地震発生後20分の
観測データから理論的に計算された波形（赤線）。
沖合に設置された津波計で、沿岸の津波の最大波高や時刻を、
津波到達前に予測できる可能性がある（Tsushima et al.,al 2011）。

1896年明治三陸地震の津波シミュレーション例。
地震発生から3分、10分、30分後の津波伝搬の様子（齊藤・古村、2007）。

海溝型地震発生域の諸現象の直接的検知

地震動（P波初動）の検知までの時間
(a)
( )

(b)

(a)陸上観測網のみ

猶予時間
(c)
( )

(b)陸＋海(c)（陸＋海）と（陸）の差

津波検知までの時間

猶予時間

⽔深３０００ｍを仮定して計算(d)(d)沿岸の観測点のみ

(e)

(f)

(e)陸＋海(f)（陸＋海）と（陸）の差

各点の地震による地震動と津波の検知時間のシミュ
レーション。例えば日本海溝付近の地震の場合、陸域のみに比べて、地震動を最大20～30秒程度早く（ｃ） 津波の発生を最大20分程度早く（ｆ） 各々早期（ｃ）、津波の発生を最大20分程度早く（ｆ）、各々早期検知が可能と試算される。

海底地震津波観測網の整備により、海溝型地震発生域の諸現象や津波の直接的検知が可能となり、海と陸の観測網のデータを統合した基盤的観測研究の推進に貢献する。
・地殻構造の解明、時間変化
・精密な震源と発震機構の決定、地震活動の詳細
・相似地震、超低周波地震の高精度モニター
・地殻上下変動の解析、ゆっくりすべりの検出
地殻変動 解析 ゆ く す検出・プレート境界の固着域、反射面の解析
・海底地殻変動と津波の生成過程
・海溝型地震の強震動生成過程、 etc.

50th

27

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

局地的豪雨の早期予測に向けた積乱雲観測
観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット

研究の背景と目的および成果の概要
ミリ波レーダ、XバンドMPレーダ等を用いて積乱雲の発生・発達・衰弱の一連の過程を把握するための観測を暖候期に首都圏で実施し、観測データの解析と数値実験により、積乱雲の発達予測因子の検討を行う。さらに、ミリ波レーダ
データ及びMPレーダの高時間分解能局所スキャンデータを用いた熱力学リトリーバル法の結果を、雲解像数値モデルに取り込むデータ同化予測実験を行う。
年
年
季観測を実施 幾 か 積乱雲 初
2011年、2012年の夏季観測を実施し、幾つかの積乱雲の初期構造を捉えることができた。また、高時間分解能データを用いた積乱雲の三次元構造を解析した。熱力学リトリーバ
ル法を開発し、積乱雲内の温位場の推定を可能とし、推定結果を利用した同化手法の開発を行った。

ミリ波レーダとXバンドレーダの連動観測の実例

観測方法

 場所 積乱雲多発地帯の埼玉県西部山岳域
 期間 2011年と2012年の8月
 観測戦略
ミリ波レーダでは、積乱雲を早期検出し、その発生初期の三次元構造をRHIスキャンとPPIスキャンを組
み合わせて高時間分解能で観測する。
XバンドMPレーダでは、ミリ波バンドが捉えた積乱雲を追尾し、積乱雲の近傍だけに集中した局所スキャンを行い、1分から2分という高時間分
解能で積乱雲の三次元構造を捉え解能で積乱雲の次元構造を捉える。

観測測器の配置図
ミリ波レーダ◎◎XバンドMPレーダ

XバンドMPレーダ

注）RHIスキャン：方位角を一定とし、積乱雲の鉛直断面を観測するスキャン
PPIスキャン：仰角を一定とし、積乱雲の水平断面を観測するスキャン

主要な成果①ミリ波レーダで捉えた積乱雲の発達過程
10時32分13秒にミリ波レーダ
で初めてエコーを捉える
10時57分37秒にXバンド
MPレーダで初めてエコーを捉える

左上図：ミリ波レーダで捉えたエコー
頂高度（丸印を結んだ折れ線）と新たに発生したエコーの出現高度（赤丸）②XバンドMPレーダで高時間分解能で捉えた積乱雲内部の挙動
左上図：XバンドMPレーダが2分毎に観測した積乱雲内の最大反射強度の高度分布の時間変化m

下図：ミリ波レーダで捉えた積乱雲の内部構造
ミリ波レーダでは、XバンドMPレーダ
よりも約25分早く積乱雲を検出し、積乱雲の成長過程を詳細に捉えることができた。また、積乱雲の発達に伴って、新たに発生するエコーの出
現高度が高くなることがわかった。

dBZ

11JST

11:30JST

12JST

12:30JST

下図：反射強度の高度分布の時間変化（2分毎）
局所スキャンによって、2分間隔で積乱雲の内部構造を更新することで、強い降水をもたらす“降水コア”が落下する挙動を連続的に観測することができた。

③熱力学リトリーバル法による積乱雲内の温位偏差場の同化予測実験
左上図：観測された2時間積算雨量。
左上図：
熱力学リトリーバル法の概要。局所ス
キャンを行うことで、2分間隔で積乱雲
内の風速場を導出することが可能とな
り、精度の高い加速度を算出できる。
流体力学の運動方程式を用いて、算出した加速度とバランスする熱力学場の推定を行う。

高度左下図：
積乱雲内の反射強度(カラー）、風速ベ
クトル 上昇流（赤実線） 下降流（青実
クトル、上昇流（赤実線）、下降流（青実線）と、温位偏差（黒実線）の鉛直断面。

(km)

距離(km)

28

積乱雲の下層に暖かい温位偏差が推定された。この推定結果は、数分後にこの積乱雲がさらに発達したことと整合
する。

50th

右上図：
気象庁メソスケールモデルを初期値境界値として与えた雲解像数値モデ
ルCReSSによる2時間積算雨量の予測値。降水を予測できなかった。
左下図：
CReSSにMPレーダが観測した風速
場、降水分布を同化させた数値実験（NDG実験）による2時間積算雨量の予測値。弱い降水が予測された。
右下図：
NDG実験で同化した観測パラメータに加えて、熱力学リトリーバル法で推定した温位偏差場を同化させた数値実験による2時間積算雨量の予測値。
観測結果を最も良く再現出来た。

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

複合水災害の予測技術開発
観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット
研究の目的と背景：多発する都市型水害とアーバン・フラッシュ・フラッド（都市河川の急激な水位上昇）
気象庁が公表した「気候変動監視レポート2010：平成23年6月」によると、地球温暖化の進行に伴い、極端な大雨の頻度が増加する可能性が高いと予想されている。実際に１時間雨量が80mm以上の短時間強雨の発生回数は、1976年以降連続する11 年～12 年間毎の平均回数は少しずつ増加し、アメダスデータを使って集計した短時間強雨や大雨の発生
回数は、ここ30 年間余りで増加傾向があることが指摘されている。
このような極端気象によって近年の水災害もその様相が多様化している。局所的でかつ短時間に発生する、集中豪雨
による都市型水害の増加もその事例である。1999年6月の福岡豪雨災害では、福岡県福岡市の博多駅周辺の地下街や地下鉄が浸水し、地下室に閉じこめられ１名が死亡した。1999年7月の練馬豪雨では、１時間に131mmの局地的な大雨が発生し、新宿区西落合の地下室への浸水により閉じこめられた１名が死亡した。2008年7月には、神戸市都賀川流域で局所的な集中豪雨により、10分間で1.3m水位が上昇した（アーバン・フラッシュ・フラッド）。これにより、河川親水施設や遊歩道で遊んでいた市民・学童5名が流され水死している。2008年8月には、東京都練馬区雑司ヶ谷で発生した豪雨により 下水道工事をしていた5名が急な増水で流されて亡くなった
雨により、下水道工事をしていた5名が急な増水で流されて亡くなった。
防災科学技術研究所では、このように多発する都市型水害に対応するため、（１）リアルタイム広域浸水予測モデルの開発と、（２）アーバン・フラッシュ・フラッドの予測手法の構築を行っている。

【気候変動監視レ
ポート2010,気象庁】
14:15【神戸市灘区の甲橋。神戸市建設局HPより】

14:50

研究テーマ1：東京23区リアルタイム浸水予測モデルの開発
誘因特
徴量

雨量強度
5分,10分
15分,30分
60分間(最大)雨量等

基
本
ア
ル
ゴ
リ
ズ
ム

降雨分布
から浸水
範囲や地
点を予測

素因特
徴量

地形的要因
土地の傾斜と凹凸(標高，勾配)教師
データ

水の集まりやすさ(集水面積)

形態的要因
人工的要因
浸透・貯留量下水道幹線・枝線(建物率，緑地率， (平均道路幅)
高層化率等)
平均傾斜角度

集水域界
SVM解析
浸水実績

土地利用(10mメッシュ)
数値計算結果最大道路幅

識別関数f(x)を用いて代表データを抽出
ラフ集合解析で浸水・非浸水ルール作成

 リアルタイムで広域な浸水予測を可能とするため、統計的学習モデルであるＳＶＭ（サポートベクターマシン）と、データマイニング手法であるラフ集合解析を利用する。
 まず、浸水実績やシミュレーションによる浸水情報と、誘因となった降雨特性および要因などを整理し、SVM解析により相互の関係性を判別する。
 判別された関係性から、ラフ集合解析により浸水・非浸水ルールを抽出し、降雨事象にそのルールを適用することで浸水地点を予測する。
 この手法の基本は機械学習であるので、予測モデルの精度向上には数多くの教師データ（浸水実績など）と適切な素因抽出が必要である。現在は、教師データとするための浸水実績と適切な素因情報を、数値シミュレーション結果（共同研究）なども利用して収集整理を行っている。

研究テーマ2：アーバン・フラッシュ・フラッドの予測手法の構築
研究テ マ2：ア バン・フラッシュ・フラッドの予測手法の構築

横浜市内の都市河川で観測されたアーバン・フラッシュ・フラッド。
10分で水位が2m上昇。
1分間の最大上昇速度(cm/min)

1分間の最大上昇速度(cm/min)

35.00
35.00
y = 7.0001e 0.1504x
R² = 0.0783

30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
0.000

30.00
25.00
20.00

d<1km

15.00

d<2km
d<3km

10.00

d<4km

5.00
0.00

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

0

4.000

宿裏橋からの距離(km)【最大水位上昇速度と降雨中心の位置関係（早淵川・宿裏橋）】

20

40

60

80

100

120

降雨強度(mm/h)【最大水位上昇速度と降雨強度の相関（早淵川・宿裏橋）】

流
出
過
程
に
着
目
し
た
予
測
手
法
の
開
発

降雨

分布型
流出解析モデル

250m
ﾒｯｼｭ
将来的にナウキャスト
予測雨量も利用

流量

水位評価モデル

水位の
急上昇
を予測

リモートセンシング情報およびＧＩＳの利用

標高

土地利用

5m

50mﾒｯｼｭ

標高データを利用し、流出過程の例
として洪水到達時間分布を算出した（横浜市早淵川）。

 水位の急上昇は、身近な都市河川でも観測されている。早淵川の現地観測からは、降雨強度や降雨の位置と水位の急上昇に相関関係は確認できない。
 そこで、流出過程に着目した予測手法の構築を行う。流出量に影響する土地利用には、衛星による土地被服データを活用する。流量が集中する地点を抽出するために、航空レーザ計測による高精度高詳細標高データを利用する。
 雨量から流量への変換には分布型流出解析モデルを利用し、水位評価モデルによりリアルタイムで水位の急上昇を予測できるモデル構築を行っている。

極端気象に強い都市づくり• 東洋大学 防災科学技術研究所は、ゲリラ豪雨などの極端気象を対象に、 • 都環研
理学、工学、社会科学の総力を結集して行っている「気候変動 • 日本
• 気象協会に伴う極端気象に強い都市創り」研究プロジェクト（ＴＯＭＡＣＳ）の研究代表機関である。
 特に研究成果の早期的な社会実装を目的に、多くの参画機関との社会実験で中心的な役割を果たしている。
• ＪＲ東日本• ＪＲ東海 社会実験の過程で明らかになった諸問題・課題を議論し、極• 大林組
端気象に強い都市創りの提言としてとりまとめます。

50th

•

教育
生活

人命
救助

社会
基盤

危機
管理

東京消防庁

• 江戸川区• 横浜市• 藤沢市• 南足柄市

人命救助



局地的大雨等の情報収集手段を開発し水防活動に活用する（東京消防庁）

危機
管理






豪雨情報等を区民にわかりやすく提供する手段の検討（江戸川区）
親水拠点の安全管理を高度化（横浜市）
浸水範囲や浸水深をリアルタイムで予測するシステム開発（藤沢市）
防災行政無線放送および土砂災害警報システムへの活用（南足柄市）



鉄道運行の安全性向上や、列車運転規制への適用を検討する（JR東日本・JR東海）
建築現場の安全管理への適用性と課題を明確にする（大林組）



防災・環境教育を実践する（都環研）
短時間予測システムの予測結果を住民に伝達する（東洋大学）

社会
基盤
教育
生活

29

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

地球温暖化の下での強大化台風による東京湾および伊勢湾の高潮観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット■はじめに
東京湾や伊勢湾には，日本の中枢機能と大都市が集中しており，そこで大規模な高潮災害が発生した場合，その影響は首都圏・中京圏に留まらず，全国さらには世界に及ぶことが懸念される．このような高潮災害による被害軽減には，過去に発生した最大級高潮の再現のみならず，それを上回る可能性のある今後起こり得る高潮についての科学的検討が必須である．
防災科学技術研究所では，科学的に信頼できる最大級高潮の予測を行うため，台風渦位ボーガスを組み込んだ大気－海洋－波浪結合モデルを開発した．そして，現在気候および地球温暖化を想定した将来気候（2099年9月時点）の下で東京湾および伊勢湾において発生可能な最大級の高潮の予測を行った．

■台風渦位ボ ガスを組み込んだ大気 海洋 波浪結合モデル■台風渦位ボーガスを組み込んだ大気－海洋－波浪結合モデル
 高潮の規模を決定付ける外洋からの海水流入を高精度に計算できる多重σ座標系沿岸海洋モデルCCM （防災科研オリジナルモデル），気象モデルMM5（ペンシ
ルベニア州立大学・米国大気研究センター）および波浪モデルSWAN （デルフト工科大学）を結合させ，大気，海洋および波浪場を１つの系として一体的に計算する．
 結合モデルは，複雑な沿岸地形やその土地利用状態の効果などを考慮して海上風を算出できる．→
を算
き
従来
従来のモデルに比べて高潮の計算精度が大きく向上
デ
高潮 計算精度が きく向 また，結合モデルは，台風の進路と中心気圧を大気海洋力学的に予測することができる．
 過去に発生した台風・高潮の再現を行い，結合モデルが高精度に台風・高潮を計算できることを実証した．
 さらに，渦位逆変換法に基づく台風渦位ボーガス手法を用いることで，台風の進路を客観的に変更させたり，温暖化時の台風強度を予測することができる．
 温暖化の影響を海洋場と気象場の両方に反映させ，その下で定常状態に達するまで発達した台風（最大級台風）を東京湾・伊勢湾にそれぞれ50通りの進路で来襲させるよう初期化を施した．
 このモデルを用いて，IPCCの温暖化シナリオA1B （2099年9月）の下で伊勢湾台
風級の台風が東京湾および伊勢湾に来襲すると想定した場合の計算を行い，東京湾および伊勢湾全域において発生する高潮と高波の時空間変化の実態を大気・海洋力学的に予測した．

■予測結果（将来気候下の東京湾）
東京港

葛南

江戸川河口
荒川河口
千葉港中央
東京灯標 千葉
羽田空港

芝浦

京浜港

横浜新港 海ほたる

北袖ヶ浦

横須賀 第二海堡
久里浜

15km

 湾の最奥部の葛南では東京湾台風による高潮（潮位偏差2.3m）を大きく超える潮位偏差4.1 m，東京港でも3.4 mの高潮がそれぞれ発生することが明らかとなった．

■予測結果（将来気候下の伊勢湾）
7

想定50台風による最大潮位偏差
想定50台風による最大潮位偏差の平均値

最大潮位偏差 [m]6伊勢湾台風時の観測データ

5
4
3
2
鳥羽港

師崎

松坂港

中部国際空港

津港

湾央

四日市港

常滑港

ポートアイランド

木曽三川河口

名古屋港

庄内川河口

1

 最湾奥の名古屋港では，最大となる6.9 mの潮位偏差が生じることがわかった．
 想定50ケースの台風全てで四日市と知多を結ぶ線より湾奥の全域で伊勢湾台風による潮位偏差を超える高潮が発生することが明らかとなった．

30

50th

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

降雨による土砂災害の危険度評価技術の開発
観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット■はじめに
防災科学技術研究所では，降雨時の土砂災害の危険度評価手法の開発を進め，開発した崩壊早期予測手法が国土交通省の地すべり防止技術指針に採用されるなどの成果を上げてきた．
今回，大型模型を用いた斜面観測実験の結果をもとにより正確かつより早期に評価できる新たな危険度評価技術を開発した．
降雨時の斜面状態を表す不安定化メカニズム（下図）から，降雨量等による水分挙動と斜面の変位挙動が密接な関係にあることが考えられる．しかし，既往の危険度評価手法では，① 降雨量（水分量）か斜面変位のどちらか一方のみを用いて評価を行っており正確さに欠ける．
② 斜面が崩壊するか，安定に向かうかを早期に評価することが困難である．
以上のような問題点があった．
これらの問題点を解決し，既往の手法より，より正確に，より早期に土砂災害の危険度評価が可能な新たに開発した技術に
れ
点を解決
往
法
確
期
砂災害 危険度 価が 能な新発技術ついて報告する．

■模型実験概要
降雨
降雨強度
時間
mm/h
h
15
4
30
2.5

降 雨
表面流

地表面からの浸透水
不飽和側方からの流入水

含水量の増加

自重の増加

表面浸食

[計測センサー]
地下水位計
土壌水分計
テンシオメータ
伸縮計(インバー線式)
連結式歪計
鉛直変位計

粘着力の減少

Ev01
Ev02
Ev03
Ev04
Ev05

履歴1
履歴2
履歴3
履歴4
履歴5

50 → 100
100 → 50
50

履歴6 Ev0640

Ev01

有効応力の減少滑動力S の増大

クリープ
変形

抵抗力R の低下
間隙水圧の増加飽和

大型模型斜面(マサ土斜面：斜面長10m, 幅3.9m，深さ1.15m，勾配30°)(斜面内には土中の水分挙動と変位挙動を計測できるセンサーを多点に
設置)

S>R

NO

YES

降
雨

変形加速

急速移動
流動化

崩壊

S

55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0

時間降雨量(mm/h)

浸透水流力の増加

2.2

■実験結果

6回の降雨履歴の実験結果

崩壊直前の実験結果

40

崩壊

降伏点

30
20
10
0

Ev01
開始

0

1

Ev02
開始

Ev03
開始

2

3

Ev04
開始

Ev05,6
Ev05
6
開始

4
5
6
地表面変位δSD(cm)

結果の一例として，6回の履歴における斜面中腹部の水位変化と変位変化の関係

通水量

0

1

2

3

4
5
6
日 (day)(i) (ii)

5000
4000
3000
2000
1000
0
6000

SD01(斜面下流)
SD02
SD03(斜面中腹)
SD04
SD05(斜面上流)

6500

7000
時間(s)

7500

8000

結果の一例として，崩壊直前において斜面の上流から下流の多点で計測した
斜面変位の速度Vの逆数1/Vの時間変化

斜面変位の速度パターンを用いた予測手法

時間
変位変化

既知

未知

崩壊へ
(B)
危険

(B)
変位が生じた場合(A)安定へ既知

変位速度の逆逆数

水分変化

モニタリング開始

現在時刻

9

未知

速度パターンの変化点に着目時間(A)変位が生じない場合
時間

8・変位の速度パターンは多変位の速度パタ ンは多地点において同様な傾向である．
・速度パターンの変化が生じる時間は，地点毎に差が見られる
・崩壊直前では累乗的な変化となり，崩壊土塊内の何れの地点でも同時刻に生じることが明らかとなった．
・多点計測による変位の速度パターンの変化が生じる
時間差が縮まる場合，崩壊に近づく．

■危険度評価技術②

最大履歴を超え
た場合

7

550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0

(iii) 崩壊へ水分挙動と変位挙動の履歴情報を用いた予測手法
降雨開始

崩壊

累積降雨量

降雨量

■危険度評価技術①
水分変化

24Ev05 Ev06

時間降雨量
通水量(時間降雨量に換算)
累積降雨量

6000

1/VSD (s/cm)

地下水位 HW(cm)

50

降雨
降雨
通水
通水
通水
通水24時間後に降雨

888(9日間に6回の履歴を与えた実験を行った，
6回目の履歴では斜面崩壊に至った.)■実験結果
・斜面内の水分変動による
斜面内の水分変動による
繰返し載荷により，水分と変位の関係には降伏点が見られる．
・この降伏点を超えない場
合には変位が生じない．
逆に，超えた場合には，水分の上昇に伴い変位が増加
し，ひずみ硬化現象に似た関係が見られた．
・水分変化と変位変化の傾分変化と変位変化 傾
きが緩やかになると，最終的に崩壊に至る．

備考

模型実験の降雨履歴

降雨時の不安定化メカニズムの概略図
斜面内の水分挙動と変位挙動は密接な関係がある．

WL04 :斜面中腹部

50

Ev02 Ev03 EV04

R

60

通水
通水量
時間
mm/s
h

累積降雨量（mm)■降雨時の斜面の不安定化メカニズム

変位変化
モニタリング開始

現在時刻

降雨履歴による斜面内の水分挙動と変形挙動の関係には降伏点が見られ, 同関係の傾きに着目すると簡易的に斜面の危険性を判断できる危険性を判断できる．
（右上図の水分変化が現状までの最大値を超えた場合において，変位変化が生じない場合（右上図の(A)），左上図のAに示すように安定と判断できる．
逆に変位変化が生じた場合（右上図の(B)），左上図のBに示すように危険と判断できる）50th

モニタリング開始

現在時刻

斜面変位の速度パターンの変化が生じる時間差が多点で縮まってきた場合，崩壊に至ると判断できる．
逆に この変化点の時間差が広がっていく場合 斜面が崩逆に，この変化点の時間差が広がっていく場合，斜面が崩壊に至らず，安定状態に向かっていると判断できる．
（リアルタイム計測において，①の履歴を用いた評価手法により，危険と判断された場合，上図の崩壊直前の判断手法を用いて，危険度を評価することができる）31

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

平成24年7月九州北部豪雨における災害情報と避難行動
観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット
阿蘇市における災害経過

はじめに
2012年7月12日，梅雨前線の南下に伴って熊本県や福岡県などで記録的な豪雨が発生し広線 南い範囲で洪水や土砂災害が生じた．激甚災害に指定されたこの平成24年九州北部豪雨について防災科学技術研究所では，土砂災害被害が甚大であった阿蘇市において，住民を対象としたヒアリング調査を7月23日に実施した．9月には災害対応にあたった阿蘇市役所と阿蘇広域消防本部へヒアリング調査を行い，本災害の全体像の把握と情報伝達，避難行動について取りまとめた．
本報告では阿蘇市における土砂災害時の情報伝達過程及び住民の避難行動について，その概要を報告する．

平成24年7月12日前後の豪雨
この豪雨は，梅雨前線に沿って日本海を進む低気圧から南東に伸びる前線で発生した．7
月11日から12日にかけて前線は南下し降雨分布もそれと共に南下したが，熊本県北部の阿蘇山付近では特に12日0時から9時頃にかけて降雨の強い領域が停滞した．図1は国交省設置のXバンドMPレーダによって観測された，11日23時から災害が発生し始めた12日4時の九州
バ ド
ダ よ
観測された
時 ら災害が発生 始めた
時 九州
北部地方における毎正時の降雨域の挙動を表したものである．降雨域が南下していることが読み取れる．

表3 阿蘇市における災害経過と市役所・消防本部の対応
7月12日 防災情報（Jアラート・警報等）
0:30 熊本地方気象台「大雨・洪水警報発令」
0:32
0:40
0:41
0:45
1:08
2:00
2:40 Jアラート「土砂災害警戒情報」
2:55 熊本県記録的時間大雨情報第1号
3:00
3:05
3:10
3:26 熊本県記録的時間大雨情報第2号
3:30
3:30
3:31
3:54 熊本県記録的時間大雨情報第3号
3:58
4:00
4:00
4:00
4:06
4:17
4:23 熊本県記録的時間大雨情報第4号
4:30
4:55
4:55
5:00 熊本県記録的時間大雨情報第5号
5:00
5:04
5:50
5:53 熊本県記録的時間大雨情報第6号
5:55
6:15
6:19
6:23 熊本県記録的時間大雨情報第7号
6:30
6:33
6:35
6:41

災害情報

市役所

消防本部

防災行政無線にて警報発令の広報，注意喚起
全職員に対し警報発令のメール配信，参集準備
ASO安心メールで大雨・洪水警報発令を発信
災害待機班（災害対策本部前身）が待機に入る
お知らせ端末（IP端末）により警報発令を放送
市内道路冠水，浸水の情報が入り始める
土砂災害警戒情報受信「雨の降り方から，災害発生を予感した」消防署長談
内牧で床下浸水，以後通報増加
消防署から2隊が警戒出場
待機班，自主避難所の開設と職員を配置
三野（三閑）地区で土砂崩れ（死者3名）→7:45覚知
お知らせ端末（IP端末）により住民へ注意喚起
警戒隊，内牧地区で多数の河川氾濫，床下浸水を確認
内牧に避難指示，ほか市内全域に避難勧告発令
中部消防署（阿蘇市）管内居住職員参集命令
市内消防団へ警戒，広報を要請
市内消防団
警戒，広報を要請
内牧，小里地区で孤立した住民34名を救助（浸水）
全職員直近消防署所へ参集命令
三久保地区で孤立した住民5名を救助（浸水）
災害対策本部設置

三野（古閑）地区で土砂崩れ（死者1名）
手野（平井）地区で土砂崩れ（死者3名）→9:00覚知三久保地区で孤立した住民23名を救助（浸水）三久保地区で土砂崩れ（死者3名）
手野（古城6区）地区で土砂崩れ（死者2名）
坂梨福岡で土砂崩れ（死者5名）
赤水地区で男性1名が行方不明（濁流に流される）→9:00覚知

豆札で土砂崩れ（死者1名）
手野地区で住居が流されたとの通報
小野田地区で濁流により孤立した男性1名を救助

気象庁発表「これまでに経験したことのないような大雨」

6:52
6:55
8:10
8:50
9:03
9:30

三野（古閑）で土砂崩れ（死者1名）
自衛隊の災害派遣要請
乙姫地区において土石流で孤立した5名を救助
県へ消防相互応援隊の派遣要請
内牧地区で孤立した14名を救助（浸水）
尾篭地区で孤立した7名を救助（浸水）
県内応援隊（第一隊）到着，
坂梨福岡土砂災害現場にて活動

10:35
10:40
10:45
11:00
11:30
15:00

自衛隊先発隊到着
災害救助法適用申し出
自衛隊先遣隊到着
自衛隊本隊到着
災害救助法適用

表3は阿蘇市における災害経過と市役所・阿蘇広域消防本部の対応をまとめたものである．赤字は土砂災害を表しており，さらに，消防本部または市役所が土砂災害の発生を覚知した時刻を示した．市役所と阿蘇広域消防本部では，土砂災害の発生を覚知した時刻にタイムラグがあることが分かった．

阿蘇市における災害情報伝達と避難行動
図1 九州北部における降雨域の推移（X-MPレーダ観測結果）

阿蘇市における土砂災害ヒアリング調査概要と住民の防災意識
手野平井③
死者3名

手野土井⑤
死者2名
三野三閑①
死者3名

三久保堀切④
死者3名

三野古閑②
死者1名
三野塩井
行方不明1名図6 阿蘇市における情報収集手段

中坂梨豆札⑦
死者1名

坂梨上町
死者1名
坂梨春の牧
死者1名

（番号は発生順序を表す）

豪雨を予想していた豪雨を予想していなかった

過去の災害を知っている

過去の災害を知らない備えをしていた備えをしていなかった

避難場所を知っている

避難場所を知らなかった

図3 ヒアリング調査対象年齢内訳

ヒアリング対象

図2 阿蘇市内土砂災害被害とヒアリング調査地域
表1 防災意識ヒアリング調査結果

阿蘇市

1

15

11

1

1

7

12

0

図2は阿蘇市における土砂災害の人的被害とヒアリング調査場所を表したものであり，名前が赤字の地区においてヒアリング調査を行った．図3はヒアリング対象者の年齢，表1は住民の防災意識の調査結果であるが，豪雨を予想していなかった住民が多かった．また，この地域では平成2年にも集中豪雨による土砂災害が発生しており，過去の災害を知っている住民が多かった．

阿蘇市における防災情報媒体
表
表2 阿蘇市における防災情報伝達媒体
阿蘇市情報伝達媒体

備考

防災・行政無線

各世帯へ個別受信機貸与

ＩＰお知らせ端末

各世帯へ専用受信機貸与

ＡＳＯ安心安全メール

登録者へ防災・防犯情報を告知

本災害時における消防団の活動

図8 救助活動に入る消防団員
図9 消防団員による避難誘導
図6において深夜にも係わらず，消防団の広報によって避難情報を得たという住民が13名中2名いた．これは，7月12日4時に阿蘇市役所が消防団に対して警戒・広報活動を依頼し，その広報を聞いた住民が避難情報として認知していたためである．また，消防団は被害発生の有無や被害状況の把握に務め，市役所に報告をするとともに，住民の避難誘導や救助活動
等，応援が到着しない中で活動に奔走した（図8・図9，広報あそより引用）． なお，阿蘇
市役所へのヒアリング調査によると，市役所が依頼する前から自主的に警戒・広報活動を実施していた分団もあり，平成2年に発生した豪雨災害の教訓が活かされたと考えられる．
害まとめ

図4 阿蘇市お知らせ端末
図
表2は阿蘇市における防災情報伝達手段であり，阿蘇市では3種類の媒体を活用して住民に対して防災情報を提供していた．防災・行政無線及びＩＰ告知端末の受信機は，阿蘇市全世帯の9割が設置しており，防災情報を収集する環境は整っているも図5 阿蘇市土砂災害警戒広報ポスターのであると言える．

32

図7 阿蘇市における避難行動

図6は住民に対して防災情報の収集手段をヒアリングした結果をまとめたものである．その結果，住民の多くの避難情報等防災情報の入手方法は，主にテレビやインターネット等，
電子媒体からであったが，消防団の広報によって避難情報を得た場合もあった．
図7は避難行動についてのヒアリング結果である．実際に避難行動をとった住民は12名中7名であった．避難指示・勧告が発令されたのは12日4時であり，夜が明けきらない時間帯で名であた．避難指示 勧告が発令されたのは12日4時であり，夜が明けきらない時間帯であったことから，避難行動は劣悪な環境下において行われた．“避難できなかった”と回答
した住民は，土砂災害により道路が寸断されたり，避難道路が冠水したりといった避難できない状況であったことが推測できる．“避難しなかった”と回答した住民は，「今，避難すると危険が伴う」と判断し，自宅にとどまったという回答があるなど，避難するにもできな
い状態であったことが窺えた．このような危険な状況下において，消防団の活動が住民の避難に結びついた事例もあった．

坂梨福岡⑥
死者5名

50th

■市役所から住民への防災情報伝達は，土砂災害発生前から行われるなど，円滑に行われたと考えられる．それにより災害前に避難できた住民がいた．
■多くの住民は，防災情報取得時に，情報の錯綜や伝達の遅延があるなど，災害状況を自ら判断できるだけの情報がまだ不足していると感じている．そのため，行政機関は住民に対し繰り返し広報し，情報伝達手段を複数活用するなど，今まで以上に周知徹底を図ることが重要である．
■水・土砂災害は同時多発的に発生したため，被害情報の取得に時間を要し，市役所と消防機関との間にタイムラグが生じた．そのため，避難情報の伝達は行われたものの，避難路の浸水により多くの住民が結果的に困難な避難を強いられる場合があった．そこで，災害情報を含めた各種情報を一つのプラットホーム上に一元化し，情報共有を図ることが望まれる．
阿蘇市
平成 年 豪雨
砂災害 各機関や住民 教訓
認知お ，消防団■阿蘇市では平成2年の豪雨・土砂災害を各機関や住民が教訓として認知しており，消防団が自主判断で広報，警戒活動を実施するなど尽力が見られたことから，過去の災害を風化させることなく伝承していくことが重要である．
■本災害において阿蘇市では，地域特性を熟知する消防団の活動は大きな効果を発揮したと言える．しかし，流動人口の多い都市部においても同様な効果が発揮されるかは不明で，地域の特性に応じた災害情報の伝達と避難手法の検討が必要であろう．
参考文献
熊本県阿蘇市：広報あそ8月，9月，2012．
阿蘇広域消防本部：平成24年九州北部豪雨に係る時系列．

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

気候変動に伴う極端気象に強い都市創り

科学技術戦略推進費

防災科学技術研究所 気象研究所 東洋大学 国土技術政策総合研究所 情報通信研究機構 北海道大学 日本気象協会 ほか

背景
科学技術戦略推進費（科学技術振興機構/文部科学省）は、気候変動に対

レーダネットワーク

応した新たな社会を創出するための社会システム改革プログラムを開始しま

首都圏に は研究用した。このプログラムでは、温室効果ガスを削減すると同時に、削減だけで

X-NET ， 国 交 省 X-は避けられない温暖化の影響に適応するため、気候変動の適応策や緩和策の基礎となる要素技術を開発し実証実験を通じて社会システムの改革をRAIN，気象庁Cバン

目指します。このポスターは、2010年度に採択された４課題のうち、「気候変動に伴う極端気象に強い都市創り」（代表研究機関：独立行政法人防災科学
技術研究所）の概要と研究内容を紹介しています。

X-NET
・EBN, KSR, MKA (防災科研)・ABK (電力中央研究所)
・KFU (山梨大学)
・BNK (中央大学)
・YKS (防衛大学校)
・HNY (日本気象協会)
X-RAIN (国交省)
・YKH, STM, KNY, FJM, SZK・FNB, UJI, YTJ (整備中）

ドレーダなどが配備されています。各Cバンドレーダ・TKB (気象研) KSW(気象庁）

レーダの観測データ
レ
ダの観測デ タは商用の高速通信

首都圏における
気象レーダネットワーク

UJI

HNY

研究用二重偏波レーダ
研究用ドップラーレーダ
現業用二重偏波レーダ
現業用ドップラーレーダに送られます。

TKB
KSW

STM

ABK
FNB

BNK

KFU

Metropolitan Area

EBN
FJM

回線等を通じてリア
ルタイムで防災科研

YTJ
MKA

SZK

KSR

YKH
YKS

KNY

Synthetic Doppler radar
Syntheticanalysis
Doppler radar
area analysis area
0

50

100km

使命
高度に発達した交通網や通信網を有し，数百万以上の人々が生活する
大都市には、台風、集中豪雨、落雷、突風などの激しい気象擾乱に対する脆弱性が内在しています 今後の気候変動に伴って懸念される局地的大脆弱性が内在しています。今後の気候変動に伴って懸念される局地的大雨（いわゆる「ゲリラ豪雨」）の多発化や巨大台風の発生は都市型災害の被害を甚大化する可能性が高く、局地的大雨・強風などの極端気象＊の監視・予測技術の確立は急務です。
本研究では理学・工学・社会学の研究者で構成される研究チームにより、首都圏に稠密気象観測網を構築して極端気象の発生プロセス、メカニズムを解明し、現象を早期に検知しエンドユーザーに伝達する「極端気象監視・
予測システム」を開発し、関係府省・地方公共団体・民間企業・住民との連携のもとで社会実験をおこないます。開発したシステムは他の都市域へも適用できることを示すとともに社会実験から提起される諸問題を議論し 関適用できることを示すとともに社会実験から提起される諸問題を議論し、関係府省や地方公共団体への提言としてまとめることにより社会の変革を図ります。

テストベッド
東京都庁を中心に半径50kmの範囲を東京首都圏と定義します。
東京首都圏は世界でも有数の人口過密地域で，このエリアの中には東京23区と４市のメガシティが存在します。このエリア内には約3000万の人が生活をしています。これはカナダの総人口に匹敵します。
東京首都圏は，鉄道，バス，地下鉄などの交通インフラが発達し，朝夕の通勤・通学では約1500万の人が何らかの交通手段を利用して移動しています。
右の図の赤丸とその大きさは，それぞれ
右の図の赤丸とその大きさはそれぞれメガシティの場所と人口の多さを示しています。数値の単位は百万人。

＊極端現象：特定地域において，統計的な分布範囲からみてまれな現象。

研究体制
総合科学技術会議
社会実証戦略委員会

隘路：現状の技術では予測が困難

ゲリラ豪雨や激しい突風・竜巻，落雷

課題１

Torrential rainfall, Tornado, Lightning et al.

稠密観測による極端気象メカニズム解明－理学を中心とした現象解明－
理学を中心とした現象解明

発達した積乱雲が持つ破壊力

研究代表者(1) 新たな観測技術の開発・実用化（気象研・情報通信研究機構・大阪大・東芝）

Destructive power of developed Cb

連絡会議(2) 極端気象の観測解明（気象研・防災科研・都環境研・山梨大
北大・中央大・防衛大・電中研・気象協会）

高度に発達した都市の社会インフラ脆弱性

リアルタイム観測データ

発達した積乱雲の実態，対策は？
Countermeasure against of developed Cb ?

課題２

積乱雲の発生予測は現在の技術では不可能
地球温暖化に伴い激しい積乱雲の発生回数が増加？

運営委員会

各課題間の協議
稠密観測WG
監視・予測技術ＷＧ
社会実験ＷＧ(3) 統計的解析 （気象研）

Vulnerability of social infrastructure in cities

総括責任者

ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ進捗状況
実証結果の議論
問題点の抽出－提言
成果の社会への定着

エンドユー
ザーの要求

必要なデータ隘路：情報の精度，伝達の的確さ

極端気象の監視・予測システムの開発－エンドユーザとのやりとりを通じた開発－(1) 発生予測手法の開発（防災科研・気象研・国総研・電子航法研）(2) 監視・予測システムの開発と運用（防災科研・日本気象協会・京大防災研）

科学技術
の啓発
システムへ
の要求

監視・予測
情報

(3) 極端気象のデータベース構築（防災科研）

隘路：ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ終了後の継続性

課題３

極端気象に強い都市創り社会実験－社会実験を通じたシステムの定着－(1) ４つの分野での社会実験（防災科研・気象協会・都環境研・東洋大）①救助活動（東京消防庁）②危機管理（江戸川区・横浜・藤沢・南足柄）③社会基盤（JR東日本・JR東海・大林組）④生活・教育（住民・都立高校）(2) 解析と問題点の抽出（東洋大・日大）

積乱雲のスケール■中核研究機関
防災科学技術研究所（代表研究機関） 気象研究所 東洋大学
国土技術政策総合研究所 情報通信研究機構 北海道大学 日本気象協会

梅雨前線

1週間
寿命

台風

ミクロスケール
1日

スコールライン

1時間
1秒

研究参加機関

大気
大循環

1ヶ月

マクロスケール

積乱雲
竜巻

20m

γ
200m

2km

β
20

α
200

京都大学
松山大学
大妻女子大学

日本大学 防衛大学校学 山梨大学
中央大学
長崎大学 千葉工業大学 電気通信大学 東京学芸大学
電子航法研究所 電力中央研究所
東京都環境科学研究所■政府・地方公共団体
気象庁 国交省水管理・国土保全局

メソスケール

つむじ風
乱流■大学・研究機関
大阪大学
奈良女子大学
東京工業大学■民間企業など（株）東芝 JR東日本
2000km

JR東海

東京消防庁

（株）大林組

江戸川区

横浜市

河川情報センター

藤沢市 南足柄市ほか

サイバネットシステム■海外研究機関(予定を含む）
釜慶国立大学
コロラド州立大学 オクラホマ州立大学 サンパウロ州立大学 豪州ア気象局
カナダ環境省気象研究部 フランス国立土木学校 テキサス州フォートワース危機管理課 ほか

水平スケール50th

33

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

大型降雨実験施設
観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット①概要 日本では，毎年梅雨前線・台風がもたらす豪雨により発生する土砂崩れや河川の氾濫による災害が，多くの人命を奪った
り，多数の家屋や公共交通機関などに大きなダメージを与えています．大型降雨実験施設は，これらの豪雨を原因とする自然災害の防止・被害軽減を目的として昭和49年に運用を開始しました．
当研究所では，世界最大規模の大型降雨実験施設を利用して，豪雨によって発生する土砂崩れ・侵食などの土砂災害や，流域の開発に伴う洪水災害について実大規模の実験を中心に，基礎的・応用的研究を進めています．

②装置の特徴③自然降雨の再現

世界最大の散水面積・移動式降雨装置

降雨の強度・雨滴の大きさ・雨滴落下速度を再現
実際の雨粒の形状
雨粒の直径が大きくなると
空気抵抗＞(表面張力＋水の粘性)となり、変形して落下します。
空気の流れ

直径1 mm
球形を保持

空気の流れ

直径3 mm
やや変形

空気の流れ

直径6 mm栗型● 最大１時間雨量の記録（日本）● 雨の強さ

④実験事例 降雨に関するあらゆる条件での実大規模の実験が可能です．
年間１０件程度の大学・研究機関・民間との共同研究および施設貸与により大型実験が行われています．

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50th

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50th

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東日本大震災における液状化確率
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット
１．背景と目的
入力地震動の大きさにより液状化が発生する確率は異なる。防災科学技術研究所では確率論的地震ハザードの研究を行っており、地震ハザードにリンクした液状化ハ
ザードマップを作成するためには、確率値として入力地震動の大きさと液状化との関係を明らかにしておく必要がある。東日本大震災を引き起こした2011年東北地方太平洋沖地震（M9.0）では、これまでに経験のない広い範囲で液状化被害が発生した。このことは、既往の入力地震動の大きさと液状化との関係を見直すきっかけとなった。
本研究では、2011年東北地方太平洋沖地震による液状化被害実績をもとに、入力地震動の大きさと液状化確率との関係について微地形区分による検討を行った。

２．東日本大震災における液状化発生箇所

関東地方（1都6県）

2011年東北地方太平洋沖地震では、概ね震度5強以上で液状化被害が発生した。液状化被害が発生した場所を微地形区分で分類し東北地方（6県）

東北地方太平洋沖地震による液状化発生確率東北地方太平洋沖地震による液状化発生確率

液状化発生確率（松岡・他（2011）

液状化発生確率（松岡・他（2011）てみると、約35％が埋立地、約16％が三角州・海岸低地であり、この2つの微地形区分で全体の約半数を占める。
地域別にみると、関東地方と東北地方で特徴が大きく異なる。松岡・他（2011）による液状化発生確率を目安に比較すると、液状化発生確率は関東地方では高く、東北地方では低い傾向が見られた。
震度分布は地震観測点における震度を空間補間
液状化地点は、関東地方は国土交通省、東北地
方は若松(2011)による

２５０ｍメッシュ内に液状化地点が含まれるものを液状化発生メッシュとしてカウント。
（液状化発生メッシュ数3579）
松岡・他(2011)の液状化確率ハザードカーブ

松岡・他(2011)の液状化確率ハザードカーブ

東北地方太平洋沖地震
における液状化発生確率

東北地方太平洋沖地震
における液状化発生確率

ローム
砂丘 台地
（ 2.76%）

河原 （3.12%）（3.21%）

自然堤防（6.66%）

埋立地

谷底
低地（ 1.17%）

旧河道・旧沼地（7.32%）（35.14%）砂州・砂礫州（7.62%）
干拓地（7.71%）
後背湿地（8.46%）

三角州・
海岸低地（16.15%）

関東地方と東北地方における液状化発生確率の違いについて（考えられる理由）i.

東北地方は関東地方に比べて液状化が発生しにくい地形・地質条件•

平野部において、大きな河川の沖積作用による低地や埋立地の面積が関東平野に比べて少ない。

•

平均標高が高い（水位が低い）

ii. 茨城県沖で本震のすぐ後に余震が発生した。これにより、関東地方では過剰間隙水圧が消散する前に大きな揺れに見舞われることなり、その結果、液状化発生確率が高くなった可能性がある。
iii. 東北地方では、震度が大きくなると推定される低地において沿岸部に津波が襲来し、液状化の痕跡が消失してしまっている。
iv. 東北地方の液状化調査が関東に比べて十分行われていない。

３．2011年東北地方太平洋沖地震による液状化発生確率
回帰式は松岡・他（２０１１）と同様、累積正規分布を仮定

Pliq( I )  ( I   ) /  Pliq ( I )GROUP1GROUP2
GROUP3
GROUP4
GROUP5： 250mメッシュの計測震度Iにおける液状化発生確率



： 平均値



： 標準偏差

平均値μ
5.900
6.500
7.300
7.100
8.832

標準偏差σ
0.690
0.880
1.050
1.152
1.622

※GROUP区分は、右図参照

４．まとめと課題
特に液状化が発生しやすい微地形区分（埋立地、干拓地、旧河道、自然堤防）においては、松岡・他（2011）よりも液状化発生確率が大きくなった。また、東北地方の液状化発生確率は、関東平野に比べて非常に小さい。
関東地方の液状化は余震の影響により拡大した可能性がある。近い将来発生することが予想される南海トラフの巨大地震でも同様の事象が発生する恐れがあり、余震も含め液状化という観点からの地震動の継続時間を如何に考慮するかが課題である。

参考文献
1) 国土交通省関東地方整備局：東北地方太平洋沖地震による関東地方の地盤液状化現象の実態解明（報告書）、2011.
2) 若松加寿江：2011年東北地方太平洋沖地震による東北地方の液状化地点の地形・地盤特性, 第47回地盤工学研究発表会発表論文集, 2012年、pp.1505-1506.
3) 松岡昌志、若松加寿江、橋本光史：地形・地盤分類250m メッシュマップに基づく液状化危険度の推定手法、日本地震工学会論文集、第11 巻、第2 号、2011、
pp.20-39.
4) 先名重樹、長谷川信介、前田宜浩、藤原広行：東北地方太平洋沖地震における利根川流域の液状化被害、日本地震工学会論文集、第12 巻、第5 号（特集号）、
2012、pp.143-162.

36

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50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

携帯情報端末を利用したクラウド型地震センサネットワークの構築
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット
１ はじめに１．はじめにスマートフォンやタブレット端末、携帯型音楽プレーヤなどの携帯情報端末には小型、軽量かつ安価なMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)型加速度センサが使用されており、通信機能やバッテリ等も標準で搭載されている。このような普及率が高い携帯情報端末を地震観測に利用し、観測した地震記録を即時にクラウドサーバ上で集約することができれば、観測の専門知識を持たない一般の方でも局所的な揺れの情報を記録することができ、多点に展開されたセンサ情報を一般利用者がクラウド上で共有することで個人・地域コミュニティの防災意識向上や建物・地盤の揺れやすさに対する情報の蓄積、建物耐震化の促進等に役立つ効果が期待される。
このようなクラウド型センサネットワークシステムの実験として、iPhone/iPad/iPod touchに内蔵されているMEMS加速度センサを利用した試験的な地震観測システム「i地震クラウドシステム（以下、「i地震」）」が2010年8月からAppStore上で一般向けに公開された。（図１）
今回、「i地震」を利用して携帯情報端末に搭載されているMEMS加速度センサの性能や地震観測への適用性についての検討、および地域防災意識向上に向けた実証実
験の取り組みについて報告する。

２．「i地震」の開発
地震」 開発

表１ i地震センサのスペック「i地震」はセンサおよびサーバからなる。センサはiOS用のアプリとして開発され、内蔵MEMSセンサにより３成分の加速度値（100Hzサンプリング）を内蔵メモリに記録する。時刻はNTPサーバ
により約10msecの精度で同期を行う。トリガは設定した加速度レ
ベルあるいは緊急地震速報を用いて行い、地震発生時には液晶
画面に波形を表示し、内蔵メモリに波形データをCSV形式で保存する（図２）。内蔵メモリに記録されたトリガデータはWiFiまたは3G回線経由でサーバにアップロードされる。i地震センサの地震計としてのスペックは（表１）のようになる。
サーバはクラウド環境に実装され、受信した測定データおよび緊
急地震速報の管理を行う センサから送信されたデータはgeonavi
急地震速報の管理を行う。センサから送信されたデタはgeonavi
サイト（http://www.geonavi.com/）上に集約され、ユーザはこれまでに出された緊急地震速報から地震を選択し、震度相当値や波形、設置点位置等の情報を入手することができる（図３）。また、専用の波形ビューアによる簡易な解析作業をウェブ上で行うことも可能である（図４）。

項目

スペック

サンプリング周波数 100Hz

図１ i地震クラウドシステムの構成

図２ i地震センサの画面表示

チャンネル数3

分解能

12bit (1.6gal)

ノイズ

10gal(p-p)

計測レンジ±2,000gal

時刻校正

NTP（精度10msec)

通信

WiFi / 3G

トリガ

緊急地震速報による外部
トリガ ／ レベルトリガ

記録可能ファイル数 ５分ファイル×３０個

図４ 波形ビューア

図３ geonaviサイトの表示

３．地震観測への適用「i地震」が実際の地震観測にどの程度利用できるかを検討する
ため、 i地震」センサを地震計台に固定し基準器（K NET02型強震ため、「i地震」センサを地震計台に固定し基準器（K‐NET02型強震計）と並行観測を行った（写真１）。2011年2月設置後、東北地方
太平洋沖地震およびその余震を含む多数の自然地震記録を取得することができた（図５）。結果、震度３以上の地震に関しては
計測震度（相当値）±0.1以内の精度で一致するが、震度２以下の地震に関してはノイズの影響で過大な値になることが確認された（図６）。
また振動台により0.5～10Hz、5～1500galの正弦波を32通り×3成分の組み合わせで加振し、基準器との比較実験を行った（写真２）。結果、「i地震」センサ自体が持つ±5gal程度の自己ノイズの影響や、振動台自体から出ていると思われる高い周波数のノイズの折り返しによると思われるピークがスペクトルの比較によりの折り返し よる 思われる
ク
クトルの比較 より確認された（図７）が、少なくとも計測震度相当値2.5以上の算出においてはほぼ±0.1以内の誤差範囲内に収まることが確認できた（図８）。
さらに2011年10月に実大三次元震動破壊施設E‐Defenseにおいて行われた振動実験にも参加した（写真３）が、設定した入力波や設置フロアに応じた地震応答の違い（図９）や強震時の建物の非線形挙動（図10）、設置場所による応答の違い（図11）を確認することができた。

加速度(gal)

基準器 NSi地震 NS時間（秒）

写真１ 基準器との並行観測

図５ 震度３の地震波形の比較

図６ 計測震度（相当値）の比較

1500gal,10Hz,EW

周波数（Hz）
図７ スペクトルの比較

写真２ 振動台実験
高層モデル P1FL EW

P1FL

図８ 計測震度（相当値）の比較

低層モデル P1FL EW

2mFL

P1FL

4FL 机 EW

加速度(gal)

速度応答((kine)

加速度(gal)

3mFL

速度応答
答(kine)4FL 床 EW
4FL

1FL

4FL 壁 EW

FFL
周期（秒）

時間（秒）
写真３ 実大三次元震動試験体

時間（秒）

周期（秒）

図11 設置場所毎の波形比較

図10 入力波・モデル毎の速度応答スペクトル比較

図９ フロアごとの加速度記録の比較

４．実証実験の取り組み
あなたの家の
揺れやすさ
総合判定 C
相対震度 ＋0.3（近傍の震度観測点に対して）地震測定結果

H/V

長辺方向

短辺方向

振幅倍率
率

フロアごと
のH/Vスペクトル比

周期(sec)

周期（秒）１階地震応答２階地震応答

応答スペク
トル比

振幅倍
倍率

地表微動H/V
１階微動H/V
２階微動H/V

図13 地域展開の例

加速度応答(cm/s*s)

微動測定結果

写真４ 設置状況

速度応応答(kine)

現在、茨城県つくば市内の建築年代、工法が異なる複数の低層RC造建物内で連続観測実験を行っている（写真４）。2012年１月設置以降、震度３以上の地震を多数記録しており、建物の工法に応じて異なる特徴的な応答記録を得ることができた（図12）。
また、神奈川県藤沢市ではNPOと協力し、地域住民宅内に「i地震」センサを設置し、揺れのモニタリングによる教育的効果や耐震に対する意識向上を目指した活動を行っている。（図13）
さらに、これらの地域では微動計を使用した建物の常時微動観測も並行して行っている。
今後は、「i地震」により得られた地震記録と、非専門家によって得られた微動観測記録を携帯情報端末を利用してクラウド環境にアップロードし、自動的に解析を行うシステム「i微動」との連携を強化し、地盤と建物それぞれの影響によるハザード情報を可視化するシステムの開発に取り組む（図14）とともに、地域との連携を進め、ユーザ主体でデータ提供や情報活用を促進できるようなセンサネットワークシステムの利活用を目指した取り組みを行う予定
である。

周期(sec)

周期（秒）図12 建物毎の速度応答スペクトルの比較

図14 i地震とi微動の連携（2012/4/25 5:22 震源：千葉県北東部 M5.5）

50th

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50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

東日本大震災による風水害2次災害リスク
災害リスク研究ユニット 担当者：平野淳平

1.はじめに（２）河川中・下流域における堤防被災に伴う水害リスク

東日本大震災によって、東北地方や関東地方では、多くの河川構造物が被災した。河川堤防や、水門、排水機場などが損傷したことに伴い、被災地では風水害リスクが増大していることが想定される。
河川構造物の被災・復旧の状況を把握し、被災地において、どのような2次災害の発生が想定されるのか調査するために、東北地方沿岸部（宮城・福島)(図1a)と、関東地方北部（茨城)(図
地方沿岸部（宮城福島)(図 ) 、関東地方北部（茨城)(図1b)を対象とした現地調査を実施した。

水戸

東北地方と関東地方内陸部における河川の中・下流域では、地震の揺れと地震に伴う地盤や堤体の液状化によって、広範囲にわたって堤体の沈降や亀裂などの被害が発生した（図5、図6）。活発な余震活動のために、関東地方において、河川堤防の被災箇所数は2011年3月11～4月25日の間に余震の度に増加した（図7）。
堤防に生じた亀裂や沈降などの被害は 大規模なものでは堤防に生じた亀裂や沈降などの被害は、大規模なものでは、
長さ１km程度に達するものがあり、復旧は、被災箇所をビニー
ルシートと土嚢で覆って、被害拡大を防止する応急対策にとどまっている箇所が多い。また、ビニールシートや土嚢には劣化の様子がみられた。このような状況のため、破堤や越流に伴う外水氾濫が発生するリスクが増大していると考えられる。

仙台

図5 那珂川堤防に生じた沈降被害
茨城県水戸市
図1(a)宮城・福島における調査ルート

図6 阿武隈川堤防にみられた液状化の痕跡 宮城県角田市

図1(b)関東北部における調査ルート

2 想定される風水害リスク
2.想定される風水害リスク（１）沿岸部における浸水被害リスク
仙台平野沿岸部は低平な地形のために、大雨の際に浸水被害が生じやすく、内陸域の水を海岸沿いの運河に排水するために、排水機場が設置されていた（図3）。
沿岸域の排水場は津波によって破壊され、そのほとんどが排水機能を喪失した状態にある（図4）。被災した排水機場には仮設ポンプが設置されて、排水を実施しているが、大雨の際
仮設ポンプが設置されて 排水を実施しているが 大雨の際には広域的な浸水被害発生が懸念される状況である。浸水対策として、国交省東北地方整備局では、大雨の際にポンプ車による緊急排水を行う体制を整えているが、沿岸部における道路網の破壊は、緊急排水の支障となることが懸念される。
交通網などを含むインフラストラクチャーの安全性確保が2次災害防止のために重要であることが示唆される。

図7 2011年3月11日～4月25日の関東地方整備局管内の堤防被災箇所数変化（国交省関東地方整備局による）（3）堤内地における内水氾濫リスク
堤内地において、液状化により、排水路が被災し、排水機能が喪失している事例がみられた（図8）。排水路等の損傷によって、堤内地の低地に雨水が滞留し、内水氾濫が発生するリスクが高まっていると考えられる。内水氾濫に対する対策として、宮城県沿岸部では、道路や農水路など浸水被害が生じやすい場
所に浸水センサー（図9)が設置され、浸水情報を市民に配信するシステムが構築されている。

図8 周辺地盤の液状化によって河床が浮き上がった用水路 茨城県水戸市

図3仙台平野沿岸部の排水機馬設置状況（東北地方整備局による）

図9 用水路沿いに設置された水位計
宮城県石巻市

３．まとめ
津波と地震動、液状化に伴って、河川構造物が広域的に被災したことにより、東北地方と関東地方では、沿岸部の浸水、
河川中・下流域の破堤・越流、堤内地での内水氾濫など、様々な種類の水害が発生するリスクが増大していると考えられる。今後の震災対策では、河川構造物や、道路網などインフラストラクチャーの安全性を考慮することが2次災害リスクを軽減させるために重要であることが示唆された。
図４排水機場被災状況 仙台市若林区

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50th

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th「災害リスク情報の利活用」研究プロジェクト
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット■ 災害リスクに「知（情報）」で備える
災害リスクに「知（情報） で備える

高潮 津波／地震／洪水 浸水／豪雪 雪崩／噴火／土砂崩れ 地すべり／etcの自然現象
高潮・津波／地震／洪水・浸水／豪雪・雪崩／噴火／土砂崩れ・地すべり／etcの自然現象

私たちの生活は、地震、津波、噴火、豪雨、地すべり、雪崩などによる自然災害の「リスク」と切り離すことができません。「災害リスク情報の利活用」プロジェクトでは、これまでに培われた自然災害に関する科学的研究成果（専門知）や被災経験・教訓（経験知）などの「知（災害リスク情報）」を、誰もが活用できる形で提供・流通させ、一人ひとりや地域
自らがこれらの「知」を最大限に活かして自らの知（自分知・地域知）を

自然災害

専門知

経験知

災害に向かう「知」（ハザードマップ、
緊急地震速報、等）

災害から受けた「知」（教訓本、災害エスノ
グ
グラフィー、等）

自助
共助
助

公助

協働（ガバナンス）

高め、自助・共助・公助の協働（ガバナンス）による社会全体の防災力を向上させるための研究開発に取り組んでいます。

自分知・地域知への知の統合と活用
災害に対する自らの「知」（地域特性、災害文化、等）■ 「システム」「手法」「社会・環境」の３つの研究開発
国システム

地域住民が地図上に情報を登録

災害リスク情報を活用す
るための情報システム

自治体
分散
相互運用
環境

個人・世帯、地域、民間企業、国・地方公共団体が、災害リスク情報を活用し、災害対策を適切に計画・実行できる災害対策支援シス
テムを開発します。
◎災害対策支援システム（基盤システム＋手法）
・地域防災キット
・防災教育支援キット
・ボランティアセンター運営支援キット
・自治体向け災害対応システム
・ガレキ処理管理支援システム
・罹災証明発行支援システム
・被災者見守り情報管理システム
・災害アーカイブシステム
・電子教材作成・学習支援システム◎基盤システム・eコミュニティー・プラットフォーム（eコミグループウェア、eコミマップ）
・デジタルコンテンツ編集システム
・デジタルコンテンツ集約システム・相互運用gサーバー
・災害リスク情報クリアリングハウス

大学・研究
機関等

地域防災力向上のためには、地域が自ら情報を活用できる環境が必要であり、発信側は情報を相互運用できる形で発信すること
が必要

社会・環境
社会
環境
検討している防災対策を地図上に書き込み、
地域自身のための防災マップとして共有

e防災マップ作成手法のフロー

自分の地域の災害リス
ク情報を検索し、重ねて表示

情報を流通させる相互運用環境と、情報を活用する社会の設計

全国に分散する災害リスク情報を統合的・連動的に使用でき、かつ、誰もがアクセ
eコミマップによる地域協働防災 スできる情報基盤の実現に資するため、マップづくり 災害リスク情報相互運用環境の研究を推進します。
また、分散型ネットワーク技術や、ソーシ
参加型
地図
参加型で地図ャルメディアなどを基盤に、各種観測センを貼り合わせ、サから得られるデータ、シミュレーション
地域環境の理技術、リスク評価情報などが連結・連動し解を促進する「防災ジグソー
た、分散相互運用型官民協働防災クラウ
マップ」
ドの構築に向けて研究を進めています。

手法
リスクコミュニケーションク
ケ シ
やリスク政策の方法論
社会全体の防災力を高めるため、
マルチハザード（様々な自然災害）に対応したリスクコミュニケーション
手法、長期・広域リスク評価・リスク
政策及び総合的な社会科学の知見を活かした災害リスクガバナンスの実践・確立手法を提案します。

災害対応シナリオ手法のフロー・e防災マップ作成手法
・災害対応シナリオ手法
・防災教育からのアプローチ手法
・ボランティアセンター運営手法
・復興生活再建シナリオ、等

分散相互運用環境に基づく被害想定処理フロー■ 地域との実践的な協働と災害時の対応開発したシステムはオープンソースで一般に公開し、社会への還元を重視しています。
また、全国の様々な地域と連携し、防災の現場での実践的な取り組みと協働で研究開発を行っています。災害時には、開発したシステムと手法を提供し、災害対応の現場での活用を支援するとともに、その有効性を評価検証し、さらなる改良や新しい研究開発に発展させています。

【国】文部科学省、国土交通省、総務省、内閣府、等

50th

東日本大震災時の災害対応支援39

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e防災マップコンテスト・防災ラジオドラマコンテスト
災害に強い協働型地域社会づくりのコミュニケーション手法
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット■ 研究の背景とコンテストの概要

地域社会の課題をインタビューで確認

より具体的な• 大規模災害時への備えとして、地域の様々な主体の協力関係
被害の想定
シナリオの確認づくりと、地域の実情に即した災害対応のシナリオや災害時に体制作りの協力
訓練の実施
実動できる体制を作ることが必要。
ハザードや
対策の検討
⇒協力関係や災害対応の体制を模索・構築するためのコミュニ リスクの同定
ケーション方法として、マップやドラマを活用した手法とその現状の防災体制
対応シナリオ
対策の検証の健全な懐疑行動プラン作成
活動支援ツールを開発。
図上訓練• 本手法の実証実験として、2010年度からe防災マップコンテスト・
本手法の実証実験として 2010年度から 防災マ プコンテスト
専門知・経験知・
防災ラジオドラマコンテストを各3回ずつ実施。各手法の手引き
地域知が統合された
図２
・・・マップやドラマを使ったコミュニケーション
防災協働社会の構築とマップ作成システム「e防災マップ」を参加者に提供。
防災コンテストwebサイト
図1 防災協働社会の構築の流れ
https://bosai-contest.jp/⇒コンテスト応募事例などを通じて、各手法の効果を検証する。

■ 愛知県名古屋市星崎学区連絡協議会の事例• 東海・東南海地震での津波、豪雨による水害などを想定。
• 学区内の標高、防災資源、危険箇所、推奨避難経路を掲載した
学区内の標高 防災資源 危険箇所 推奨避難経路を掲載した
マップを作成、応募。
• マップ作成過程にて、夏休みを利用して「子どもの目線からみた防災マップ」づくりを開催する、消防団などと意見交換する、津波避難ビル指定について事業所に協力を要請する、など、民生委員や子ども会、消防団、ＰＴＡなど様々な主体を巻き込み話し合いを重ねて地域の防災体制を変えていく取り組みが行われた。
• ほぼ完成のマップを活用して図上訓練を行い、対応策の検証を行うなどのマップを活用した取り組みが行われた。

図3 星崎学区連絡協議会作成のマップ

取り組みの様子
地元の防災ＮＰＯの助言を受 まちあるきをおこなった結果、 夏休みを利用して子どもたちが 子どもたちの視点でまとめた星 ｅ防災マップを見ながら、津波避 ｅ防災マップを活用し、図上訓練
けながら、防災マップづくりの 「公共施設がない」、「（津波避難 まちあるきを行い、自分達の視 崎学区の防災マップ。
難の方法など具体的な対策を が行われました。
進め方について検討しました。 の）高層ビルがない」という課題 点で危険個所、安全個所などを検討しました。
が分かりました。
調べました。

2011/3/11 12:09■ 茨城県つくば市吾妻小学校の事例

東日本大震災当日の対応• 東日本大震災が発生するわずか2時間前、つくば市立吾妻小学校（茨城県つくば市吾妻）ではPTA役員や保護者有志、教職員が集まり、防災ラジオドラマの制作を実施。
• 平日の昼間に直下型の地震が発生し、市内が震度6相当の揺れに見舞われ、登校している児童の安全な保護者への引き渡しと、避難所としての学校の対応を検討。
• 検討結果の内容を描いたドラマ脚本を作成。
• 東日本大震災では、まさに想定していた事態が起き、関係者はドラマで想定していたシナリオを現場で実践する場ととらえ、次に何が起きるかということを念頭に、先手を打って対応ができた。

2011/3/11 13:19

15:07

18:00

18:00

19:14

7:37

15時過ぎには児童の保護者への引き渡しが始まる

18時には電車の停止で生じた帰宅困難者が集まる

教室は帰宅困難者であふれかえる

夜の宿泊に備えて、人数や教職員、PTAで役割を確認した。

震災翌朝、臨時バスの運行再開でかなりの避難者が出た後
の職員室

■ まとめ
• マップ、及びマップづくりが、コミュニケーションのツールとして活用され、地域での連携を作るための手法として有効であることが明らかとなった。
• 本手法はコミュニケーションを通じて地域の実情を踏まえた実践的な災害時の対応をイメージすることができ、有事の際にも有効性のある防災体制を構築できることが明らかとなった。

40

50th

コンテストwebっサイトでは、様々な地域での防災活動の事例が掲載されています。
是非ご覧くださ
是非ご覧ください。

防災コンテスト検索

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eコミュニティ・プラットフォームを活用した被災地支援 その１

災害ﾎﾞﾗﾝﾃｨｱｾﾝﾀｰ運営及び被災者見守りの情報管理
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット

災害ボランティアセンター（災害ＶＣ）
災害ボランティアセンタ
（災害ＶＣ）
・県及び県下市町の社会福祉協議会を中心
役 ・被災者からの復旧ニーズを発掘
割 ・ボランティアやの受け入れと被災地への派遣
・外部からの救援物資の仕分けと被災地への供給⇒3.11直後、被災状況の確認・集約、外部への支援の呼びかけや情報発信が難しく、復旧活動に支障●災害情報プラットフォ ム構築（2011年3月16日～）●災害情報プラットフォーム構築

宮城県VC

８市、５町
気仙沼市VC

東松島市VC

災害情報の提供

災害情報の提供

災害情報の集約

災害情報の集約＜ALL311：防災科研＞＜宮城県VC＞

名取市VC

・・ 亘理町VC
・・・＜各市町VC＞（2011年3月24日 ）●VC運営情報の管理（2011年3月24日～）

・協働型VCの運用体制づくりによる運営の効率化
・各種災害情報や空間情報の有効活用
・活動データ等の災害情報のアーカイブ
気仙沼VC★

宮城県VC★

炊き出しマップ

VC活動マップ＜災害復興情報の管理・活用・発信＞●見守り情報の管理（2011年8月～）
・被災者の生活や支援状況の情報共有（クラウド）
・見守り情報の統合による包括的な被災者支援
・必要な支援制度や政策などの統合・適用

応急仮設住宅制度

知見

支援情報の統合

情報入力

訪問・相談
みなし仮設

政策

相談
要望

手法

ケース検討

訪問
記録
情報
対応 集計
調整
訪問
計画

訪問
対応

一般住宅

対応確認
行政対応

■見守り情報管理システム
行政の
住民情報

情報

中央支援センター

クラウド
情報共有

対応
情報
Ａ拠点

Ｂ拠点

Ｃ拠点

社協の要援護者情報

保健師、民生
委員情報＜巡回記録＞
支援団体の要援護者情報＜訪問予定・実績管理＞・見守り項目設定（業務設計に柔軟な対応）
・WebGISによる広域的な支援状況の可視化（地図化）
・ログ管理機能による業務実態把握

50th＜訪問記録＞

・各種報告書の作成支援

41

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eコミュニティ・プラットフォームを活用した被災地支援 その2

東日本大震災

災害・復興デジタルアーカイブス

社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット

ア カイブの目的
アーカイブの目的
・東日本大震災の被害や復興過程の記録を、デジタルで収集・保存・公開し、人類共有の財産として全世界で共有し、教訓を後世に伝承する。
・国、研究機関、NPO、民間事業者等と協働して、アーカイブシステムやその利活用支援システムを構築・運用し、被災自治体や被災者自身によるアーカイブの取り組みを支援する（情報システムは全てオープンソースとして無償公開予定）。
・アーカイブされた写真や動画、証言、文書、地図等の記録は、防災研究や防災教育に活用し、防災対策の高度化に資するとともに 復興ツーリズムや社会起業支援等 被災地の復興支援にも貢献する
るとともに、復興ツーリズムや社会起業支援等、被災地の復興支援にも貢献する。

記録・蓄積・利活用の取り組までをワンストップで提供。またIT支援システム開発でサポート●記録・収集の取り組み●アーカイブシステムの構築・運営

被災地自体との連携し、地域のためのアーカイブ活動を行っています。

被災自治体等が自ら記録を保存・公開するためのアーカイブシステムを提供（NIEDが開発中のeコミュニティプラットフォーム
を用いてオープンソースとして無償公開）

被災自治体や被災者が自ら記録した災害映像の収集支援

災害ボランティア活動の取材と記録 撮影ボランティアによる被災状
況の記録支援○○県
被災住民等の被災体験談の後世に残したいメッセージの記録

商店や事業所の復興の取り組
みの記録と発信活動
支援
復興に取り組む地元NPOによるセ
ルフアーカイブ

復興過程の定点観測

自治体アーカイブ
自治体
カ ブ
担当者連絡会議

○○市

登録

図書館
NPO

一般社団法人

被災前の地域文化の再生（被災前の地域映像の展示会）●アーカイブシステム間連携
市町村等の連携に加え、国、大学、民間等のアーカイブシステムとも、AIPI標準化による横断検索で連携をを行い、共有財産化を目指します。

東日本大震災登録
デジタルアーカイブス
支援センター（311まるごとアーカイブス）との協働

アーカイブシステム（クラウド・オープンソース）（クラウド
オ プンソ ス）学会
etc

● 利活用支援システム
アーカイブシステムと連携して、災害対応の検討や防災教育、復興ツーリズム等で活用するシステムの構築と運用（SaaS・ク
活用するシステムの構築と運用（SaaSクラウド）
電子教育教材作成システム
アーカイブス登録データと、自ら収集したデータを自由に組合わせ、オンラインで教材を作成できるシステムを提供しています。

公開APIによる
横断検索
公開APIによる
データ引用

専門機関向けアーカイブ支援● 一般公開
個々のコンテンツの著作権・肖像権を処理しWEB上で一般公開。原則、無償でダウンロード・
二次利用も可能。

42

50th

復興ツーリズム・災害検証
2012年7月27‐29日、神奈川県藤沢市と新潟県柏崎市の中学生等が被災地に訪問し、地域の方々との交流やその記録を行い、被災・復興過程について学びつ
つ、その記録を被災地内外に発信

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地すべり地形分布図の全国刊行：2013 年度中の全国刊行を目指して
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット 地すべり研究チーム ( 内山庄一郎，土志田正二，小倉理，佐野綾子，大八木規夫，清水文健 )地すべり地形分布図とプロジェクト概要

プロジェクト全体の課題とその対応

1. 地すべり地形分布図とは地すべり地形分布図は，地すべり地形を1:40,000モノクローム空中写真の実体視によって抽出し，1:50,000地形図上に形状と分布を示したマップである．地すべりは過去に地すべりが発生した同じ場所や，その周辺地域で発生することが多い（図1）．日本全国の地すべり地形分布を明らかにし，斜面防災の研究，対策に活用できる基礎資料として整備することによって，地すべり災害の軽減を目指す．

地すべり発生場所の予測 , 及び危険度評価には
地すべり地形分布状況の把握が有効
3. Geological structure in whicha slipping surface is easily formed
Fault or Crack

2. The moving mass, which becomes
vulnerable by deformation or destruction
Bedding plane

1. すべり面の形成
2. 変形・破壊を受けた移動体は壊れやすい

1. 地すべり地形の判読基準が明文化されていない
このため，別の研究者が地すべり地形分布図を更新することができない．判読基準が異なるため，違う図になる恐れがある 2013年度内に大八木・清水基準の判読図として完結させ，「地すべり地形分布図」
としての更新は行わない(デジタル化の際のエラーやノイズ等の修正は除く)•

2. 地すべり学および地形学の発展への貢献は，プロジェクト開始当時（30年前）の地
形学的な概念とそれを実現する空中写真判読技術によって達成されており，その後の進展がない「地すべり地形分布図」に付属する「解説と読図の手引き」は，第一集「新庄」が刊行されてから現在までの30年間，基本的に同じ内容のまま進展がない（主要な変更は，タイトル，使用空中写真番号，Web公開の案内のみ）
 地すべり地形に関する一般的な説明に加え，刊行対象地域の地形・地質の概要(図4)，
地すべり地形分布と地形解析，地すべり地形GISデータの使用方法といった内容を追加する•

3. すべり面が形成されやすい
1. Formation of slipping surface

地質構造が分布している

図1 地すべり地形の再滑動が促進される要因
2. プロジェクト経緯• 1982年，大八木規夫氏・清水文健氏（防災科研）の提案により地すべり地形分布図の作成が始まる• 地すべり地形の空中写真判読は，プロジェクト創始者2氏がほぼすべてを担当••

大八木規夫氏（NIED→深田地質研究所），現，客員研究員
清水文健氏（NIED→1992中京大学→2003NIED），現，客員研究員

図4 追加予定の図の例 (第51集「天塩・稚内・枝幸」)
3. 未刊行の領域について，すべてを刊行できない可能性がある•• 2000年10月より，地すべり地形分布図のWeb公開を開始• 主要なWebコンテンツは以下の4点① 地すべり地形分布図 (印刷図) のPDF閲覧・ダウンロード② 地すべり地形GISデータのダウンロード (Shapeファイル)③ 地すべり災害の調査速報④ Web-GISサービスによる地すべり地形分布図の閲覧およびWMS配信•• 2013年2月現在， 1:50,000地形図で約160面が未刊行（北海道東部および島嶼部）• 2013年度中に日本全国の1:50,000地すべり地形分布図刊行を完了する予定 (図2)

緊縮財政を余儀なくされる現在，目新しい学問的発展が無いまま，30年の長期にわたり毎年同じプロポーザルを続けてきたことが，プロジェクトの継続に影響をおよぼしていることを否定できない
30年かけて蓄積してきた国土の基本図たる成果を，完成を間近にして途中で放棄することは著しい損失といえる 刊行までの作業プロセスの徹底的な見直しと内製化によって，大幅なコスト削減
及び刊行スピードの向上を実現する
 印刷媒体での刊行に固執せず，第一段階としてオンライン先行出版の形をとる
 2013年度内に，日本全国の刊行を完了することを第一目標とする

地すべり地形GISデータの課題
1. 地すべり地形GISデータの概要• 地すべり地形GISデータは2000年に公開を開始し12年が経過した• 2012年9月現在，地すべり地形分布図からデジタル入力が完了した地すべり地形GIS
データの図形数は，約35万程度• 昨今のデスクトップGISの普及により，地すべり地形GISデータの利用も増加• 同時に，いくつかの問題点も指摘されている
2. 地すべり地形GISデータの問題点（図5）① 滑落崖がポリゴン化されていない（図5の全域）② 印刷図の境界にまたがる地すべり地形が複数に分割される（図5の中央部）③ 地すべり地形の判読作業の実施時期が異なる場合，図面間で地すべり地形の形状が異なることがある（図5の西側（2004年）と東側（1996～1997年）との対比）④ 2005年以前の地すべり地形GISデータは位置および形状の精度が悪い場合がある（図5の東側．ただし，この縮尺では分りにくい）⑤ 属性データに明らかなミスが存在する
図2 地すべり地形分布図の刊行済範囲(左図)及び刊行予定範囲(右図)3. 地すべり地形分布図の特徴• 世界でも唯一の広域・大縮尺・均質な地形学的予察図• 判読を特定の2氏が担当することによって，判読精度・基準が比較的均一• 最小で幅100m以上の地すべり地形を判読対象とし，表層崩壊，土石流といった比較的小規模な斜面変動は対象外（図3）• 想定する利用者は，研究者，技術者などの専門家••

3. 問題発生の原因• これらの問題は，以下の要因によって引き起こされている
I. 地すべり地形GISデータ作成開始当時の技術的検討の不足
II. 防災科研が独自に開発した「地すべり地形GISデータ編集システム」の制約
III. 独自編集システムで入力したデータ（特殊フォーマット）から汎用GISデータへ変換する際の変換プログラムの問題
IV. 地すべり地形分布図および地すべり地形GISデータ作成のプロセスに起因する問題
第17集「長岡・高田」長岡（2004）

第7集「新潟」守門岳（1996）

第17集「長岡・高田」小千谷（2004）

第8集「日光」須原（1997）

土木，建設コンサルタントの報告書等での利用調査地域の地形概要や斜面特性を表す基図としての利用• 日本全国を網羅的に刊行していることから，斜面特性に関する国土の基盤情報を担っている

地すべり地形分布図における判読対象
地すべり・深層崩壊

規模(典型例)
幅 : 100 – 1000 m
深さ : 10 – 100 m
体積: > 10×5 m3(通常10×5 m3以上
で大規模崩壊とされる．
赤谷は 10×7 m3規模)

判読対象

2011年台風12号災害 赤谷

表層崩壊・崩落

規模(典型例)
幅 : 1 – 100 m(ほとんどは 20m以下)
深さ : 0.1 – 10 m
体積: 10×3 m3 程度
一度のイベントで群発することが多い．

2012年九州北部豪雨（阿蘇市）

図５地すべり地形GISデータの問題点（①～④）
連絡先：独立行政法人 防災科学技術研究所
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット 地すべり研究チーム
内山庄一郎（uchiyama@bosai.go.jp），土志田正二（sdoshida@bosai.go.jp）

図3 地すべり地形分布図における判読対象（赤枠内）

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地すべり地形分布図を用いた地すべり発生危険度評価手法の開発
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット 地すべり研究チーム ( 土志田正二，内山庄一郎，小倉理，佐野綾子，大八木規夫，清水文健 )1. はじめに一度地すべりを起こした山体斜面は，変形・破壊を受けるとともにすべり面が形成されているため，周りの斜面よりすべり易くなっている．このような過去に地すべり変動を起こした斜面は地すべり地形と呼ばれ，その分布や地形特性を明らかにすることは，地すべりの様々な危険性の評価に繋がる．本研究では「地すべりは，地すべりが発生した地形・地質周辺で発生し易い」という前提を置き，それを元に日本全域を対象に地すべりの発生危険地域の評価手法を開発，解析を行った．
日本全域の地すべり地形データ (Fig.1) は，地すべり地形分布図

1) を用いた．地すべり地形分布図は現在，

Fig.1 の青枠の範囲までが判読済であり，本研究ではこの範囲で解析を行いその結果を日本全域に適用する．
地すべり地形との比較対象としては 20 万分の 1 シームレス地質図 2)(Fig.2) を選択した . 20 万分の 1 シーム
レス地質図は日本全域を網羅する既存の地質情報の中で，最も解像度の高いデータである．
3)
地すべりと地質の関係性については，黒田 (2002) などでも考察されているが，その内容は個々の地質における地すべり形態について述べられている事例がほとんどである．地質における地すべり地形の多寡について解析された既存研究も，定性的な研究がほとんどであり，定量的な研究 ( 土志田・井口，2010)4) も一部地域に限定して行われていた．日本全域という広範囲で，定量的な解析に基づく地質と地すべり地形の関係性の議論は，類を見ない．
２. 解析手法
各地質の地すべり移動体の面積率を下記の式から算出し，「地すべりは，地すべりが発生した地形・地質
周辺で発生し易い」という前提から，地すべり移動体の面積率を，各地質の相対的な地すべり発生危険度として評価した．
[ 地すべり移動体の面積率（地すべり発生危険度）]＝[ 各地質の地すべり移動体の面積 ] / [ 地質全体の面積 ]計算処理の簡略化のため，ベクタ型データである地すべり地形分布図，及び 20 万分の 1 シームレス地質
図 ( 詳細版 ) を，ラスタ型データ (1 セル 0.0005°, 約 50m メッシュ ) に変換後，解析を行っている．地すべ
り地形分布図は，幅 100m 以上の地すべり地形のみを判読対象としているため，本メッシュサイズを適用した．計算結果を 5 段階に評価し直したものを Fig. 3 に示す．

Fig. 1 地すべり地形分布図と地形 (250m メッシュ ) の重ね合わせ（青枠は地すべり地形分布図の刊行範囲 [2012 年 10 月現在 ] を示す）

Fig. 2 地すべり地形分布図と20 万分の 1 シームレス地質図 ( 詳細版 ) の重ね合わせ

The area which deciphermentof landslide topography completed, Oct., 2012

Table.1. 地すべり移動体面積率と地質の対応表

The area which deciphermentof landslide topography uncompleted, Oct., 2012

①
②
⑬

③
Landslide body ratio [%]Ave.(Whole area) : 5.6 %0.0 - 2.8④

2.8 - 5.6
5.6 - 11.2
11.2 - 22.4
22.4 -⑤
3. 地すべり発生危険度評価の高い地域の地質

⑥
⑦
⑧

⑩

⑨
⑪

⑨

⑨b

⑨
⑨

⑨

⑨
Fig. 3 20 万分の 1 シームレス地質図 ( 詳細版 ) を基にした地すべり発生危険度評価マップ

1. 北海道旭川西部周辺
M10pux : カムイコタン変成岩 (m10/ 高圧型 )2. 北海道夕張山地周辺
Uu : 超苦鉄質岩類 ( 超塩基性岩：蛇紋岩：オフィオライト )3. 東北地方白神山地周辺
PG4vb : 後期漸新世 - 前期中新世 (PG4) の非アルカリ苦鉄質火山岩類
4. 岩手県盛岡東南部周辺
Uu : 超苦鉄質岩類 ( 超塩基性岩：蛇紋岩：オフィオライト )他の地域の Uu で地すべりが多発しているため，本地域でも危険度評
価が高くなっている．この地域の Uu は，地すべり移動体面積率は他の地域と比べて低い．
5. 新潟県佐渡島
PG4vb : 後期漸新世 - 前期中新世 (PG4) の非アルカリ苦鉄質火山岩類
PG4vf : 後期漸新世 - 前期中新世 (PG4) の非アルカリ珪長質火山岩類
6. 飛騨山脈北部糸魚川周辺
J1sr : ジュラ紀前期 (J1) の海成または非海成堆積岩類
Uu: 超苦鉄質岩類 ( 超塩基性岩：蛇紋岩：オフィオライト )7. 能登半島 - 白山周辺
PG4vf : 後期漸新世 - 前期中新世 (PG4) の非アルカリ珪長質火山岩類
PG1vf：暁新世 - 前期始新世 (PG1) の非アルカリ珪長質火山岩類
8. 関東山地・秩父山地周辺
Jav : ジュラ紀 (J1-3) の苦鉄質火山岩類 ( 付加コンプレックス中の岩体 )PG4ag : 後期漸新世 - 前期中新世 (PG4) の苦鉄質深成岩類 ( 付加コンプ
レックス中の岩体 )9. 中央構造線沿い
Jav : ジュラ紀 (J1-3) の苦鉄質火山岩類 ( 付加コンプレックス中の岩体 )9b. 中央構造線沿い ( 四国 )M9pux : 三波川変成岩類 (m9/ 高圧型 )10. 中国地方但馬周辺 ( 神鍋山周辺 )Uu : 超苦鉄質岩類 ( 超塩基性岩：蛇紋岩：オフィオライト )11. 長崎県北松浦半島周辺
PG4sr : 後期漸新世 - 前期中新世 (PG4) の海成または非海成堆積岩類
12. 宮崎県鰐塚山地東部周辺
7 [13.9%], N2Sn : 中 - 後期中新世 (N2) の海成または非海成堆積岩類
13. 北海道奥尻島
188 [30.4%], Q1vi の分布する唯一の地域．その地域に地すべりが分布しているため，危険度評価が高い．

地すべり移動体の面積 / 地質全体の面積 の比率により 11 段階に評価⑫

引用文献
1) ( 独 ) 防災科学技術研究所地すべり地形分布図データベース (http://lsweb1.ess.bosai.go.jp/)2) ( 独 ) 産業総合研究所地質調査総合センター，2009，20 万分の１日本シームレス地質図 DVD 版
3) 黒田和男，2002, 地すべりのための地質区分 , 深田研ライブラリー No.34, p. 58.
4) 土志田正二・井口隆，2010, GIS を用いた四国における地すべりの地形特性の解析，第 49 回日本地すべり学会研究発表会講演集 , p.200-201.

44

50th

4. まとめ・今後の展望
地すべり移動体面積率が地質の年代・岩相によって大きく異なることが示された．これは地質により地すべり発生危険度が異なることを示しており，同時に各地質における，地すべりへの対策方法も異なるものが必要であることを示唆している．
今回の研究においては，地質のみに特化して地すべり移動体面積率を算出し，地すべり発生危険度として評価したが，地すべり発生に強く影響を与えるのは地質のみではなく，地質構造・地形・内部営力・外部営力など様々なものが考えられる
ため，今後はそれぞれのパラメータを組み込んで地すべり発生危険度評価の高精度化を行いたい．また，同地質，類似地質であっても地域が異なれば，地すべり移動体面積率が大きく異なる箇所もある (3. 結果 の 4. 岩手県盛岡東南部周辺参照 )．
この原因についても，他のパラメータを追加することで明らかにして行きたい．

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国際地震防災研究
社会防災システム研究領域

井上公、今井弘、范正英、佐藤正義、御子柴正

世界で発生する災害の多くは開発途上国の災害脆弱性に起因する。背景にある貧困は容易には解決しないが、創意工夫によって人的被害を軽減する方法は見いだせる。本課題では開発途上国における地震時の人的被害の軽減を目的として、開発途上国に適した地震・津波早期警報や組石造住宅の耐震化等の各種災害軽減技術の開発を行っている。

■ 開発途上国の住宅の地震時の人的安全性に関する研究■ 西スマトラ緊急地震速報システムの開発
緊急地震速報は建物の脆弱な開発途上国でこそ災害軽減に有効な技術
緊急地震速報は建物の脆弱な開発途上国でそ災害軽減に有効な技術

世界各地の地震動による人的被害のほとんどは脆弱な庶民住宅の崩壊によって発生している→ 組積造住宅の安全化が災害軽減に不可欠

2006年5月ジャワ島中部地震
日本とインドネシアの緊急地震速報の有効な範囲の違い

巨大海溝型地震が切迫→システム構築は喫緊

想定震源域の真上に人口の少な
い陸地→システム構築に有利

2009年9月パダン地震○ 組積造住宅の壁の面外崩壊の挙動の把握○ 耐震性向上と安全性確保のための実践的方法○ 耐震化・安全化技術の普及に関する研究

モスクを警報伝達に活用可能
コンクリートブロック（CHB）組積壁の面外の挙動把握のための振動台実験(2011.6)
スパン(2,3,4m) による挙動の違いを検証

余裕時間は観測点配置と破壊開始点により15-50秒

地震観測点の分布
H25年度に新規衛星テレメタ観測点の地点選定と、インターネットリ
アルタイム震度計10台を設置

人的危険度評価手法の一つとしてスタイロフォームを用いたコンクリートブロックの落下衝撃度記録を実施

学校で避難訓練の実験■ 西スマトラ直前津波情報システムの開発

部分的にワイヤーメッシュ補強を施した実大組積造住宅の振動台倒壊実験(2012.6)。面外の脆弱破壊と耐震補強工法の効果が把握された○岬の先端や沖合の小島は、距離は近いが津波は浅海で速度を落とすので、近い割には余裕時間をかせげる○より早い津波予測情報は一義的に有用であるが、直前の津波実測情報も住民の適切な避難行動に有用となる

Existing House

職人トレーニング風景

Jacketing/bandaging

Teddy Boen氏とガジャマダ大学
Iman教授と議論

and Saito

津波直前検知を可能とするパダン市の沖合の島々
H25年3月に潮位計設置予定

パンダン島での引き波検知からパダン市への押し波来襲まで２５分■ その他の研究

トンガ・ニウアトプタプ島津波被災者ビデオインタビュー
10mを超える大津波に襲われた島民の多くは津波に関する事前の知識がほとんど無かった。
被災体験の共有が次の災害の軽減に不可欠。

東日本大震災津波被災地空撮記録
途上国の地震津波脆弱性調査手法を災害調査に活用

宮城県南三陸町

宮城県南三陸町

JICA技術協力「建築物耐震性向上のための建築行政執行能力向上プロ
ジ クト に短期専門家として参加し本研究の成果を普及活動に活用
ジェクト」に短期専門家として参加し本研究の成果を普及活動に活用

岩手県陸前高田市

宮城県気仙沼市

宮城県南三陸町

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官民協働危機管理クラウドシステム
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット

プロジェクトの概要

本システムの運用イメージ

 内閣府総合科学技術会議 科学技術戦略推進費
「地域社会における危機管理システム改革プログラム-自然災害への対応」 －文部科学省が公募・選定

 実施期間平成23～25年度

 関係省庁
社会システム改革に関係する省庁 内閣府防災担当、総務省、経済産業省
プロジェクトに参画している省庁 国土交通省水資源・国土保全局、国土交通省気象庁、総務省消防庁消防研

クラウド環境上の災害対応情報システムが、各種災害情報を取得・統合し自治体が利用する。
①

自治体内外でクラウド 環境のア プリ②

国際標準のデータ流通方式（分散相互運用環境）により、官民の各機関からリアルタイムで災害情報を取得
ユーザーは災対本部、各業務班で、情報入力と閲覧機能を備え 常に情情報入力と閲覧機能を備え、常に情報共有開発するアプリケーションシステムはオープンソースで無償公開

ケーションサービスを利用 プロジェクト運営委員会
年に2回程度開催
メンバ
上記関係省庁 防災科研 NTT空間情報 ファルコン 東京大学 群馬大学 新潟大学 山梨大学
 メンバー
上記関係省庁、防災科研、NTT空間情報、ファルコン、東京大学、群馬大学、新潟大学、山梨大学、
小林市、三条市、見附市、釜石市、藤沢市、新潟県④

 研究テーマ
自治体の危機管理（警戒機～初動期の災害対応）を高度化するための情報システムの開発
自治体、国、ライフライン、NPO等が協調・連携するための標準的な情報共有の仕組みづくり

本システムの導入効果
フェーズ

警戒期
発
災

応急期

シーン

本システムの対象災害・業務

これまで

災害対応システムでは・・・

シーン１
情報収集

・県や気象庁等の複数のシ ・地図をベースに様々な機関の情報を集約し、設ステムの画面を見ながらの 定した基準に応じて自動的にアラートを表示
災害情報の監視
災害情報
監視

シーン２
現場情報

・電話や庁舎に戻ってから情報を伝達

・スマートフォンによる写真や音声による報告、
GPSによる位置情報の送信

シーン３
・紙地図を見ながらエリアを ・画面の地図やリストを見ながらエリア検討。想定
避難情報発令 選定に基づきエリアが設定されていれば、それを元に避難所開設や避難情報を微修正して発令
シーン４
・災害対策本部や電話等に ・各班や現地本部等がそれぞれの画面で対応状
対応状況共有 より本部、現地本部、班の 況や被害等を入力。災害対策本部は全体の対応
対応状況を把握
状況を把握。
シーン４
・それぞれの仕組みに合わ ・送信先に合わせた定型文を事前準備しておき、住民への広報 せて文章や様式を合わせ それに当てはめて微修正。送信すると多メディアて広報告知を実施
へ発信。

復旧期

③

シーン５
・それぞれの様式に合わせ ・協定リストを管理しておき、様式に基づいた書類の自動作成やメール等による送信、要請履歴の他機関へ支援 て支援要請を実施
要請
管理の実施
シーン６
県への報告、
記者発表等・集約する作業を行って報告資料や、記者発表資料を作成

・各班の対応状況、被害状況を自動集計して、それぞれの報告様式に自動作成。微修正して報告。

項目

内容

時間フェーズ 警戒期～応急期～復旧期（初期）
災害類型

水害（内水 外水） 土砂災害（水起因） 地震 津波災害 遠地津波災害 火山災害
水害（内水、外水）、土砂災害（水起因）、地震・津波災害、遠地津波災害、火山災害

想定ユーザ

市町村の災害対策本部、業務班、現地対策本部、後方支援機関、ライフライン機関、県、国等の防災関連機関

対象タスク

対象業務

• 情報共有・関係機関の状況認識の統一、先々の見通しを持ちながら意思決定支援、各業務班の指揮支援• 監視観測、被害想定、被災状況収集・集約、対応状況の指示・進捗確認、他機関への報告・要請、避難情報発令、地域住民への告知、報道機関等への広報、災害対応履歴参照、
訓練など
•
•
•
•

避難に関する業務（避難情報の発令、安否確認、誘導、避難所運営、物資調達
津波、火山、大規模河川の氾濫による広域後方支援
津波災害時の動線確保と道路情報の提供
災害類型と被害規模、時間フェーズ、業務班ごとの定型文等による広報・告知、本部による記者発表（災害広報等）• 本部から業務班等への指示・進捗確認（報告の督促等）、自衛隊への派遣要請（県経由）、本部から業務班等
指進捗確認（報告 督促等） 自衛隊
派遣 請（県経由）
他自治体・協定事業者等への派遣要請、国・県への報告

取り扱う情報 国等から提供される観測・予測情報、ライフラインからの被害・復旧情報、地域内の被害・対応
情報、市町村の防災情報（ハザードマップ、被害想定図、避難施設など）

基本機能

開発システムの画面・機能

内容

設定機能 地域および自治体の状況に合せて、ユーザー、機能の選択、デザインの変更などの設定が可能
表示機能 基本業務をタブで分類し、地図表示、一覧表表示、直感的に操作しやすいインターフェース

各タブ画面に共通して表示するエリア

災害の対応内容ごとにタブを切り替えて利用アラ
ム情報、他機関の更新情報、被アラーム情報、他機関の更新情報、被害状況概要、体制などを自動で表示

入力機能 入力負担感の少ないインターフェース
予め用意した災害類型、地域に応じた例文DBを使用した発令等の半自動作成機能。
GIS機能

地図上で防災情報の重ね合わせ。複数の情報を同時に把握
地図上から範囲を選択して発令システム 個々の自治体だけが利活用する閉じた情報システムにするだけではなく、国、県、隣接自治体、連携機能 ライフライン企業が協調連携可能
情報の共有、やり取りは、国際的に標準化された情報の流通方式（APIや相互運用方式）を使用
監視観測タブ各タブ画面に応じた内容を表示するエリア

水位観測所情報
基 準 水 位 を越えたら、ア ラ ートを 自動表示

画面に表示するデータを条件を設定して絞り込み

より詳細な状況は、本画面から別画面で開いて表示

状況を地図あるいは一覧で表示

・県や国の河川情報シス
テムと連携し、自動で雨量・水位情報を取得
地図をベースに様々な機関の情報を1画面で集約、表示

実証実験
神奈川県藤沢市（H24.11.16実施）

宮崎県小林市（H24.11.7実施）■参加機関：藤沢市各部署、神奈川県、ライフラ
イン事業者、国の関係機関■訓練方式：シナリオの読み合わせ■目的：藤沢市の災害対策本部による地震・津波災害対応の能力向上■システム利用：災害対応システムを利用した場
合の10シーンを用意した。

■参加機関：環霧島7市町（小林市は庁内各部署）、関係消
防、宮崎県、鹿児島両県、国の関係機関■訓練概要 シナリオの読み合わせ■訓練概要：シナリオの読み合わせ■目的：霧島山新燃岳の噴火、土石流が発生した場合に、システムを利用して災害対策本部、各部署、隣接市町村の災害対応を高度化する■システム利用：災害対応の中で災害対応システムを活用する場面で、システム操作を交えた。

●今後の研究の計画●開発システムの展開• 今年度からシステム開発に着手し、全国自治体との意見交換会、説明会の実施
や、アンケート収集を通して、仕様を検討し、段階的に機能を追加していく。

・商用/非商用の目的を問わず、オープンソースで無償公開。

• 来年度は、今年度実証実験をフィードバックさせて、システムを高度化し、本システムを完成・公開する。

・無償公開後、民間企業が運用するSaaSによる有償サービスにて普及を想定。

• 東日本大震災の教訓を踏まえ、後方支援を行うためのシステム開発も行う。

・本システムのパイロット版は年度内に公開する予定。

→導入の低コスト化、システムの独自改変が可能→自治体ネットワーク環境に依存しない、フレキシブルな対応可能「官民協働危機管理クラウドシステム」のWeｂサイト http://ecom-plat.jp/k-cloud/本プロジェクトの問い合わせ：官民協働危機管理クラウド事務局（防災科研内） kcloud-office@bosai.go.jp

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フィリピン地震火山監視能力強化と防災情報の利活用推進
SATREPS 地球規模課題対応国際科学技術協力（平成22-26年度）
防災科学技術研究所（井上公、熊谷博之、プリードネルソン、前田祐太、今井弘、范正英、根岸弘明、臼田裕一郎）
東海大、京都大、気象庁、国土地理院、三重大、北海道大、高知大、関西大、政研大、富山大、JAXA、名古屋大、広島大、他

フィリピン火山地震研究所(PHIVOLCS)
防災科研ではフィリピン火山地震研究所および日本の大学・研究所と共同で、フィリピンの地震・火山監視能力強化を目的として、大地震の際の即時的な震源・震度情報の発信、将来発生する大地震の場所と大きさの予測、タール火山とマヨン火山の総合的な監視システムの構築、簡易耐震診断システムの開発などを行っています。
東日本大震災の発生を受け、その教訓をフィリピンでも生かすためにフィリピン人被災者タガログ語インタビューと津波情報システムの高度化にも取り組んでいます。

■ 高度即時震源解析■リアルタイム総合火山監視フィリピン中部のタール火山とマヨン火山に広帯域地震計、空振計、GPS、電磁気計からなるリアルタイム総合火山監視システムを構築しています。タール火山は10‐20年毎に噴火を繰り返していますが、最近は1977年以来30年以上噴火がありません。マヨ
ますが 最近は年以来 年以上噴火がありません
ン火山は最近では2009年の噴火など、常に活動が活発で、噴火後の台風による土石流災害も発生します。
現在マニラおよび日本で多項目火山観測データの実時間モニタ
リングが可能となり、タール火山では地震波の振幅を用いた自動震源決定、長周期地震波形のインバージョンによるマグマの活動の推定、GPSによる山体変形の監視、電磁気観測による地下の温度や比抵抗異常構造の推定ができるようになりました。

フィリピン全国10箇所の衛星テレメタ地震観測点に広帯域地震計を導入し、大地震の震源位置、大きさ、メカニズ
ムの即時推定が行えるようになりました 解析には防災科
ムの即時推定が行えるようになりました。解析には防災科研の開発したSWIFT震源解析システムを用いています。震
源情報は地震動と津波の推定に活用されています。

タール火山での地震計・空振計・ＧＰＳ・磁力計設置
作業■ 震度速報システム
IT強震計とインターネットを活用して、地面の揺れ（震度）の情報を常時収集するリアルタイム震度観測システムを開発しています。マニラ首都圏と全国に１００か所の震度開発してます。
ラ首都圏と全国か所の震度計を展開し、地震が発生した時の周辺地域の震度の予
測と被害予測に活用する計画です。

マスタープラン■ 地震発生ポテンシャル評価
大地震の発生が懸念されているミンダナオ島の東部で、GPS連続・繰返し観測と、地質・地形調査による古地震研究を実施し、地域を縦断するフィリピン断層、
東のフィリピン海溝、西のコタバト海溝において将来■ 津波情報システムの高度化
フィリピンの近地津波警報システムの早期構築をめざし、
震源情報から津波を推定するための津波数値計算デー
タベースを構築しています また三陸海岸のように都市タベースを構築しています。また三陸海岸のように都市が湾奥に位置する地域で、超低電力無線テレメタを用いた津波直前観測・警報システムの構築を行っています。

発生しうる大地震の大きさと頻度・時期を推定しています。これまでの調査で、この地域ではフィリピン海
溝のカップリングが大きいこと、フィリピン断層の左横ずれ成分は年間1‐2cmであること、北部のフィリピン■ 東日本大震災フィリピン人被災者インタビュー
東日本大震災の被災者の中にフィリピン人の方々が多くおられることを知り、母国でも将来いつかは発生する大津波による犠牲者を減らすために、タガログ語による被災体験のビデオイン
タビューを行いました。北は岩手県久慈市から南は福島県いわき市まで５３名の方々を訪ね、生々しい津波の体験を語ってい市
名 方 を訪ね、
津波 体験を語
ただきました。現在DVDと本と漫画を製作中です。

断層では過去２千年に３－４回の大地震が発生してことがなどわかってきました。

■ 簡易耐震診断システムの開発
途上国の地震時の人的被害のほとんどは脆弱な建物の崩壊が原因です。耐震化の推進には家を建てて住んでいる住民の意識の向上が不可欠です。我々は庶民の耐震意識 向上を目的とし
震意識の向上を目的として、住民・自治体向けの簡易耐震診断ツールの開発を行っ
住民 自治体向け 簡易耐震診断
開発を行ています。まずフィリピンで一般的なブロック組積造住宅の振動台破壊実験で、建物の地震時の挙動を把握するとともに、建築基準を満たさない住宅が地震時にいかに危険かを示す動画を作りました。次に日本の簡易耐震診断ツールを改造してフィリ
ピン向けの「我が家の耐震診断（冊子）」「簡易耐震診断ソフト」を作成中です。

50th

フィリピン型ブロック組石造住宅の比較振動破壊実験

簡易耐震診断ソフト47

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気候変動リスクの評価の基盤となる確率予測情報の創出
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット 大楽浩司
人間活動に起因する気候変動の影響は数世紀にわた て続く 緩和策が効果を示すまで少なくとも数十年 適応策と併せた検討が急務
人間活動に起因する気候変動の影響は数世紀にわたって続く。緩和策が効果を示すまで少なくとも数十年。適応策と併せた検討が急務。
異常気象に伴う風水害の頻度や規模など気候変動リスクについて確率的分析・評価を実施するための基盤的情報の創出が急務。
UKCP09（英国における確率的気候シナリオ情報）
平均的な気温や降水量の変化など高頻度事象が対象。
風水害リスクが高い日本・アジア地域において、低頻度極端事象を対象としたリスク評価に十分な情報でない。
→ 低頻度であるが影響の大きい事象（High impact low probability event）も含む、気候変動の確率的基盤情報についての新たな研究提案※ここでの低頻度極端事象は50年に1回～200年に1回、あるいはそれ以上に希な事象（ダムや堤防などの社会基盤施設の設計基準に相当する確率）。

気候変動リスク情報創生プログラム（2012～2017）全体実施体制

領域テーマＣ実施体制

領域テーマＣ-（i） 気候変動リスク評価の基盤となる確率予測情報の創出
達成目標
１） ある排出シナリオ下で、気候モデルアンサンブル実験と統計手法を組み合わせることによって、気候シナリオ実験の不確実性を確率的に表現した基盤情報を創出すること２） 最適化されたアンサンブル数値実験と統計科学による適切なサンプリング手法の最適な組み合わせにより、非現実的な多大な計算機資源を使用しない極端事象の確率的評価手法を開発すること

確率的気候シナリオ情報を創出するためのアンサンブル数値実験

日本列島における夏季降水量の将来変化シナリオ
NHRCM

N-RAMS

極端現象のサンプリング
異なる初期値で複数のランを同時に始め、極端現象に至る見込みがないと判断された（赤い破線の下）ランは時間積分を中止。
見込みがあると思われるランは、その値に摂動を加えた上で、時間積分を継続。この操作により、極端現象に重点的に計算資源を割り当てることが可能になる。

マルチモデル（RCM/GCM）実験における不確実性

T-WRF

３GCM、３RCMによる計９メンバーによるアンサンブル実験
マルチRCM（NHRCM、N-RAMS、T-WRF：水平格子間隔20km）による夏季平均日降
水量将来変化・境界条件：全球大気・海洋結合モデル（MIRCO3.2）
1980-2000（20C3M）、2080-2100（SRES
1980
2000（20C3M）、2080 2100（SRES A1b）・全球気候モデルでは降水量変化の局地性が不明瞭。
・山地の西及び南側で3mm/day超の増加。九州、四国、紀伊、東海で顕著。
・ 関東など、山地の東及び北側で将来変化小さい。
→ 複数モデルを用いることによって、モデルの構造の違いによる不確実性を定量的に評価
Tsunematsu, Dairaku, and Hirano (under revision)

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50th

夏季：不確実性は主にGCMによる
冬季：夏季に比べてRCMによる不確実性が大きく 場所によ ては性が大きく、場所によってはGCMと同程と同程
度の不確実性を示す
Suzuki-Parker Asuka et al.

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複数の20km地域気候モデルの実行による力学的ダウンスケーリングの研究
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット 大楽浩司
温暖化予測評価のためのマルチモデルアンサンブルとダウンスケ
リングの研究（S5 3）
温暖化予測評価のためのマルチモデルアンサンブルとダウンスケーリングの研究（S5-3）

人間活動に起因する気候変動の影響は数世紀にわたって続く。緩和策が効果を示すまで少なくとも数十年。適応策と併せた検討が急務。

観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット 飯塚聡
雪氷防災研究センター
山口悟
雪氷防災 究タ山 悟（独）海洋研究開発機構 地球環境変動領域 佐々木亘
米国 コロラド大学 Roger A. Pielke, Sr., Adriana Beltrán-Przekurat
損害保険料率算出機構 リスク業務室 土井央
NTT環境エネルギー研究所 環境推進プロジェクト 杉山聡

異常気象に伴う風水害の頻度や規模など気候変動影響の特性及び社会システムの脆弱性変化について分析・予測・評価を実施し、気候変動影響への適応策を検討することが急務。
主に全球気候モデルを用いて作成される気候シナリオと影響評価
研究で必要とされる情報の空間解像度には大きな違い。モデルの違いによる結果の不確実性も大きい
いによる結果の不確実性も大きい。
複数の地域気候モデルによる力学的ダウンスケーリング手法を用いて、気候シナリオの空間詳細化を行うことによって、都道府県レベ
ルでの防災・環境対策にかかわる適応戦略の策定・検討に資する科学的知見（不確実性についての知見も含む日本域20km格子の地域
気候シナリオ）を提供。
力学的ダウンスケーリング手法による付加価値やモデルなどの違いによって生じる結果の不確実性の要因の検討
力学的ダウンスケーリング手法による付加価値

日本に於ける日降水インデックスの気候変化シナリオ

Iizumi et al. (2012)

力学的ダウンスケーリング（NIED-RAMS）は境界条件（全球客観解析：TypeⅡ、全球
大気モデル実験：TypeⅢ,気yp, 全球大気・海洋結合モデル実験：TypeⅣ)気yp) を空間内挿して得られる情報に付加価値を加えることができている。全球気候モデル（MIROC3）を境界条件として用いたTypeⅢ、TypeⅣの力学的ダウンスケーリングは、TypeⅡと比べ大きくは違わない再現性であった。

マルチモデルダウンスケーリングによる台風の比較
・WRFは台風による海上
風を良く再現出来ていた。
・どの地域気候モデル（20km水平格子間隔）も台風の中心付近の強い降水を現実的に再現していなかった。ただし、極端現象については衛星観測による不確実性も大きい。

将来気候シナリオにおける季節変化の変化（％）：（a）平均降水量（MEA）、数
強数（b）降水日数（FRE）、（c）平均降水強度（INT）、（d）最大の連続乾燥日数（CDD）、（e）降水量の90パーセンタイル値（Q90）
灰色は統計手法により求めた現在気候における観測の不確実性（90%）、親モデル（MIROC）、地域気候モデル（NHRCM、NRAMS、TWRF）、統計的ダ
ウンスケーリング（CDFDM）、マルチダウンスケーリングアンサンブル（MDME）。データは日本の地上で平均。解析期間（1981-2000年、20812100年（A1Bシナリオ））
・平均降水量（MEA）：4月～10月に増加。12月は減少傾向だが、冬季は増減両方あり（モデルによって異なる増減）。
・冬季降水日数（FRE）の減少。冬季最大連続乾燥日数の増加（CDD）。
・平均降水強度（INT）、降水の90パーセンタイル値の増加（春～秋）。
ここで考慮されていない他の不確実性（GCMs、排出シナリオ、統計的ダウン
考慮され
な 他
確実性（
排出シナ オ 統計的ダウ
スケーリング手法の違い）についてもさらなる研究が必要。

台風の中心からの海上風と降雨量の分布

Large
ensembleblerror andsmall
spread(LESS)

Large
ensembleblerror andlarge
spread(LELS)

Small
ensembleerror andsmall
spread(SESS)

Small
ensembleerror andlarge
spread(SELS)

台風経路の例Iizuka et al. (2012)・アンサンブル平均二乗平均誤差（RMSE）とスプレッド間に明らかな相関関係はなかった。
・地域気候モルは台風
経路の約40%をよく再現していた。
・マルチモデルアンサ
ンブルによって、アンサンブル誤差が小さい場合（SESSとSELS、全体の約60%）に台風
経路の不確実性が低減することが示された。
・その他の場合（LESS、
LELS）に いては ル
LELS）についてはマルチモデルアンサンブル
では不確実性の低減はできない。



Publications

・Dairaku, K., S. Emori, and H. Higashi (2008)：Potential changes in extreme events underglobal climate change. J. Disas. Res., 3, 1, 39-50.
・Dairaku, K., S. Emori, and T. Nozawa (2008)：Impacts of Global Warming on Hydrological
Cycles in the Asian Monsoon Region. Adv. Atmos. Sci., 25, 6, 960-973.
・Iizuka, S. (2010), Simulations of wintertime precipitation in the vicinity of Japan: Sensitivity tofine‐scale distributions of sea surface temperature, J. Geophys. Res., 115, D10107,
doi:10.1029/2009JD012576.
・Iizumi, T., M. Nishimori, K. Dairaku, S. A. Adachi, and M. Yokozawa (2011), Evaluation andintercomparison of downscaled daily precipitation indices over Japan in present‐day climate:Strengths and weaknesses of dynamical and bias correction‐type statistical downscaling
methods, J. Geophys. Res., 116, D01111, doi:10.1029/2010JD014513.
・Iizuka, S., K. Dairaku, W. Sasaki, S. A. Adachi, H. Kusaka, N.N. Ishizaki, and I. Takayabu:
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・Ishizaki, N.N., H. Shiogama, K. Takahashi, S. Emori, K. Dairaku, H. Kusaka, T. Nakaegawa,and I. Takayabu (2012): An Attempt to Estimate of Probabilistic Regional Climate Analogue in
the Warmer Japan, JMSJ, 90B, 65-74.
・Ishizaki, N.N., I. Takayabu, M. Ooizumi, H. Sasaki, K. Dairaku, S. Iizuka, F. Kimura, H. Kusaka,
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10.1029/2011GM001086.
Sasaki, W., S. Iizuka, and K. Dairaku, 2012: Capability of Regional Climate Models to Predict
・Sasaki,Coastal Winds and Waves around Japan, JMSJ, 90, 5, 603-615, DOI: 10.2151/jmsj.2012-502.
・Truong, N.M., V.T. Hang, R.A. Pielke Sr., C.L. Castro, and K. Dairaku, Synoptic-Scale PhysicalMechanisms Associated With the Mei-yu Front: A Numerical Case Study in 1999, Asia-Pacific J.
Atmos. Sci., 48(4), xxx-xxx, 2012, DOI:10.1007/s13143-012-0039-x(in press)
・Tsunematsu, N. , K. Dairaku, J. Hirano: Future changes in summertime precipitation amounts
associated with topography in the Japanese islands (under review)
本研究は、環境省環境研究総合推進費戦略的研究プロジェクト（S-5-3）の支援により行われました。

50th

49

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

高解像度気候変動シナリオを用いた大都市圏の風水害脆弱性評価に基づく適応に関する研究
社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット （大楽浩司・常松展充・平野淳平）
研究全体のとりまとめ：大楽浩司（防災科学技術研究所）
テーマ１

ボトムアップアプローチ
土地利用変化シナリオを用いた
空間詳細な地域気候シナリオ作成（脆弱性評価）（防災科研：大楽浩司）

気候シナリオ
タスクグループ

サブ課題（１）
過去から現在における

GCM・RCM実験（革新プロジェクト）
複数モデル・手法
によるアンサンブル（S-5-3）IPCC AR5 土地利用シナリオ（S-5-4）
影響評価（革新プロ、
S-8など）

土地利用変化シナリオを用いた気候の再現実験結果、力学的ダウンスケーリング（大楽）
社会経済、人口変化、土地利用変化、資産分布
などを考慮

連
携

臼田：土地利用変化情報の組み込み
常松：地域気候シミュレーション
ＰＤ：地域気候シミュレーション

テーマ３
風水害脆弱性評価に基づく適応シミュレーション技術の開発（国環研：山形与志樹）

サブ課題（１）
地域気候シナリオを用いた大都市圏における風水害脆弱性評価
・風水害（大楽）
中根、長坂：風水害リスクの分析
平野、松浦：風水害リスク評価

サブ課題（２）

サブ課題（２）

過去の土地利用情報の分析と将来の土地利用変化シナリオの構築（山形）

脆弱性評価を考慮した都市経済モデルによる適応策の分析（山形）

風水害脆弱性評価に基づ
中道：土地利用データの整備と分析
瀬谷：土地利用変化シミュレーション
PD：土地利用変化シミュレーション
き、都市経済モデルによる適応シナリオ分析
国土地理院（過去の土地利用図）

災害リスク情報
プラットフォーム

■ テーマ１ サブ課題（２）・大都市圏における過去・現在の高解像度土地利用変化情報（都市部の３次元構造や沿岸域の埋め立ても含む）を整備・分析。
・次期IPCCのRCPシナリオに対応する将来の土地利用シナリオ作成に不可欠な高分解能土
地利用変化シミュレーション技術の開発。

損保機構、茨城大、筑波大、DIAS

気候変動を要因の一つとして評価

DIAS（国家基幹技術）■ テーマ１ サブ課題（１）・高解像度土地利用変化情報を組み込む力学的ダウンスケーリング手法の開発。
・脆弱性評価、適応戦略の策定・検討に必要な次期IPCCシナリオに対応する代表的濃度経路（RCP）シナリオ、複数 の気候モデルの不確実性、過去から将来にわたる土地利用変化
シナリオの不確実性、都市の３次元構造を考慮し た、水平格子間隔5㎞の高解像度地域
気候シミュレーション。

・農業被害（山形）気象研、コロラド大、JAMSTEC、DIAS

協力 気候変動に伴う異常気象が海面上昇等と重複して発生すると、これまでの危険度評価に基づく地域計画では対処できない可能性があるため、気候変動影響の特性及び社会シ
ステムの脆弱性変化を考慮して、気候変動への適応策を検討する必要がある。 本研究では、東京都市圏を対象として、自治体の適応戦略の策定・検討に資する科学的知見の提供に必要な、土地利用変化シナリオを用いた地域気候シミュレーション技術、及び 風水害脆
弱性評価に基づく適応シミュレーション技術の開発を行っている。

瀬谷：都市経済モデルの開発
中道：適応シナリオの分析
自治体（東京都他）、茨城大、筑波大、
国際応用システム研究所、損保機構■ テーマ３ サブ課題（１）・過去の災害データ、地域気候モデルの現在気候再現実験結果、将来気候シナリオを用いて、影響モデルによる風水害、農業被害について脆弱性評価を実施し、社会経済、人口
変化、土地利用変化、資産分布などの諸要因の変化に対する気候変動の相対的影響について定量的に評価。
■ テーマ３ サブ課題（２）・風水害脆弱性評価に基づき、自治体の温暖化対策関連担当者との意見交換を踏まえつつ、特に土地利用分野における気候変動適応シナリオの検討を実施するための、
応用都市経済モデルによる適応シミュレーション技術の開発に取り組む。

気候変化シナリオa)b)

土地利用変化シナリオc)

土地利用「明治」

土地利用「昭和50年」

東 京都市圏 高解像度
気候シミュレーション
d)

e)

f)

RAMS
水害リスク分析等への応用
複数の地域気候モデルによる気候シナリオ（S-5-3）
日本列島における複雑で急峻な地形と気候（降水量等）将来変化との関係を分析し、東京大都市圏における気候変化予測シミュレーションとその結果の解釈に役立てる。
a)Japanese Alps

downtown
Yokohama

downtown
Nagoyab)c)

 水害脆弱性評価モデル 内水氾濫の水害リスクカーブの構築

 地域計画アトラスのGISデータとしての整備と分析（国土地理院との連携）

 地域気候モデルで用いられることが多い、国土数  応用都市経済モデルによる土地利用変化
Yamagata and Seya (2012)
値情報の区分との整合性確保。（陸面モデルとの整 シミュレーション
合性。） 領域外（関東全域）外挿の統計モデル構築。
交通利便性

地代・賃料

家計の
効用
移転の
意思決定

シナリオ

所得
・・・

企業の
利潤

水害リスク

土地市場、建物市場、立地（人口分布）に着目した経済部分均衡モデル。ミクロ経済理論と整合的。

明治21年

有意水準1%で検定

国立環境研究所との連携

昭和50年

50

50th

 「近隣の土地利用は類似する」という空間相関情報を組み込んだ、空間統計手法による新たな土地利用予測
モデルを国環研にて開発中。

広域水害リスク

2050年度における床面積（コンパクトシティ／分散）

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

マレーシアにおける地すべり災害および水害による被災低減に関する研究
観測・予測研究領域 水・土砂防災研究ユニット ／ 社会防災システム研究領域 災害リスク研究ユニット（外部資金： 科学技術振興機構 地球規模課題対応国際科学技術協力事業 2011～2016年）● 研究の目的と防災科研の役割
マレーシアでは人口増加や都市化の影響に加え、気候変動により降雨量・降雨パターンが変化し、洪水と地すべり災害が今後ますます拡大することが懸念されています。しかし、十分な技術や経験を有する国内人材が乏しいため、実質的な災害低減システムの開発が遅れています。そこで、本研究プロジェクトでは、リモートセン
シングや早期警報・避難システムの構築、行政機関・民間企業・地域住民の連携体制の構築に係る技術移転と人材育成を支援します。これにより、地すべりおよび洪水災害に関する災害リスク管理システム試行版の構築、提案を目指します。
本研究プロジェクトは、日本側・マレーシア側の多くの参画機関・大学による共同研究として進められており、そ画機関
大学による共同研究として進められており、その中で、防災科研はグループ3「地すべり危険度評価」とグループ5「災害リスク管理」を担当しています。

◎日本側参画機関・大学
・東京大学
・千葉大学
・（独）防災科学技術研究所
・（株）ビジョンテック
・（独）土木研究所
・京都大学
・九州大学
・茨城大学

◎マレ シア側参画機関 大学◎マレーシア側参画機関・大学
・マレーシア科学大学（USM）
・マルチメディア大学（MMU）
・テナガナショナル大学（UNITEN）
・総理府経済企画庁（EPU）
・高等教育省（MOHE）
・科学技術革新省（MOSTI）
・国家安全委員会（NSC）
・公共事業省公共事業局/斜面工学課（JKR/CKC）
・天然資源環境省灌漑下水局（DID）
・リモートセンシング庁（ARSM）
・気象庁（MMD）

マレ シア国内では、このマレーシア国内では
この取り組みが、テレビ、ラジオ、新聞等で取り上げられ、その成果に大きく期待が寄せられていますNANYANG SIANG PAU 2012/8/30

Berita Harian 2012/8/30● グループ3「地すべり危険度評価」
・地すべりモニタリングステーションの設置

・地すべり危険度評価モデルの開発

過去の土砂災害、降雨状況、地盤改変履歴、現地のニーズなど
過去の土砂災害
降雨状況 地盤改変履歴 現地のニ ズなどを総合的に検討して、詳細な斜面観測位置および計測機材の計画を策定し、地すべりモニタリングステーションを設置します。

過去の地すべり履歴や衛星データ等を用いて、マレーシアにおけ
過去の地すべり履歴や衛星デタ等を用いて マレ シアにおける地すべりの脆弱性を評価します。また、水文環境を考慮できる
2D/3D 安定解析モデルを構築し、熱帯性降雨特性や開発により人工改変された地盤環境を考慮できる危険度評価技術の開発、および実際のサイトにおける試行的運用を行います。

● グループ5「災害リスク管理」
・リスクコミュニケーション手法の提案

・テストサイトにおける早期警戒システムの実証試験

マレーシアにおける危機管理対策状況に対する課題の抽出、他
グループの危険度情報を生かした地すべりおよび洪水に対するリスクマネジメント技術の開発、住民の防災教育や地域政府の危機管理政策をつなぐためのリスクコミュニケーションツールの開機管理政策をなぐためのリスク ミ
ケ ションツ ルの開発、以上を統合したリスクマネジメントシステムの試行的設計を行います。

モニタリング地域の潜在的な洪水/地すべり危険箇所において、数値解析による土砂災害の早期警戒システムを試行的に設置
および運用します。

eコミマップの国際版を活用したリスクマネジメントシステム

50th

51

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過去の災害を復元する

防災科学技術研究所

⾃然災害情報室（DIL） 堀⽥弥⽣・内⼭庄⼀郎・鈴⽊⽐奈⼦

⾃然災害情報室の取り組み

⾃然災害情報室（NIED-DIL）は、⾃然災害、防災に関する資料を収集・発信しています。前⾝の資料調査室は研究所設⽴ 1 年後の 1964 年に開設され、今年で 49 年を迎えます。災害資料のアーカイブと解析を⾏う研究部
⾨の「⾃然災害情報室（NIED-DIL）」と、図書部⾨の「防災科学技術研究所ライブラリー（NIED-Library）」で構成されています。

災害資料の活⽤

災害の記憶を地域の防災に活かすには、過去に起きた⾃然災害の様⼦や⼈々が辿った復興の過程を知ることが⼿掛かりとなります。これを実現するため、⾃然災害情報室では災害資料から過去の⾃然災害を復元する研究を⾏っています。また、稀少な災害資料を後世に遺すため、⻑期的・継続的なアーカイブを⾏っています。

災害資料の収集

防災科研ライブラリー

・災害に関する知識の蓄積

・収集資料の整理、保管

・災害資料の所在のノウハウ

・災害についての問い合わせへの対応

災害資料の調査

災害事例の解説

・過去の⼤災害特集
・防災基礎講座
・メールマガジン【2011 年東⽇本⼤震災】
・被災地域の現地調査
・過去の津波災害との⽐較

過去の⾃然災害の復元
過去の災害を知らずして地域の減災は可能か？

▲防災基礎講座【1923 年関東⼤震災】
・所蔵写真のデジタル化
・被災場所の現状調査
・被害解説
・新資料発⾒、解析▲1923 年関東⼤震災後の斜⾯▲1959 年伊勢湾台⾵ 50 周年企画展

崩壊と津波被災後の様⼦

災害事例の収集

災害資料を解析し災害脆弱性を明らかにする・全国網羅的なデータ収集
・地図と年表を組み合わせた
データベースの視覚化

他プロジェクトとの連携研究
災害事例データベースの構築

過去の⾃然災害を知ることは、地域の災害脆弱性を把握し、今後の対策を⽴案する上で⽋かせない。
歴史時代の⾃然災害を含む⽇本全国のデータベー
運⽤可能なな API を通して配信スを構築し、相互運⽤可能な
防災⼒向上を⽬指⽬指す。
することで地域の防災⼒向上を⽬指す。
ユニットとの連携）（災害リスク研究ユニットとの連携）

⽕⼭ハザードマップ
データベースの構築▲2012 年現在の様⼦
神奈川県鎌倉市由⽐ヶ浜

⽕⼭防災のための基礎資料として，⽇本の全活⽕⼭ハザードマップを収集（⽇（⽇本⽕⼭学会，地震・⽕⼭観測領域（防（防災科研）との連携）▲1923 年関東⼤震災企画展▲⽕⼭ハザードマップデータベース

http://dil-opac.bosai.go.jp/documents/v-hazard/index.html

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防災科研ライブラリーの紹介
防災科学技術研究所ライブラリー（⾃然災害情報室） 堀⽥弥⽣・内⼭庄⼀郎・鈴⽊⽐奈⼦

災害資料のアーカイブと公開

防災科学技術研究所ライブラリー（NIED-Library）は、（独）防災科学技術研究所の図書部⾨です。
⾃然災害、防災に関する資料を整理・保存し、蔵書数は 10 万件以上に上ります。閲覧室はどな
たでもご利⽤いただけます。

資料の配架▼

災害資料の収集①防災科学技術に関する国内外の学術雑誌②国内外の⾃然災害に関する資料 : 災害記録、報告書、
空中写真、地図、地⽅新聞③⾃然災害に関する主題図：災害状況図、⽔害地形分類図④防災科学技術に関する専⾨書、⾏政資料⑤防災教育に関する学習資料：児童書、絵本、紙芝居、教科書資料の登録・装備▲資料検索 Web サービス

収集
解析
発信

整理
防災科研
ライブラリー

http://dil-opac.bosai.go.jp/

提供

http://dil-opac.bosai.go.jp/ﬁnder/
所蔵資料検索：DIL-OPAC

保管

書

架

記録

H地

図（

CD
・
D
VD

害研

災害に関する専⾨書・報告書など

地図

地形図や地質図など

和雑誌

災害に関連する⽇本発⾏の雑誌

洋雑誌

災害に関連する海外発⾏の雑誌

災害写真

空中写真など防災科研

防災科研の刊⾏物

・

究（

・E

地域

書架

単⾏

災害種類・災害発⽣年代・災害名称などを⼊⼒しています。

資料

）

本）

雑誌

P空

資料の配架・保管状況▲

中写

野別

真

）

1964 年 6 ⽉ 16 ⽇新潟地震（1964 年 6 ⽉ 27 ⽇撮影）

架

し

つ

（分

書
型
⼤
地

新

着

図

・

書
受付

災害に関する地域の資料

災害研究

所蔵資料のデジタル化

災害

地

図

・

⼤

型

D

F災

オ
視
コ 聴
ー 覚
ナ ビ
ー デ

研

参考

ナー

地域資料

J洋

ん
ら
つ
え
も
ど
⼦

コー

特定の災害に関する資料

メタデータの付与

・閲覧室の公開・レファレンスサービス
・所蔵資料検索システムの Web 公開
・デジタル資料の Web 公開
・研究所刊⾏物の Web 公開･配布

I和

災科

雑誌

検索

詳細

災害記録

雑誌

N防

新刊

資料区分

災害資料の提供サービス※防災科研ライブラリー内 Web サイト▲閲覧室

災害分野を軸とした分類を⾏い、配架場所での災害資料の⼀覧性を実現しています。
防災科研ライブラリーでの「資料区分」の役割

防災科研ライブラリーホームページ

独⾃分類による整理と保存

防災科学技術研究所ライブラリー（⾃然災害情報室）

コピー

TEL：029-863-7635▲防災科研ライブラリー⾒取り図NIED-Lib

50th

E-Mail：library@bosai.go.jp

ホームページ：http://dil-opac.bosai.go.jp/

53

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実大三次元震動破壊実験施設を活用した社会基盤研究～概要～
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

プロジェクトディレクター 梶原浩一

■来たる巨大地震に備えて
首都直下地震や東海・東南海・南海地震，さらには今後も予想される東北地方での地震などの巨大地震は，国民の人命・生活や経済活動に致命的な被害を与えることから，巨大地震による被害を最小限にとどめる技術開発は不可欠である．これまでも，関東大震災や阪神・淡路大震災等の未曽有の震災での経験に基づき減災研究は精力的に行われてきた．しかし，2010年東北地方太平洋沖地震では，長周期成分を含む非常に長い継続時間の揺れにより，国民生活や経済環境に甚大な被害をもたらしたことは，忘れ得ない記憶である．
そこで防災科研では，構造物の破壊過程の解明に加え，巨大地震の被災時に都市機能を維持し，震災後も継続的に利用するため，実大三次元震動破壊施設(Ｅ－ディフェンス)を活用した
し
震災後も継続的に利用するため 実大三次元震動破壊施設(Ｅ ディフ ンス)を活用した
大規模・最先端な震動実験と数値シミュレーション(数値震動台:E-Simulator)の研究開発を行っている．また，東日本大震災で甚大な被害を与えた長周期で継続時間が従来の想定より非常に長い揺れの影響評価も新たに検討課題として加え，社会基盤施設や建物など都市構造物の破壊過程解明と被害軽減技術や対策の提案により，国民の人的・経済的損害の軽減を目指して実験研究を行う．

阪神・淡路大震災での都市の被害■Ｅ－ディフェンスを活用した震動実験○耐震化を普及・高度化する技術開発，安心・安全な社会構築を担保する技術提案のための実
験研究
鉄筋コクリート系建物の崩壊余裕度評価に関する研究や，病院・高齢者施設に適用する次世代型免震技術の開発，学校・庁舎等防災拠点のための普及型免震技術の開発．
鉄筋コンクリート系建物の実験，免震構造建物の実験○機能維持・安全性を高める技術検証のための実験研究
体育館等の大空間を有する建物の被災家庭解明と安全対策に関する研究や，防災拠点に備えられている変電設備の耐震信頼性の向上に関する研究，待避所・避難経路となる道路や地
中・地下構造物の地震時安全性に関する研究
中
地下構造物の地震時安全性に関する研究．

鉄筋コンクリート系建物の実験

大空間建物の実験，機器・配管系の実験，地盤・地中構造物の実験

大空間建物の実験

機器・配管系の実験

地盤・地中構造物の実験

免震構造建物の実験■数値震動台(E-Simulator)の研究開発
Ｅ－ディフェンス実験の再現を目指して，崩壊に至るまでの過程を高精度に再現できる数値シミュレーション(数値震動台:
E-Simulator)の研究開発．

数値震動台:E-SimulatorのＥ－ディフェンス実験の解析事例
数値震動台:E
SimulatorのＥ ディフェンス実験の解析事例■研究のプログラム(スケジュール)
H22

H23

鉄筋コンクリート系建物

地盤・地中構造物

高耐震かつ生産性・改修性の高い建物の確立地中構造物の地震リスク解明

H24

H25

H26

H27

免震構造建物

地盤・地中構造物

免震構造建物
医療施設
等

機器・配管系

損傷評価の
ための
データ取得

免震装置の適切な配置を調査地中構造物(地下街)の地震リ
スクの対策提案
体育館等の大空間建物

非常時，地震後に重要な設備機器の機能維持検証54

被災過程の解明と対策技術の検証鉄筋コンクリート系建物
損傷を著
しく低減
する次世
代構造

50th

高性能化に向け
た減衰可変ダン
パーの検証

更に高度な
技術開発による，
建物・機能の
建物
機能のより高い安全性の追及

機器・配管系
損傷低減技術の提案

機器･配管系

これまでの成果と東日本大震災の教訓をふまえた研究 展開
ふまえた研究の展開

次フェーズ

中層建物(庁舎・学校等)

体育館等の大空間建物
開発した
対策技術
の検証

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

実大三次元震動破壊実験施設を活用した社会基盤研究
地盤・地中構造物実験／機器・配管系実験
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

中村いずみ，河又洋介■地盤 地中構造物実験■地盤・地中構造物実験
地盤－地下構造物の相互作用の検証および異なる地下構造物の接続部や地層境界を横断・縦断する地下構造物における局所的な挙動の解明を目的として，地下構造物を模した試験体を作製，Ｅ－ディフェンスを用いた加振実験を行った．
試験体仕様

実験結果

矩形水平構造物（埋設）高さ6.5m，直径8.0mの円形せん断土槽に，地下構造物模型，基盤(セメント混合土)，表層砂(乾燥砂)を投入・設置し，Ｅ－ディフェンス震動台を用いて，土槽の底盤に地震動を入力した．
8.0m

鉛直構造物

円形せん断土槽

6.5m
鉛直構造物

接合部内空間表層砂

接合部内空間加振により，鉛直構造物と矩形断面を有する地下構造物の接合部に隙間が発
生，砂が地下構造物内に流入した．

震動台
接合部内空間
鉛直構造物

表層砂

流入した砂

矩形断面を有する
水平地下構造物

円形水平構造物内部

傾斜基盤

円形断面を有する
水平地下構造物

地下構造物内空間

加振による周辺地盤の変形により，円形の水平構造物がラグビーボール状に
変形した．
加震時

加振により生じた隙間
加震後・損傷調査時得られた知見
• 地下構造物の挙動・被災メカニズム，地盤－地下構造
物の相互作用に関するデータを取得• 悪条件が重なると，接合部が損傷し，周囲の水・土砂が流入する可能性を指摘■機器・配管系実験
配管系を中心とし 支持構造物や弁 タンク等が接続した機器 配管系について 地震時における損傷モ ドと耐震裕度
配管系を中心とし，支持構造物や弁，タンク等が接続した機器・配管系について，地震時における損傷モードと耐震裕度をＥ－ディフェンス実験を通じて明らかにすることを目的として，Ｅ－ディフェンスでの加振実験を行った．機器・配管系の損傷モードと耐震裕度を把握するため，基準を超えた入力での加振を実施し，試験体を損傷させることとした．
試験体の構成実験結果

平成24年度には，配管系＋サポート＋タンクで構成される試験体を使用した．
サポートは，比較的柔なサポートと剛なサポートの2種類を使用した．

弁閉、内圧1MPa ランダム波 80gal 加振試験結果

100

X方向加振 A11X／A00X
加速度
度応答倍率

減衰比：0.87%（1次）

Y方向加振 A11Y／A00Y

80

A00Z

Z方向加振 A11Z／A00Z

A00Y

4次：12.36Hz

60

A00X

1次：4 89Hz
1次：4.89Hz

40

A11Z

3次：8.68Hz

A11Y
A11X

20
0
0

5

2次：7.37Hz

10

15

20

25

振動数 (Hz)ランダム波加振により得られた卓越振動数(柔サポート)
配管の種別とサイズ：高温配管用炭素鋼鋼管STPT370
100Asch40(口径：114.3mm，肉厚：6mm)
タンクの形状：口径2m，高さ2.5m，肉厚8mm
サポート：比較的柔なものと比較的剛なものの2種類，配管とはUボルトで支持
内圧：1MPa(水圧)／内圧なし

Acc.[Gal]

10

20

30

1500
1000
500
0
-500
-1000
-1500
1500
0

10

20

30

1500
1000
500
0
-500
-1000
-1500
0

10

20

30

Acc.[Gal]【主に使用した地震波】
東北地方太平洋沖地震，K-NET日立に
10HzのLPFをかけ，前後の微少振幅部分を削除した波形。
実験での最大入力加速度；1574Gal(Y軸)(柔サポート)

1500
1000
500
0
-500
-1000
-1500
0

Acc.[Gal]

加振内容
地震波を使用し，低レベル～設計限界～
振動台加振限界まで徐々に加振レベルを上げて加振試験を行った．

40
Time[s]

50

60

70

40
Time[s]

50

60

70

50

60

70

(剛サポート)損傷形態：柔サポート-サポート脚部の破断／剛サポート-Uボルトの変形

X軸EW
80

柔サポート試験体ではサポート損傷に続きフランジ部での漏洩も発生得られた知見
NS
Y軸
80

Z軸UD
40
Time[s]50th

80• 複数の構成要素を持
複数の構成要素を持つ配管系について，地震荷重下で配管系に いて 地震荷重下での応答特性，損傷モードのデータを取得した．
• 配管サポートやフランジなどでの損傷が配管本体の損傷より先行するため，裕度評価の際には考慮が必要．

55

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

実大三次元震動破壊実験施設を活用した社会基盤研究
鉄筋コンクリート系建物実験／免震構造建物実験
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

松森泰造，佐藤栄児，長江拓也，田原健一，佐々木智大，福山國夫■高性能コンクリート系建物実験
建物の耐震性能への社会的要求は，「大地震時の人命確保」から「大地震後の建物機能の維持」へと，新たなステージに移行しつつある．大地震の際に，建物が崩壊しないことはもちろん，損傷も最小限とし，補修なし，または簡単な補修のみで済
むような建物が必要とされている．防災科学技術研究所では，共同住宅をはじめ，学校施設，庁舎等の公共施設，病院等の重要施設に用いられるコンクリート系建物の高性能構法の開発に取り組んだ．

プレキャスト・プレストレストコンクリート造建物

在来鉄筋コンクリート造建物

部材と部材が圧着接合されており，接合部に外力が加わると部分的に離れて回転を生じる．しかし，外力が除かれると元に戻る．
部材の組立て油圧ジャッキを用いたワイヤの締め付け

実験映像

鉄筋を組み，型枠で囲い，生コンクリートを流しこむ．

大地震で壁の足元が浮き上がっている．
損傷は殆ど見られない．

コンクリートが固まったら型枠を外す．

実験映像

地震時の変形のイメージ

大地震で壁の足元が破壊している様子

地震時の変形のイメージ

実験時には部材と部材のすき間が生じ，これが開閉した 柱梁や壁の損傷は軽これが開閉した．柱梁や壁の損傷は軽微にとどまった．

二棟を同時加振2010年12月13〜17日
2010年12月1317日

実験時に部材自体が損傷し，部分的に破壊が生じた．
が■免震構造建物実験■震災後の機能維持を目指して～次世代型免震構造の開発～
東北地方太平洋沖地震では，地震後の建物の水平免震と鉛 機能保持の重要性が認識され，高い機能直の床免震の組み合 保持性能を有する免震構造に注目が集
わせによる3次元免震 まっている．
の実現

本研究プロジェクトでは，防災拠点なア ク チ ュ エ ー タ で どのより高いレベルでの機能保持性能を
揺 れ を 制 御 す る 技 要求される重要施設要求される重要施設への適用を目指したの適用を目指した術の開発
次世代型免震構造の開発を推進している．
(アクティブコント
平成25年 長周期・長時間地震動に対する免震構
ロール技術)
3月～4月 造の安全性検証のための加振実験
平成25年 擁壁衝突の影響評価とこれによる被害
8月～9月 の低減対策開発のための加振実験
可変減衰ダンパーを用いたセミアク
平成27年度 ティブ制御による次世代免震構造加振
減衰力を制御可能なダンパーによる揺れの低減
実験(セミアクティブコントロール技術)2013年3月末に最初の実験を公開予定

擁壁への衝突による衝撃の影響を低減させるための対
策の開発

56

50th

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

海外研究機関との共同研究
日米共同免震実験〜免震技術の評価実験〜
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

佐藤栄児，佐々木智大■日米共同研究にて免震技術を世界に発信〜2011年東北地方太平洋沖地震

そのとき免震建物は・・・〜

Ｅ－ディフェンスは，米国・NEES(George E. Brown, Jr. Network for Earthquake Engineering Simulation)内のUniversity of
Nevada, Renoを中心とした研究グループとともに，国際共同研究の一環として，免震技術に関する実大振動台実験を実施し，免震技術の向上をめざし，成果を世界に発信している．

■背景と目的 免震構造は，生命建物財産を地震から守るうえで最も強力な対策手法である．現に，先の東日本大震災においても免震建物は，ほぼ無被害であった．地震国日本では現在，オフィースビル，共同住宅等で約2000棟，戸建て住宅で約3000棟の免震建物が建設されている．この数は共同住宅(オフィ
免震建物が建設されている
この数は共同住宅(オフィースビル含まず)では全棟数に対して約0
スビル含まず)では全棟数に対して約0.05%で，戸建て住宅では全棟数に05%で 戸建て住宅では全棟数に対して約0.01%程度であり，建設コスト，認知度，地震対策への意識の低さなどから，普及率は決して高くない．一方，アメリカ
合衆国においても，地震対策の重要性は注目されているが，免震建物は日本以上に普及していない．また，東日本大震災の際，甚大な被害をもたらした原子力発電所において，原子炉の免震化は日本には1例もなく，世界でも2例しか存在しない．
そこで，今回の研究では，これまでに日本においてほとん
すべり免震支承ど採用されていないが，低コスト化と性能の向上の可能性が見込める新たな免震装置として，すべり支承タイプの免震装置(米国製)を中心に評価し，両国での免震技術の更なる発展を目指すとともに，世界に免震技術の効果について発信する． 5階オフィース
支承外観■実大試験体建物 試験体建物は，実大鉄骨造5階建ての上本体部建物に，震動台(地盤)と上部建物の間に免震装置を設置した免震構造となっている．地震時の被害状況を観察するため，
建物内の4階に医療施設，5階にオフィース事務所のスペースをそれぞれ再現した．また，地震時の減災性能を比較するため，免震構造につづき，上部建物を震動台に直接固定した耐震構造を構築し，同じ地震動で揺すった実験も実施した．

4階医療施設

積層ゴム免震支承（鉛プラグ入り）

支承外観
鉛プラグ
積層ゴム

■2つの免震装置
装実験では，2種類の免震装置をそれぞれ用い２種類の免震構造を構築した．1つは日本でも普及している積層ゴム免震支承(鉛プラグ入り)とリニアスライダーを併用したもので，もう一つは，性能の向上が見込めるすべり免
震支承である．すべり免震支承は，振り子の原理を応用しているため，建物の重さにかかわらず，免震の周期を決定でき，比較的軽い建物でも免震の周期を長くできるのが特徴である．

支承構造

実大鉄骨造5階建て試験体建物

5F
4F
すべり免震構造

2F
1F

-10
10

ゴム免震構造

0
-10
10
0

80
120
時間(秒)
5階の床応答加速度(床の揺れ)

0 1 2 3 4
0 1 2 3 4
0 1 2 3 4
震動台加速度RMS値に対する床加速度RMS値の比

50th

10
g,rms

L1地震動
L2地震動
L2地震動の約1.5倍
Westmorland
K-NET岩沼記録
Rinaldi変電所記録
1994 Northridge 2011東北地方太平洋沖地震 1994 Northridge
RF
RF
RF
5F
5F
5F
4F
4F
4F
3F
3F
3F
2F
2F
2F
1F
1F
1F

/a

40

5F
F,rms

海洋性地震動，断層近傍地震動，長周期地震動など様々な地震動を入力して検証を行ったが，いずれの免震構造の応答加速度も，基礎を固定した耐震構造の場合よりも小さく，効果的に床の揺れを低減させており，期待した通り 免震効果を発揮した 特に 入力地
た通りの免震効果を発揮した．特に，入力地震動の最大加速度が5m/s2以下の場合にはゴム免震構造の方が，入力地震動の最大加速度が10m/s2 以上の場合にはすべり免震構造の方が応答加速度が低減する傾向が確認された．

-10
10

すべりおよびゴム免震構造ではキャスター付きのいすが移動する程度でほとんど被害がなかった これに対し耐
とんど被害がなかった．これに対し耐耐震構造 震構造では，米国製システム天井のパネルが落下し，棚やコピー機が大きく移動して一部が破損する等の被害が生じた．5階の応答加速度は，入力加速度に対して，すべり免震構造では59%に，ゴム免震構造では58%に低減し，免震装置が有効に機能した．一方，耐震構造では加速度が2.5倍程度に増幅した 今回の実験で使用した2種類のした．今回の実験で使用した2種類の160 180免震構造は少なくとも同等の効果を発揮したことがわかった．

すべり免震構造
ゴム免震構造
耐震構造

1a■様々な地震動に対する免震構造の有効性

震動台
台加速度(m/s2)

加振中の積層ゴム免震支承とゴム免震構造の室内の状況

0 1 2 3 4
震動台加速度RMS値に対する床加速度RMS値の比
各階床の揺れの増幅

震動台加
加速度RMS値に対する床加速
速度RMS値の比

5階床
床応答加速度(m/s2)

0

-10
0

リニアスライダー

3F

10

基礎を固定した場合の室内被害支承履歴特性RF■東北地方太平洋沖地震作用下でも有効に機能した免震構造

加振中のすべり免震支承とすべり免震構造の室内の状況

支承履歴特性

インナー
スライ
支承構造 ダー

0.10

5
10
15
2
PGA a (m/s )g

入力地震動の最大加速度

57

20

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

国・地方自治体との共同研究

免震部材の動的加力実験(国土交通省)／既存木造校舎の震動実験(兵庫県)減災実験研究領域 兵庫耐震工学センター

梶原浩一，田原健一■免震部材の動的加力実験〜大型震動台を用いた実大免震部材の特性評価に関する実験研究(国土交通省・建築基準整備促進事業に係る共同研究)〜
免震部材は，鉛直力(建物の重さ)に加えて，地震時にはあらゆる方向の水平力を受ける．また，その力は非常に大きく，更に高速度で振動する．

通常の
加力装置

一般的な製品試験などを行う加力装置では水平力が掛けられるのは1方向のみであり，また，他の試験装置を用いても以下のような状況を全て満たす試験を行うことは 試ても以下のような状況を全て満たす試験を行うことは，試験装置の能力上極めて難しい．

震動台を利用した加力装置の概要

震動台の上に架け渡した
梁と震動台の間に免震部材を設置し，加力を行う．

• 3次元 (鉛直荷重＋水平2方向の地震力)• 大振幅(最大変位900mm，最大荷重：4000 kN)• 高速度(最大：1.5 m/s)

梁

• 多数回繰返し(長周期地震動)
そこで，3次元に自在に動き，大荷重・高速度にも対応
震したＥ−ディフェンス震動台を利用し，以上のような大地
震時に実際の免震部材が受けるであろう状況を再現した．

震動台
軸力

2011・12年には4つの部材の試験を行っている．
積層ゴム支承（鉛プラグ入り積層ゴム）

積層ゴム支承（高減衰積層ゴム）

弾性滑り支承オイルダンパー高減衰ゴムではなく，通常の天然ゴムを用い，鉛製の芯を挿入している．
鉛の変形により振動のエネルギーを吸収させる．

ゴムと鋼板を何層にも重ねた支承．
鋼板は建物の重さで潰れることを防ぐ．高減衰ゴムを使用し，振動を低減させる効果がある．

積層ゴムと滑り板を重ねた免震部材．
小さな振動は積層ゴムの変形，大きな振動は滑り板の動きによって吸収する．

筒内のオイルの抵抗により振動を低減させるエネルギー吸収装置．他の支承と併用し，ダンパー自身は建物の重さを支えない．

積層ゴム
鉛プラグ

積層ゴム
滑り材
滑り板

積層ゴム
（高減衰ゴム）■既存木造校舎の震動実験
既存木造学校施設の耐震補強方法の開発に関する研究(兵庫県との共同研究)〜既存木造学校施設の耐震補強方法の開発に関する研究(兵庫県との共同研究)〜
■試験体

■背景
地震防災対策特別措置法改正(2008年6月)
階数3以上または延床500㎡以上の木造校舎に耐震診断が新たに義務付け⇒可能であれば補強を実施

築年：38年
延床面積：641 m2
構造形式：軸組構法
階高：２階建て
補強試験体

現状試験体

9.86 m全国の現役木造校舎:1420棟（兵庫県：18棟）
診断対象：
527棟
うち診断済：
62棟（約12％）

実在する木造校舎を解体・移築◆提案・実証
9.1 m
文部科学省HP「公立学校施設の耐震改修状況調査の結果について」より■補強内容

耐震補強技術が確立していない大規模木造構
造物の学校施設の震動実験を行い、提案した補強技術の性能評価を実施。
試験体

管柱の結合に不安

日付

11月1日
現状
11月2日

大型木造の診断・補強技術は未確立
・ 開口部が大きい
・ 部材断面が大きい

・柱一本当たりの軸力が大きい・階高とスパンが大きい■目的• 無補強試験体（＝現状の木造校舎）の構造性能の把握• 耐震補強の効果（＝補強試験体）の検証• 学校教室の室内の安全対策に関する実験的検証

■研究体制
研究主体
兵庫県:
防災科研: 神戸大学:⇔実験計画、実験実施、結果分析、成果普及
協力体制
兵庫県教育委員会、市町教育委員会⇔耐震診断・補強方法実用化、試験体の提供
明石工業高等専門学校⇔実験計画策定・実験実施への協力

58

現状試験体

11月3日

11月9日

• 長手方向の耐震性能が不十分• 接合部の引張耐力が不十分• 二階床の水平剛性が低い
階床の水平剛性が低◆技術資料の作成
移築前

補強試験体• 接合部に補強金物• 柱脚にホールダウン金物• 長手方向に構造用合板• 二階床を補剛

補強
11月10日

11月11日加振条件
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
スイープ正弦波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
スイープ正弦波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
告示スペクトル整合波
JMA神戸

加振方向
Y
Y
Y
Y
Y
Y
X
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
X
X
Y
XYZ

増幅率
5%
5%
10%
15%
--20%
20%
20%
100%
5%
5%
10%
15%
--30%
50%
60%
20%
40%
100%
110%

補強現場で活用できる技術資料を含む「既存木造学校
施設の耐震補強方法の開発に関する研究」を作成。

◆成果の活用展開■実験結果○ 提案する補強により、試験体の耐震性能が改善した。
• 水平剛性が５倍に向上• 最大層間変形が0.13ラジアンから0.03ラジアンまで低減• 残留変形が0.04ラジアンから0.002ラジアンまで低減○ 極稀な地震を受けた教室内についても観察。
○ 成果をまとめた報告書（補強の技術資料含む）とDVDを作成

50th

篠山市立八上小学校木造校舎の耐震補強工事
耐震性能評価（診断・補強）
平成24年４月耐震補強工事に着手

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

首都直下地震防災・減災プロジェクト
震災時における建物の機能保持に関する研究開発
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

佐藤栄児■震災時の医療施設の機能保持性能の向上をめざして 〜地震
地震，病院はそのとき病院はそのとき〜
Ｅ－ディフェンスでは，地震発生時における医療施設の機能を保持させることをめざし，世界で初めて実大の医療施設を再現した建物での振動台実験を実施した．医療施設における被害様相と対策法について，実験で得られた結果に基づき，地震対策のためのハンドブックと教育用地震対策啓発映像に取りまとめ，広く公開している．

■背景と目的都市部に大地震が発生した場合，建物の倒壊を防ぐことは重要である．一方，被災後の政治，経済，医療，情報発信等の社会活動の停止は，被害の拡大やその後の復興にも多大な影響を与える
ため
ため，これら都市機能を災害後も継続させることも不可欠な課題
れら都市機能を災害後も継続させる とも不可欠な課題である．そこで，大地震時における施設の機能保持をめざした研究を計画し，特に大地震時における救急救命，被災後の生命維持の拠点となる医療施設の機能を，震災時にも保持するための対策を検討するため，Ｅ－ディフェンスを用いた医療施設の振動実験を行った．

1995年兵庫県南部地震時の被害写真

2011年東北地方太平洋沖地震時
の被害写真

病室

検査室

■実大試験体建物
実大4階建て試験体を，鉄筋コンクリート造で建設し，実際とほぼ同じ医療機能を持たせるため建物内に，手術室，集中治療室，ぼ同じ医療機能を持たせるため建物内に手術室 集中治療室
病室，人工透析室，スタッフステーション，撮影室，検査室などを再現し，実際の医療機器，什器等を，使用状況に応じた条件で
設置した．

手術室

集中治療室

■免震構造と耐震構造
地震の揺れを建物に伝えないよう地盤と建物の間に免震装置を設置した「免震構造」と，地盤に直接建物を建設した「耐震構造」で構築した．
直下型地震で発生する「短周期地震動」や海溝型地震で発生する「長周期地震動」で両構造を揺らし，それぞれの被害状況を評価し，施設の機能保持のための対策手法について検討した．

4階医療施設

透析室■地震対策
医療施設の機能保持のための地震対策として，機器類の確実な固定が最も有効的である．しかし，病院では日常的に機器の移動が行われるため，恒久的な固定は，困難である．そこで，「キャスター機器の簡便・高度な固定対策」，「簡易な物品散乱対策」，「衝突対策のための壁面の防護」 「免震床・機器免震による対「衝突対策のための壁面の防護」，「免震床機器免震による対策」などの地震対策を検討・実施した．

■耐震構造では機能保持に限界もスタッフ
スターション

診察室

撮影室
病院を再現した実大試験体建物

機器の簡易固定

散乱対策

壁面保護

機器免震

主な地震対策地震対策を行っていない耐震構造においては，物品の落下・散乱，ドアの脱落などの被害が多数確認された．
一方，適切な地震対策を行えば，床の応答加速度が約500cm/s2 ～600cm/s2(Lv1入力地震動相当)であれば，機器の移動，転倒，物品の散乱等はほとんどみられず，災害後の医療活動に支障がきたすことがな
い程度であることが確認された しかし 床応答加速度が 1G(Lv2入い程度であることが確認された．しかし，床応答加速度が，1G(Lv2入
力地震動相当)近くまで達する場合は，地震対策を施しても対策機器の限界や破損などにより機器の移動，物品の散乱等がみられた．

■免震構造だから，地震対策をとらなくても大丈夫!?

床応答452cm/s2時
床応答1278cm/s2時
耐震構造の室内状況（地震対策有）免震構造は，短周期地震動に対しては，施設の機能も含め被害をかなり軽減できるが，長周期地震動に襲われたとき，無対策の場合，キャスター付き機器が室内を走り回り，周辺等に危害をあたえる思わぬ被害が発生する．
一方，家具・什器・機器等に地震対策を実施することで，地震動にかかわらず十分な機能保持が実現できることが確認された．
対策後対策後
免震構造の室内状況（地震対策の有無の比較）■地震対策ハンドブックと地震対策啓発映像
地震被害の軽減には，常に「どうなるか？」「どうすべきか？」を考え，対策を継続的に実施することが重要である．それらの手助けとなる地震対策のた策を継続的に実施することが重要である
それらの手助けとなる地震対策のためのハンドブック(病院スタッフのための地震対策ハンドブック－あなたの病院
機能を守るための身近な対策－)や教育用地震対策啓発映像(「大地震への備え－機能保持をめざして－」，「大地震，その時病院は…」)に取りまとめ，広く
http://www.bosai.go.jp/hyogo/syuto-pj/outcome1.html
公開している．
(防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センターHP)にて公開

50th

59

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

首都直下地震防災・減災プロジェクト
長周期地震動による被害軽減対策の研究開発
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

長江拓也，吉澤睦博■背景と目的今世紀前半のうちにほぼ確実に南海トラフ沿いの巨大海溝地震が発生すると考えられており，海溝型の巨大地震で励起する長周期地震動は，首都を代表とする大都市圏に伝わり，数多く存在する超高層建物に大きな影響を与えることが予測される．そこで長周期地震動を受ける超高層建物について，骨組の耐震性，室内の被害様相を総合的に検証するためにＥ－ディ
フェンスを用いた実大規模の振動実験を行い，超高層建物の構造被害，室内被害の軽減対策に資することが目的である．

■実験手法
試験体は超高層建物の設計用多質点系モデルの振動特性を再現できるように，コンクリート錘と積層ゴムにより多質点の層剛性を模擬する縮約層と，実物大の鉄骨造の骨組みの部分架構から構成されるモデルである．
【平成19年度，21年度実施の実験】

Me1
Me1

【平成23年度実施の実験】

コンクリート錘ダンパー 積層ゴム
Ke3
RF
7F
6F
Ke2
5F

Me2

4F

27階

Ke1

17階

3F

Ke3

Me2

積層
ゴム

実験室2 27階相当の揺れ

コンク
リート
錘

2F
6階

1F

質量

Me3
実験室3 28階相当の揺れ

120m

Me1

剛性

Me1

Ke2
実験室1 6階相当の揺れ

Ke1

質量

1970年代の鉄骨造21階建物
想定高さ80m 固有周期2.1～2.3秒 建築面積 8m×12m
試験体下部には1970年代仕様の鉄骨骨組を再現し，縮約層により実際の超高層建物の地震時に発生する力が骨組に作用する．平成21年度実験では制振ダンパー等による耐震改修をモデル化した．

剛性

1990年代の鉄骨造30階建物（新耐震）想定高さ120m 固有周期3.1～3.5秒 建築面積 10.4m×20.6m
実際の居室に近い大きさの室内空間を持ち，地震時の超高層建物の上層階と下層階での床応答の違いを同時に再現する．縮約層の積層ゴムの動きを鉄骨プレートで固定すると4階程度の低層建物の挙動も再現できる．

■入力地震動震
入力地震動は，超高層建物の設計時に用いられるレベル2相当に最大速度を調整した観測地震波(El Centro)，および長周期
地震動特性を含む模擬地震波(三の丸波；想定東海－東南海地震)や観測地震波(首都圏地震観測網・西新宿観測波；平成23年
東北地方太平洋沖地震の最大余震)のレベルを調整して用いた．

■実験結果③包括的な室内被害データの取得①長周期地震動の繰返し載荷による骨組の損傷リスクを顕在化○3／4階建物□20／21階建物

三の丸波入力後の接合部

1500

B=2b

30／30階建物②制振改修等による応答低減
H=2h

階数
20

鋼製ダンパー
書棚A : H=2150
B=450
B
450
書棚B : H=1100
B=450

15

オイルダンパー

10

オイル
ダンパー

床応答加速度(cm/s2)

現場溶接による1970年代の柱梁接合部の再現

20／21階建物
27／31階建物

1000

3／4階建物

可能性
高い

可能性
低い

500

0
0

1

2
床応答卓越振動数(Hz)△ 27／31階建物

ダンパー
なし

5

補修箇所

●30／30階建物

鋼製ダンパー

■まとめ

0
0

0.005

最大層間変形角 (rad)0.01△28／31階建物

転倒対策の有無による室内被害低減を確認

・長周期地震動による1970年代の超高層建物の柱梁接合部の損傷リスクを明らかにし，補修工事の効果を定量化
・超高層建物の室内被害状況を再現し，家具・什器の転倒や移動対策の減災効果を把握

60

50th

3

4

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

都市の脆弱性が引き起こす激甚災害の軽減化プロジェクト
都市機能の維持・回復のための調査・研究(共同研究)
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

梶原浩一，井上貴仁，長江拓也■研究の全体目標
わが国観測史上最大規模の東北地方太平洋沖地震によって未曾有の大被害がもたらされた．首都圏においても，長時間にわたるビルの揺れや湾岸域における液状化の発生，高層ビルでのエレベータ停止，鉄道の停止，道路の大渋滞，多数の避難民・帰宅困難者，石油コンビナートでの被害，ライフラインの長期間停止等，事業や生活の継続に甚大な支障を来した．震度5 強
以下で露見したこの状況は，今世紀中盤までに襲来がほぼ確実視される東海・東南海・南海地震に対して，現在の大都市が極めて脆弱であることを現すものであり，来たる大地震に備えて適切な予防策を講じることは必須の課題である．
それを実現するために，今回の大震災から得られた教訓が活かし，次の目標を掲げた．
(1) 想定外の地震に対する対処(2) 事業や生活の継続と速やかな回復
上記(1)と(2)に対する工学的見地からの処方箋は，(A)高層ビル等都市の基盤をなす施設が完全に崩壊するまでの余裕度の定量化と，(B)これら施設の地震直後の健全度を即時に評価し損傷を同定する仕組みの構築，である。(A)では，現行耐震設計
を超える想定外の地震に対して，どの程度の余裕があるか，また，その超過の度合いに応じた損傷の進展状況を明らかにする．
これにより避難や退避や補強を適切に実施できることになる．(B)では，地震直後に居住者は自らどう処すべきか(避難の要否，
補修の要否，事業の継続)を即座に知ることが可能となり，また損傷の個所と程度を速やかに同定することが素早い現状復帰につながる．

■研究体制
文部科学省の推進する「都市の脆弱性が引き起こす激甚災害の軽減化プロジェクト」は，3つのサブプロジェクトから構成
され，研究・技術分野の境界を越え，理学，工学，および社会科学の三分野が連携する体制をとっている．このうち工学分野の役割を担う，本研究「2．都市機能の維持･回復のための調査・研究」では，産(研究成果の実装と実践)と学(先端知識の共有と発信)，および公的研究所(国家的視野に立つ研究開発)がスクラムを組むことによって，プロジェクト成果の最大化が図られている．産は各研究項目の代表機関として実践的かつ機動力のある研究を遂行する．また学は，各研究項目に関する学術的成果の速やかな発信の面で，主導的役割を果たす．各研究項目については，研究項目代表機関が研究協働機関と連携しつつ，その運営と研究成果に取り組む．そして， 実施予定の大型実験については，世界最大規模の震動台実験施設 Ｅ－ディフェンスを保有し大型実験研究に蓄積を持つ防災科学技術研究所が，研究項目代表機関と共同研究体制をとる．また，研究の方針と進捗 成果の展開 国際研究社会との連携等において 本プ ジ クトを俯瞰し適切な助言を与える監視委員会が日本建築学
進捗，成果の展開，国際研究社会との連携等において，本プロジェクトを俯瞰し適切な助言を与える監視委員会が日本建築学会内に設置されている．同委員会では，日本建築学会構造委員会や日本構造技術者協会等で指導的な役割を果たしている有識者の参加を得ている．
文部科学省
都市の脆弱性が引き起こす激甚災害の軽減化プロジェクト（H24-H28）
１．首都直下地震の地震ハザード・リスク予測のための調査
研究
２．都市機能の維持･回復のための調査・研究
３．都市災害における災害対応力の向上方策に関する調査・研究
監視委員会(日本建築学会)①-1：鉄骨造高層余裕度 (H25, Ｅ－ディフェンス実験)
代表機関：鹿島建設
協働機関：清水建設，小堀研，京都大学，防災科研①-2：鉄筋コンクリート造余裕度①
2：鉄筋 ンクリ ト造余裕度(H26, Ｅ－ディフェンス実験)
代表機関：大林組
協働機関：清水建設，京都大学，防災科研②-1：モニタリング上部
代表機関：清水建設
協働機関：鹿島，大林組，名古屋大学，京都大学，
防災科研②-2：モニタリング地盤 (H27, Ｅ－ディフェンス実験)
代表機関：大成建設
協働機関：小堀研，京都大学，防災科研

２．都市機能の維持･回復のための調査・研究「研究本部」
・京都大学 防災研究所(研究代表)
・(独)防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター
・(株)小堀鐸二研究所②-3：モニタリング連成システム(H28, Ｅ－ディフェンス実験)
代表機関：小堀研
協働機関：京都大学，清水建設，大成建設，竹中工務店、
横浜国立大学 防災科研
横浜国立大学，防災科研③：MeSO-net観測代表機関：竹中工務店
協働機関：東京大学地震研究所，京都大学，防災科研

Ｅ－ディフェンス (H25, H26, H27, H28に実験を実施)

50th

61

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

実大三次元震動破壊実験施設
減災実験研究領域 兵庫耐震工学研究センター

Ｅ ディフ ンス
Ｅ－ディフェンス

■実大三次元震動破壊実験施設(Ｅ－ディフェンス)とは

1995年の兵庫県南部地震で, ビル, 木造家屋, 橋, 道路, 港湾など, 多くの構造物が大きな被害を受けた事を契機に, 構造物の破壊過程解明に対する実証的研究の重要性が指摘された. そのために, 既存施設にはない, 実大規模の構造物を振動により破壊するまでの実験ができる新しい施設が必要になった. それが, 実大三次元震動破壊実験施設(Ｅ－ディフェンス)である.
Ｅ－ディフェンスは, 実物大あるいは大型の構造物試験体に, 兵庫県南部地震クラスの地震の揺れを, 前後・左右・上下の三次元に直接与えることで, 試験体の揺れや損傷・崩壊の過程を詳細に検討できる世界最大規模の実験施設であり, 構造物の耐震性向上に関わる研究開発と実践を促進する「究極の検証」手段といえる.
三次元震動台基本仕様
実験準備棟

水平加振機(X方向:5台）

15m

震動台テーブル

実験棟

20m

油圧源棟

項目

仕様

最大搭載質量1,200トン

搭載面積20m x 15m

駆動方式

アキュムレータ畜圧/電気油圧制御

水平加振機(Y方向:5台）
震動台

計測制御棟

垂直加振機(Z方向:14台）
震動台および加振機

Ｅ-ディフェンス全景

加振方向

水平

垂直

最大加速度
（最大質量搭載時）

900cm/s2 以上

1500cm/s2 以上

最大速度200cm/s

70cm/s

最大変位

許容モーメント±100cm

±50cm

水平軸周り

垂直軸周り

150MN/m以上(垂直軸980cm/s2
加振時）

40MN/m以上(水平1軸
最大加速時）

加振のための供給油量の蓄油を行う主アキュム
レータの吐出容量を20kL
から24kL へ増加

震動台

実験棟

■Ｅ－ディフェンスの機能拡張
東日本大震災でも明らかになったように，海溝型巨大地震が発生した場
合には震度6以上の強震域は広範囲に渡り，長時間・長周期地震動が発生し，低層から超高層まで多くの建物で被害が発生する可能性がある.
Ｅ－ディフェンスは,デ
1995年兵庫県南部地震に代表される,
庫 南部
加速度は大
速度
きいものの短時間(20秒～1分程度)で揺れが収まるような地震動の再現に適合した能力となっているため, 東北地方太平洋沖地震において記録された長時間の地震動記録の揺れの再現は不可能である. 今回, これらの地震動や今後発生が想定される巨大地震の地震動を再現できるよう, 機能の拡張・改造を行っている.

加振のために使用する加振機本数を減らすことで消費油量を削減し長時間加振を可能とするためのバイパスバルブの追加■Ｅ－ディフェンスの利活用
Ｅ デ フ ンスは 防災科研が自ら活用し実験研究を行うとともに,Ｅ－ディフェンスは,防災科研が自ら活用し実験研究を行うとともに 共用施設として,共用施設として 共同研究,
共同研究 受託研究及び施設貸与による実験も実施されている. Ｅ－ディフェンスの利用については, Ｅ－ディフェンスホームページ「施設利用について」(http://www.bosai.go.jp/hyogo/research/use/use.html)に記載している.

木造家屋の実験

鉄筋コンクリート橋脚の実験

鉄骨ビルの実験

病院の機能保持確認実験

港湾施設の実験

Ｅ－ディフェンス利用実績

自体研究(交付金による研
究＆受託研究)

H17

H18

H19

H20

H21

H22

H23

H24

７

５

４

３

３

３

３

１

１

２

２

４

２

２

１

２

３

２

２

１

３

３

共同研究
施設貸与

62

１

50th

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

集中豪雪を監視する-降積雪情報の高度化雪氷防災研究センター

目的
1990年代は暖冬少雪傾向と言われたが、2000年代になると再び豪雪が発生している。また予期せぬするところで、局地的、突発的に豪雪（集中豪雪）が発生する傾向がある。このような集中豪雪は予測が困難であり、現状の監視も併用しながら災害対応する必要がある。一方、顕著な湿雪災害（着雪や融雪災害）が目立ってきている。このような湿雪災害は今後温暖化によって増加する可能性があるが、湿雪災害の発生メカニズムには未解明な点が多い。このような集中豪雪や湿雪に伴う災害を防ぐために、雪氷防災に役立つ高度降雪情報（どこでどんな雪がどれくらい降っているか）ならびに高度積
雪情報（降雪の種類や融解・雨に伴って積雪がどのように変化するのか）を提供するための研究を行う。

降雪情報の高度化研究
集中豪雪による被害を軽減するために集中豪雪監視システムによる観測をもとに、降雪種判別・降雪強度推定手法の高度化を図り、突発的な集中豪雪の発生を把握する。

新潟県中越地域

観測
比較データ

高精度積雪モデルの入力データに活用

【分布】
降雪強度
偏波要素
風速

降雪の質と量に関する連続観測手法と情報発信手法の開発

中山間地に分布するNIEDの独自の観測点(SW-Net)

X-POLレーダー

etc…
0.9

重量式
田

0.8

村式

10分間降水量0.7

X-POLレーダーの高精度連続観測

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00

時刻＋

降雪粒子画像・質量測定などを反映し、降水粒子特性パラメータリゼーションを適用

105

8

104

7
6

103

5

102

4

101

3

100
1 0 -1

2

降雪種・含水状態の情報

降雪強度観測降水粒子特性パラメタリゼーションと レーダーによる降雪強度推定手法の開発
卓越降雪種判別手法の開発
リアルタイムの降水種観測
Velo city (m /s)

SW-Net
気温、風速、
積雪深 降水量
積雪深、降水量、積雪重量

粒径・落下速度分布観測

Flu x (m g m /s)

レーダの解析
技術の改良

1 0 -21

1 0 -3

0
0

5

10

15

20

25

30

35

40

Size (m m )偏波ドップラーレーダー（X-POL)と地上観測点(SW-Net)の有機的な結合

粒径・落下速度に対する降水寄与パラメタリゼーション

一般にわかりやすい
集中豪雪情報を提供

降水強度のレーダー観測に気象モ
デルを援用して降雪集中度を解析

豪雪監視システムによる面的レーダー観測から降雪集中度の解析

観測値を用いた集中豪雪の指標の算出手法の開発

降雪強度の
面的分布

フラックス中心でみた
降水形態の時間的推移

雪氷災害発生予測システムの降雪強度・降雪種分布の高精度化

過去36時間の
積雪重量の変化

リアルタイムハザードマップの精度向上

積雪情報の高度化研究
表層雪崩・全層雪崩、融雪災害の被害を軽減するために、水みちなど積雪中を不均一に流れる水の過程を再現できる湿雪対応の積雪モデルの開発ならびに降雪種、雪質ごとの積雪変質過程の違いなどを表現できる積雪微細構造モデルを開発する。

高度降雪情報（雲粒の量、含水状態等）

積雪底面からの不均一な水の流出の測定

積雪の物性値の降雪状態依存性の解明

水頭

降雪情報を考慮した積雪モデルの改良

5cm

由

MRIを湿雪測定に応用する手法の開発とそれを用いた積雪内の詳細な含水率分布
の測定

自 水面

積雪物理に基づく
積雪微細モデルの構築

積雪内の不均一な水の移動に関する観測、実験
積雪の微細3次元構造の測定

モデルの開発と検証
モデルによるさまざま条件下での積雪内部への水の移動の計算

平地における積雪内への不均一な水の浸透均
水 浸透

積雪内の不均一な水の移動に関するモデルの開発

50th

全層・表層雪崩、融雪災害の予測精度向上（リアルタイムハザードマップの改良）

63

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

時々刻々変化する雪氷災害を予測する-リアルタイム雪氷ハザードマップの開発雪氷防災研究センター
時々刻々変化する気象条件や積雪状態に対応して雪氷災害発生の危険性も変わり、これに応じた対策が求められています。防災科研では、的確な対策を支援するためのリアルタイム雪氷ハザードマップの開発を進めています。
災科研では的確な対策を支援するためのリア タイム雪氷 ザ ドプの開発を進めています

雪崩リアルタイムハザードマップの開発
積雪変質モデルと雪崩運動解析モデルを結合し、雪崩の発生と到達範囲をリアルタイムに予測します。

雪崩運動解析モデル

積雪変質モデル
雪質

雪崩の種類、発生する雪崩の厚さなどの情報

積雪安定度

全層雪崩
積雪深 ２ｍ
現状施設で対応可能

雪崩が発生する危険性を予測道路や集落に雪崩が到達する危険性を予測

含水率

積雪底面流出量

全層雪崩
積雪深 ３ｍ
道路まで到達する

道路通行規制や避難・その解除のタイミングの参考
情報

表層雪崩：
雪崩厚さ ３ｍ
流れが分かれる

吹雪リアルタイムハザードマップの開発
地域気象モデルと吹雪モデルを結合し、吹雪強度を計算して視程障害を予測するもので、積雪情報を逐次取り込み吹雪の発生条件を更新しています。
吹雪・視程予測原理の概要

ln(q·u)∝ln(z)l (Vi ) 0 773l ( )+2 845
ln(Vis)=-0.773ln(q)+2.845
竹内の式

fE : 射出率0h

Qi=fEQi-1+(1-fs)FL/3600

跳躍層

跳躍高度, h0

（

削剥

ラ

ー

格子サイズ X
格子サイズ,

3h）

吹雪の発生条件（雪質が影響）：積雪
深と気温により場合分け

Yes(積雪有り)

Yes[m]
視程(下限値)

地上気温<0?

Semihard snow
（雪面はある程度削剥される）

No

Yes

雪面からの削剥あり
-2

-1
気温

0

1

*

** ****** * *

地吹雪（降雪なし）時の視程の気
温・風速依存性(山形県庄内平野)

**

*

* *

** *

地上気温<0?

Hard snow

2

[℃]

10

No

吹雪は一切
発生しない
（降雪は融けて積もらない）

Hard snow（地表面は凍結．
削剥なし）

Hard snow（雪面は融解．
削剥なし）

Semihard snow
-3

100

視程

0:00

6:00

No(積雪無し)

各グリッドの積雪深
の有無

100
-4

6h

1000

各グリッドの積雪深を、そこから最短距離にある観測点での積雪深で与える（nearest neighbor法）※吹雪による視程悪化の気温依存性(+1℃以下)※降雪の雨雪判別(しきい値は+2℃）

1000

5h

小瀬、積雪分布考慮

10000

観測点のデータの取込み

6<=U<8m/s
8<=U<10m/s
10<=U<12m/s
12<=U<14m/s
14<=U<16m/s

4h

[m]

吹雪の発生条件のモデリング

10000

2h

河村の砂飛の理論
q=Aexp(-Bz)
qp( )跳躍距離, L

(降雪なし)

1h

予測された
視程分布
(１時間毎)

跳躍層厚さ

高度1.2mの飛雪流量→視程

F : 降雪強度

風各
や 洞種
野 実パ
外験

浮遊層

fs : 雪片の堆積率

観雪
メ
測氷
に防
基災 タ
づ 実の
く 験同
棟定

観測との比較による検証（対象地：新潟市周辺）

乱流拡散理論

雪面からの削剥なし
雪面
ら 削剥なし（破壊された降雪片
が舞う）

12:00

2012/1/25

18:00

0:00

時間変化がよく対応
3
2 視程ラ
ンク
1
0
0:00
6:00

小瀬

12:00
2012/1/25

18:00

0:00

* *
** ***
*
*** *
* * *
*
* * ** * ****着雪リアルタイムハザードマップの開発
着雪実験・観測から着雪モデルを構築し、着雪災害を防ぐための着雪リアルタイムハザードマップの開発を行っています。
着雪による災害

雪氷防災実験棟の風洞を用いた着雪実験
着雪発生、成長の速度、最大成長量など、着雪体の特性と環境条件(気温、風速など)との関係について、環境を制御した実験を実施

電線着雪

降雪種類
気温・風速・降雪量

電線の破断や動揺により停電を
引き起こす

湿降雪

衝突

衝突率

道路標識・信号機への着雪

捕捉率

反発・破壊

着雪体

試験体形状

着雪率の含水率・気温依存性
電線着雪実験
（降雪含水率約3％）

着雪体

風

僅かな含水状態でも着雪現象発生

着雪モデル・ハザードマップの開発【汎用モデル（広域の多地点で適用）】
アメダスデータなどの広範囲で利用できる気象要素により、着雪気象条件下における最大着雪重量を推定します。
【高精度モデル（主要箇所で適用）】
多数の気象観測要素に基づき、汎用モデルよりも詳細な計算を行い、最大着雪重量や着雪の大きさなどを高精度に推定します。

【ハザードマップのイメージ】

着雪率と気温の関係

落雪
反発・破壊

着雪現象概要従来のモデルで用いられている気温、風速、降水量に加え、新たに
降雪種、降雪含水率を考慮することにより、着雪モデルの高精度化が期待できます。
交通障害を引き起こす

64

50th

着雪しやすい温度帯（0〜2℃）の中でも、僅かな気温の違いが着雪機構に影響(Bernardら、2011）

着雪気象条件下において、一定時間に予想される着雪厚さや着雪重量の分布を表します。

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

雪氷災害軽減のための情報発信
雪氷防災研究センター
防災科研は 雪国に住んでいる一般の方が雪氷災害から身を守るために
防災科研は、雪国に住んでいる
般の方が雪氷災害から身を守るために、わかりやすい情報を発信しています。また、雪氷災害予測システムによる吹雪
わかりやすい情報を発信しています また 雪氷災害予測システムによる吹雪に伴う視程障害や雪崩危険度などの予測情報を防災機関に提供しています。これらを通じて予測情報の精度向上や活用の方法を検討を行っています。

生活に役立つ雪氷情報
防災科研では、日本各地に設置している積雪・気象観測点のデータ、積雪重量計の測定データをもとにした積雪荷重情報、 融雪情報、レーダー観測情報などをホームページで公開しています。

URL http://www.bosai.go.jp/seppyo/
レーダー観測速報

ライブカメラによる雪崩危険斜面の監視

積雪気象観測ネットワーク速報値

日本各地の山間部の積雪も一目でわかります。

防災科学技術研究所雪氷防災研究センターのレーダー観測による、「雪」を仮定した降雪強度（雨や霧の場合も雪とした値）です。図中の円はデータの高度です。レーダーから遠いほど高い位置の値のため弱く出る傾向があります。縦軸、横軸はレーダーからの距離です。

時間積算降雪量
積雪重量変化に基づく融雪情報
積雪荷重情報降り続いた雪の量が分かります。
積もっている雪の重さの変化がわかります。
赤色は全層雪崩や融雪災
害の危険信号です。

屋根の雪下ろしの適期を判断する
支援情報として利用できます。

除雪車出動!!

雪下ろしするぞ!

道路除雪の出動判断の支援情報として利用できます。

雪氷災害発生予測情報
地域気象モデルや積雪変質モデル、現地観測データと組み合わせて吹雪や雪崩の発生を予測します。

吹雪による視程予測情報

赤色は吹雪によって視程が100m以下と予測された範囲です。
雪崩危険度の予測情報 [危険斜面]
雪質

雪氷災害予測情報を提供している防災機関
吹雪で視界不良！！
道路通行止め開始

積雪安定度

含水率

雪崩キケン！！
雪崩パトロール開始

新潟県や山形県内の行政機関、道路管理者、雪崩パトロールを行う民間の業者などと共同で雪氷災害予測システムの試験運用を実施しています。

50th

赤色は雪崩が発生しやすい積雪層です。

65

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

雪氷防災実験棟 －雪と氷の環境再現による防災研究の推進－
雪氷防災研究センター

雪氷防災実験棟とは・自然の雪に近い形の人工雪を大量に降らせることのできる世界で唯一の共用実験施設です。
・雪と氷の環境で起こるさまざまな現象を再現できます。
・雪のない季節に、雪氷防災をはじめ雪に関する種々の実験を計画的に進め 次の冬まで待つことなく対策技術効果を確かめることが的に進め、次の冬まで待つことなく対策技術効果を確かめることができるなど、研究の効率化が図れます。

主要諸元

降雪B(球形) 降雪A(結晶形)・降雪装置A(樹枝状結晶、降雪強度 0～1 mm/時(水換算))/時(水換算))・降雪装置B(氷球、
降雪強度 0～5 mm/時(水換算))
・降雨装置(降雨強度 0～2 mm/時)・日射装置(日射強度 0～1000 W/m2)
・実験テーブル(寸法 3m×5m、
傾斜角 0～45°)
・風洞装置(測定部寸法 1m×1m×14m、
風速 0～20m/s)
・横風発生装置(風速 0～10m/s)
・低温室内の温度は-30～+25℃の範囲で
調節可能

利用例
・雪氷防災実験棟において、これまでに以下の様な研究が行われました。

太陽電池パネルからの落雪実験

運用実績

35
30
課題数

・雪氷防災実験棟
では、毎年30件前後の研究課題が実施されています(右図)。
・年間の稼働率は、
およそ
およそ90%ですす(休日・定期点検期間を除く)。

40
共同研究

遠赤外線式融雪装置の性能試験

受託研究

施設利用

20
15
10
5
H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19 H20 H21 H22 H23 H24
年度

66

利用方法

施設貸与
自体研究

25

0

南極昭和基地の吹き溜まり対策

50th

・雪氷防災実験棟は共用施設です。
外部の方の利用を歓迎します。
・利用方法の詳細はhttp://www.bosai.go.jp/seppyo/に掲載されています。
・お問い合わせは、雪氷防災研究センター新庄支所の運用委員会
事務局(電話 0233-22-7550)へ
お願いします。

50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th50th

雪氷防災研究センターによる雪崩災害調査-雪崩はどのようにして起こったか雪氷防災研究センター

雪国の各地で行ってきた雪崩災害調査

災害調査の目的

現場の積雪が変質する前に雪崩調査及び積雪観測を行い、雪崩の規模、種類、滑り面、積雪構造等を記録して雪崩災害防止に役立てます。

主な災害調査項目

被害状況調査積雪状況(断面観測）

雪崩の発生原因
雪崩の規模（すべり面から弱層を判断）（幅、流下距離等を計測）
その他、気象データを収集して発生前の気象条件を解析しています。

2005年以降に調査を行った地域
玉川温泉（'12//2/1)
乳頭温泉（'06/2/10)
戸沢村（'05/2/10)
真室川大沢（'08/3/4)
月山（'11/2/27)
小国町（'05/3/12)
米沢市（'08/3/15)
長野県北部地震による雪崩（'11/3/12)
燕温泉（'05/2/26)
上越市（'12/3/8)
糸魚川（'10/1/26)
医王山（'06/1/15)
栂池（'08/2/3)
立山（'07/4/21, '10/11/30)

積丹岳（'07/3/18)
八甲田山（'07/2/14)

八幡平（'05/1/23, '08/3/8)
雫石（'06/1/4)
小国町（'06/2/14)
小国町（
06/2/14)
蔵王（'10//3/12)
川西町（'05/4/11)
猫魔ヶ岳（'12/3/13)
長岡市岩田地区（'12/2/15)
長岡3か所（'11/1/9-11)
那須岳（'09/4/2)
魚沼市（'06/1/12)
湯沢町（'05/12/28, '06/1/3, '06/1/4)
十日町（'12/3/11)
十日町（'06/1/12)
志賀高原（'10/2/6)
津南町（'05/12/24)
富士山（'07/3/25)
奥飛騨温泉（'07/12/31)
表層雪崩

全層雪崩

表層・全層同時融雪地すべり

調査結果から得られた傾向 （死者数は調査した雪崩についてのものです。実際には新雪による表層雪崩や全層雪崩による死者も出ています)
弱層

件数 死者

こしもざらめ
表層雪崩

全層雪崩

8

14

新雪

4

0

降雪種起源

5

4

ざらめ

4

5

−

10

0

主な発生地域
主な被害
予測可能性の現状
東北や北海道、あるい死亡事故につながった例が多数ある 実験結果の導入により予測可能になってきている。安定化する時期の予測が課題。
は高山等の寒冷地
雪国全域
建物被害、ケガ人等
入力降水量が正しければ予測可能。
現状では予測困難。降雪種の予測と積雪モデルへの入力、堆積後の変質のモデル化に
雪国全域
死亡事故につながった例がある
より予測可能になると見込まれる（今期プロジェクトの課題）。
雪国全域で起こるが予測精度は十分でない。積雪中の水分移動や湿雪変質のモデル化により精度向上が見
道路埋雪、山岳での死亡事故等
温暖なところに多い込まれる（今期プロジェクトの課題）。
雪国全域で起こるが予測精度は十分でない。湿雪全層雪崩については積雪中の水分移動のモデル化により
道路埋雪等
温暖なところに多い
精度向上が見込まれる（今期プロジェクトの課題）。

各々の災害調査で得られた結果の例として、長野県北部地震に誘発されて発生した雪崩の調査結果及び、３名の死者を出した玉川
温泉における表層雪崩の調査結果を下記にまとめました。

玉川温泉で発生した雪崩

長野県北部地震による雪崩
長野県北部地震

雪崩発生原因の調査

東北地方太平洋沖地震の約13時間後、2011年3月12日午前3時59分、長野県北部を震源としたM6.7の地震によって雪崩、積雪の崩壊が広域的に発生しました。

2012年2月1日に発生した秋田県仙北市の玉川温泉の雪崩では岩盤浴中の3名が亡くなりました。当研究所（雪氷防災研究センター新庄支所）、土木研究所、新潟大学の３機関で合同現地調査を実
こしもざらめ雪
震・緩勾配（30度以下）でも地震によって雪崩や施した結果 この雪崩は‘こしもざらめ施した結果、この雪崩は‘こしもざらめ
雪面が冷やされて積雪中に温度
ブロック状の積雪崩落が発生しました。
雪’が要因となって発生した面発生表層 差ができると、角ばった霜の結晶が・平坦部でも積雪にクラックが多数発生。
生成され（矢印）、雪粒どうしの結合
地震によって誘発された雪崩 雪崩であることがわかりました。
が弱くなり、表層雪崩を引き起こす

地震による大規模な雪崩発生の発生範囲

場合があります。

雪崩発生予測モデル計算との比較

表層雪崩が10カ所以上で発生

雪氷防災研究センターでは雪崩発生予測モデル*を用いて現地付近のアメダス気象データを用いて計算したところ、調査結果と同様、高さ1m付近の所に、安定度の低い（発生の危険度の高い）こ
しもざらめの層があったことが再現されました（○印）。
このような再現事例は、他にも数例あり、こしもざらめ
再現された弱層
雪に起因する表層雪崩の
表層雪崩が同時に発生 道路通行止め （新潟県十日町市）
発生予測については実用化
地震で発生する雪崩の発生メカニズム レベルまで近づいたと考えています。
の解明にむけて地震によってブロック状に崩壊した積雪（長野県栄村）

斜面積雪を振動させて積雪が破壊される条件等を解明する実験を開始しました。将来的にはモデル化して危険性判断に役立てる予定です。

50th*：このモデルには、新庄支所の雪氷防災実験棟を用いて人工的にこしもざらめ雪を作り、様々な発達過程にあるせん断強度を測定し、表層雪崩の発生予測に必要となる、任意の発達段階にあるこしもざらめ雪のせん断強度の推定式を作成して組み込んであります。

積雪安定度の変化

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Dr.ナダレンジャーの科学実験教室２０１３
災害リスク研究ユニット

無関心層を対象とする科学教育の基本は、いかに相手の好奇心を刺激し、もっと知りたいという気無関心層を対象とする科学教育の基本は
いかに相手の好奇心を刺激し も と知りたいという気持ちになってもらえるかにつきます。これは自然災害に関する科学教育でも同じです。例えば、地震による建物の揺れの実験にリアルなモデルは厳禁かもしれません。それは、対象を興味のある人に限定してしまうからです。写真は色紙とハサミとホチキスだけで作った免震・制振・共振・耐震現象を実体験する科学教育おもちゃ「ゆらゆら」です。大きさは10㎝足らず。どこにでもある身近な素材だ
けでできており、実費は10円以下です。地震の実験であることを忘れてしまうハート型の建物モデル
は 好奇心に刺激を与え 手にとって試してみたくなります 振動を与えるのは体験者自ら その結は、好奇心に刺激を与え、手にとって試してみたくなります。振動を与えるのは体験者自ら。その結果、建物だけに限定されない普遍的な振動法則の理解・比較が同じ土俵の上で可能となります。身近過ぎて泥臭く見える防災といえども科学の不思議さは宇宙のそれと変らないのではないでしょうか。

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防災科学技術研究所創立50周年記念

第8回成果発表会

講演・ポスター概要集

平成25年2月25日発行
編集・発行
独立行政法人 防災科学技術研究所
アウトリーチ・国際研究推進センター アウトリーチグループ〒305-0006 茨城県つくば市天王台3-1
電話 029-863-7792
印刷
朝日印刷株式会社
2013.2.25.400

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