３．５

強震動予測高度化のための調査研究

３．５．１

浅部・深部統合地盤モデルの作成

目次(1)

業務の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・279(a) 業務題目(b) 担当者(c) 業務の目的(d) ５ヵ年の年次実施計画
1) 平成２０年度
2) 平成２１年度
3) 平成２２年度
4) 平成２３年度
5) 平成２４年度(e) 平成２０年度業務目的(2)

平成２０年度の成果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・280(a) 業務の要約(b) 業務の成果
1) 浅部地盤モデル作成のためのデータ整備
a) ボーリングデータの収集b) 強震観測点における単点微動観測
2) 深部地盤モデルの高精度化(c) 結論ならびに今後の課題(d) 引用文献(e) 学会等発表実績(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定(3)

平成２１年度業務計画案・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・284

278

(1) 業務の内容(a) 業務題目

浅部・深部統合地盤モデルの作成(b) 担当者
所属機関

役職

氏名

メールアドレス

独立行政法人防災科学技術研究所
防災システム研究センター

プロジェクト藤原 広行

fujiwara@bosai.go.jp

ディレクター
防災システム研究センター

主任研究員

河合 伸一

kawai@bosai.go.jp

地震研究部

主任研究員

青井 真

aoi@bosai.go.jp

地震研究部

主任研究員

功刀 卓

kunugi@bosai.go.jp

防災システム研究センター

主任研究員

中村 洋光

manta@bosai.go.jp

防災システム研究センター

研究員

森川 信之

morikawa@bosai.go.jp

防災システム研究センター

契約研究員

先名 重樹

senna@bosai.go.jp

防災システム研究センター

契約研究員

大井 昌弘

ooi@bosai.go.jp

防災システム研究センター

契約研究員

はお 憲生

hao@bosai.go.jp

防災システム研究センター

契約研究員

プリード ネルソン

nelson@bosai.go.jp

防災システム研究センター

契約研究員

工藤 暢章

kudo@bosai.go.jp(c) 業務の目的
ひずみ集中帯で発生する地震に対する強震動予測の高精度化のため、新潟県から秋田県に至る日本海側の平野部を中心とした地盤構造モデルの作成を行う。このため、自治体等が所有する既存の地下構造調査データの収集、微動観測、ボーリング調査等を実施し、浅部地盤モデルを作成する。さらに、地震動予測地図作成の一環として構築されている深部地盤全国モデルと当該地域での浅部地盤モデルを等が推し高度化することにより、浅部・深部統合地盤モデルを作成する。
(d) ５ヵ年の年次実施計画
1) 平成２０年度：新潟・山形・秋田地域で、自治体等が所有している地盤に関する情報の調査を行い、ボーリングデータ等の収集を実施し、当該地域での浅部地盤モデル作成に向けたデータ整備を行う。当該地域における深部地盤モデルを K-NET 等により得られている観測記録及びシミュレーションを用いて高精度化する。
2) 平成２１年度：新潟地域での浅部地盤モデル作成を実施し、深部地盤モデルと統合し、浅部・深部統合地盤モデルを作成する。このため、既存データの収集を継続すると同時に、微動観測、ボーリング調査を実施する。
3) 平成２２年度：山形地域での浅部地盤モデル作成を実施し、深部地盤モデルと統合し、浅部・深部統合地盤モデルを作成する。このため、既存データの収集を継続すると同時に、微動観測、ボーリング調査を実施する。
279

4) 平成２３年度：秋田地域での浅部地盤モデル作成を実施し、深部地盤モデルと統合し、浅部・深部統合地盤モデルを作成する。このため、既存データの収集を継続すると同時に、微動観測、ボーリング調査を実施する。
5) 平成２４年度：前年度までに作成された各地域での浅部・深部統合地下構造モデルを接続し、ひずみ集中帯における浅部・深部統合地盤モデルを作成する。このため、既存データの収集を継続すると同時に、微動観測、ボーリング調査を実施する。
(e) 平成２０年度業務目的
新潟・山形・秋田地域で、自治体等が所有している地盤に関する情報の調査を行い、ボーリングデータ等の収集を実施し、当該地域での浅部地盤モデル作成に向けたデータ整備を行う。当該地域における深部地盤モデルを K-NET 等により得られている観測記録及びシミュレーションを用いて高精度化する。
(2) 平成２０年度の成果(a) 業務の要約
新潟県、山形県、秋田県内の自治体が所有するボーリングデータ等を収集した。また、新潟県内の震度観測点および強震観測点において単点での微動観測を実施し、得られた観測記録等をデータベースへ登録することより、浅部地盤モデル作成のための基礎データの整備を行った。すでに作成されていた深部地盤全国初期モデルを元に、新潟県から秋田県に至る地域を対象として、強震観測記録の後続波部分を用いたモデルの修正、地震動シミュレーションによる修正結果の妥当性の検証、および他の研究によって高精度化された地盤モデルを取り込むことにより、高精度化された深部地盤修正モデルを作成した。
(b) 業務の成果
1) 浅部地盤モデル作成のためのデータ整備
a) ボーリングデータの収集
新潟県の自治体が所有するボーリングデータの収集を行った。具体的には新潟県の五泉市、柏崎市、上越市、三条市、燕市、村上市、加茂市について収集した。山形県、秋田県
地域については、他の研究で収集、データベース化された成果を利用することにより、計16,586 本のデータを集めた（表 1）。
b) 強震観測点における微動観測新潟県内における自治体、気象庁の震度観測点および防災科学技術研究所の K-NET、KiK-net 観測点において常時微動調査を実施した。常時微動は、平成 20 年の 9 月 7 日～12 月 5 日にかけて、合計 161 の観測点において 275 箇所の単点による観測を行った（写真 1 および図 1 参照）。なお、震度観測点は地震観測機器が建物のそばまたは室内にあることが多いため、1 観測点あたり、地震計のそばとそこから 10～30m 程度離れた建物の影響が小さいと考えられる位置の計 2 箇所で行っている。観測時間については、1 観測点あたり最低でも 20 分以上としている。調査した結果は、測定した生データ、現場写真、解析した H/V（水平動／上下動）スペクトル比、地震計が設置されている正確な位置座標等
280

表1

平成 20 年度に収集した自治体が所有するボーリングデータ
県

新潟県

山形県

秋田県

計

収集本数

6,030

3,309

7,247

16,586

電子化本数

4,242

681

1,794

6,717

自治体震度

微動測定器
微動測定器

写真 1

観測に使用した微動測定器（左）と自治体震度計設置箇所での微動測定風景（右）。

※1 加速度センサー、ロガー、バッテリー等一体型地震計 JU-210（白山工業社製）

137.6038.60

138.00138.50139.00139.50

38.50

38.00

139.9338.60
38.50

道路（高速道路）
鉄道
都市
K-NET
KiK-net
気象庁
自治体

佐渡市
新潟市

新発田市

38.00

三条市

37.50

37.50

長岡市
柏崎市

上越市

十日町市
南魚沼市

糸魚川市
37.00

36.70
137.6037.00

138.0020(km)

図1138.50139.00139.50

単点微動観測調査を実施した位置
28136.70139.93をデータベースに納め、既存の地盤情報と比較できるよう整理した（図 2）。

図2微動調査結果と地盤情報（ここでは微地形区分図）の比較の例（左）。メッシュにあるボーリング柱状図表示部（中）、該当 250m メッシュの中にある微動探査観測結果表示部（右）。
2) 深部地盤モデルの高精度化
藤原ほか（2006）1) により既に作成されている深部地盤構造全国初期モデルの高精度化を行った。山形・秋田地域については K-NET、KiK-net の観測点を対象として、強震動記録の後続波部分の H/V スペクトル比と、レイリー波の高次モードまで考慮して理論的に計算されるスペクトル比が一致するように、初期モデルの層厚を変えることにより地下構造モデルの修正を行った。さらに、修正モデルを用いて中規模地震を対象とした地震動シミュレーションを実施し、観測記録と比較することにより修正結果の妥当性を確認した。また、新潟地域については、引間ほか（2007）2) によって別途高精度化が行われたモデルを取り込むことによって、対象地域を含めた深部地盤修正モデルが作成された（図 3）。なお、

図3

深部地盤モデル修正の例（左）、及び作成された深部地盤修正モデルの地震基盤深さ分布（右；藤原（2009） 3) の全国の図より本検討の対象地域を抽出して拡大）。
282

本検討は、地震調査研究推進本部による全国地震動予測地図のための深部地盤構造全国修正モデル作成の一環として実施されたものである。
(c) 結論ならびに今後の課題
ひずみ集中帯における多くのボーリングデータ及び微動データを収集し、データベース化するとともに、深部地盤モデルの高精度化という成果を得ることができた。しかしながら、広範囲を対象とした高精度な浅部地盤モデルを作成するためには、データ量は十分であるとは言えず、今後も引き続きボーリングをはじめとした地盤に関する基礎情報の収集を継続し、データベースを充実させていく必要がある。一方、深部地盤モデルに関しても修正が必要な地域が残されており、今後はサブプロジェクト 1、サブプロジェクト 2 における地下構造探査の成果なども取り込みながら、さらなる高精度化を進めていくことが不可欠である。
(d) 引用文献
1) 藤原広行、河合伸一、青井真、先名重樹、大井昌弘、松山尚典、岩本鋼司、鈴木晴彦、
早川讓：強震動評価のための深部地盤構造全国初期モデル，第 12 回日本地震工学シンポ
ジウム論文集，340，2006．
2) 引間和人、鈴木晴彦、三宅弘恵、古村孝志、纐纈一起：新潟地域の 3 次元速度構造一次モデルの構築，日本地震学会講演予稿集，2007 年度秋季大会，D22-01，2007．
3) 藤原広行：地下構造データの収集・モデル化による地下構造データベースの構築，第 3回シンポジウム「統合化地下構造データベースの構築」予稿集，5-14，2009．
(e) 学会等発表実績
学会等における口頭・ポスター発表なし
学会誌・雑誌等における論文掲載なし
マスコミ等における報道・掲載
なし(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発
なし

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3) 仕様・標準等の策定
なし(3) 平成２１年度業務計画案
平成 20 年度に引き続き、新潟・山形・秋田県の自治体等の所有するボーリングデータ等の収集を行う。さらに、平成 20 年度に新潟県内で実施した強震観測点、震度観測点における単点微動観測を山形・秋田県内においても実施し、浅部地盤モデル作成のための基礎資料に関するデータベースの内容を充実させる。浅部・深部統合地盤モデルの作成手法の検討を進めるとともに、新潟県地域を対象として、強震観測点、震度観測点における微動アレー探査を実施し、平成 20 年度に作成した深部地盤モデルとあわせて、当該地域における浅部・深部統合地盤モデルを作成する。

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