2017/9/7
一般社団法人レジリエンス協会 第27回定例会

背後地の津波リスクを考慮した防潮堤高さの検討

福谷 陽（関東学院大学 准教授）

本日の話題提供

１．津波リスクの考え方
２．現状における防潮堤高さの決定プロセス
３．津波リスクを考慮した防潮堤高さの検討

１．津波リスクの考え方

伝統的なリスクの考え方

Tsunami Risk（津波リスク）:
津波ハザードによってもたらされるであろう予想される損失（死傷者数、負傷者数、財産損害額、経済損害額など）
工学的には、ハザード（発生確率）と脆弱性の積として表される

Tsunami Hazard Potential（津波潜在危険）:
潜在的にダメージを与えるであろう津波現象の強度と発生確率×

Vulnerability（脆弱性）:
津波ハザードが襲来した時の損害確率 (0％～100％）(Comprehensive Risk Assessment for Natural Hazards (WMO, 1999))

建物の津波リスク

津波ハザードRisk
建物の脆弱性リスクの概念図

建物の津波リスクを減らすには・・・

建物の津波リスク

津波ハザード
建物の津波リスクは無し

No Risk

建物の脆弱性リスクの概念図

ハザードが及ばない場所に移転する（高台移転など）

建物の津波リスク

津波ハザード
建物の津波リスクは当初より小さくなる

Low Risk

建物の脆弱性リスクの概念図

津波に強い建物に改修する

建物の津波リスク

津波ハザード

建物の津波リスクは当初より小さくなる

Low Risk

海岸に堤防をつくる

建物の脆弱性リスクの概念図建物の津波リスク

津波ハザード建物が無い場合は当然津波リスクは０となる

No Risk

リスクの概念図

リスクの考え方※林春男会長の資料を基に作成

自然現象（ハザード）と人間活動の双方を考慮した
防潮堤高さの検討

２．現状における防潮堤高さの決定プロセス

宮城県仙台平野
一律、７．２ｍの防潮堤

東京海洋大学・岡安教授の資料より

宮城県亘理町の防潮堤「みやぎ復興ツーリズ
ムガイド」ホームペー
ジより

宮城県山元町の防潮堤

宮城県石巻市

宮城県石巻市松原町ー渡波海岸 長浜地区海岸防潮堤
防潮堤.net（http://sea-wall.net/）ホームページより抜粋

宮城県気仙沼市

アクリル板をはめ込んだ小窓がある防潮堤（撮影:笹島康仁）
Yahoo!ニュース特集「巨大防潮堤で「海が見えない」 防災か日々の暮らしか」より（https://news.yahoo.co.jp/feature/699）

岩手県宮古市

宮古市にある東日本大震災以前に造られた窓付き防潮堤
防潮堤.net（http://sea-wall.net/）ホームページより抜粋

レベル１とレベル２の津波
レベル１（L1)の津波とレベル２（L2)の津波（２０１１年土木学会津波特定テーマ委員会）【レベル１（L1)の津波】（例：宮城県沖地震）→防災
ー比較的頻度の高い津波（数十年から百数十年に一度）
ー津波高は比較的低いものの、大きな被害をもたらす津波
ー海岸保全施設の設計（ハード対策）で用いる津波高さ（設計津波高さ）【レベル２（L2)の津波】（例：東北地方太平洋沖地震） →減災
ー発生頻度は極めて低い（千年に一度）
ー津波高は高く、発生すれば甚大な被害をもたらす津波（レベル２の津波）
ーまちづくり計画や住民避難を軸としたハード・ソフトの総合的な津波対策（レベル１の津波）措置を行うレベル

レベル１津波（設計津波）の設定手法
設計津波の水位の設定方法等に関する課長通知（農林水産省、国土交通省：平成２３年７月８日）①過去に発生した津波の実績津波高さの整理➢ 痕跡高調査や歴史記録・文献等を活用②津波シミュレーションによる津波高さの算出➢ 十分なデータが得られない時には、シミュレーションを実施しデータを補完。

③設計津波の対象津波群の設定

地域海岸のイメージ④設計津波の水位
地域海岸における津波高さの整理例

東北地方太平洋沖地震津波の計算

南海トラフ地震津波の計算

東京湾～相模湾の地域海岸「設計津波の水位の設定（神奈川県）」より抜粋

東京湾川崎地域「設計津波の水位の設定（神奈川県）」より抜粋

湘南海岸地域「設計津波の水位の設定（神奈川県）」より抜粋

地域海岸毎の設計津波の水位「設計津波の水位の設定（神奈川県）」より抜粋

防潮堤高さの決定プロセス（現状）

設計津波

堤防等の天端高は、設定された設計津波の水位を前提として、省令第三条第一項及び第三項並びに第五条に定められた基準に従い、海岸の機能の多様性への配慮、環境保全、周辺景観との調和、経済性、維持管理の容易性、施工 性 、 公 衆の 利 用 等 を総合的に考慮しつつ 、海岸管理者が適切に定めるものであることに留意する。
（海岸４省庁通知）

３．津波リスクを考慮した防潮堤高さの検討（減災アセスメント小委員会の活動）

現状の海岸防災・減災対策決定プロセスの課題
想定津波のシミュレーション
ケースは十分なのか？

土木学会減災アセスメント小委員会
土木学会重点研究報告資料より

現状の海岸防災・減災対策決定プロセスの課題✓ 防潮堤高さのデフォルト値はレベル1津波（100年～150年に1回程度発生する津波）の設定のみで決まる➢ 後背地の利用状況，まちづくり計画や避難の実効性などにより，必要な防護レベルは変化するのでは？
さらに➢ 防災施設（防潮堤）や防災まちづくりが，まちの活性化自体を左右する。生業の成立と街の発展を考慮すべき。
土木学会減災アセスメント小委員会
土木学会重点研究報告資料より

海岸工学委員会・土木計画学研究委員会合同

減災アセスメント小委員会【委員会の設立趣旨】
東日本大震災の復旧・復興について、防護レベルを超えた津波の被害軽減（減災）に関しての「粘り強い構造」の堤防や費用対効果の考え方など、検討すべき課題が多い。想定巨大地震の津波対策についても、「海岸堤防」、「土地利用規制」、「避難」等の役割と限界を認識し、社会的公平性や経済的効率性、リスク管理等の観点から、実効的な対策を検討する必要がある。
本小委員会では、これらに関する学術研究・技術開発や諸制度の導入（災害事前アセスメントによる土地利用誘導など）を学際的・分野横断的に検討する。
なお、減災アセスメントは自然災害一般に関わる広い概念であるが、まず津波対策に焦点をあてた検討を実施する。
土木学会減災アセスメント小委員会
土木学会重点研究報告資料より

海岸工学委員会・土木計画学研究委員会合同

減災アセスメント小委員会【委員会メンバー】【共同小委員長】 多々納 裕一（京都大学防災研究所）【共同小委員長】 岡安 章夫（東京海洋大学）【幹事】 河野 達仁（東北大学）【幹事】 安田 誠宏（関西大学）【委員】•高木 朗義（岐阜大学）•田島 芳満（東京大学）•羽藤 英二（東京大学）•原田 賢治（静岡大学）•平野 勝也（東北大学）•有川 太郎（中央大学）•藤見 俊夫（熊本大学）•宇野 喜之（エコー）•横松 宗太（京都大学防災研究所） •内藤 正彦（国土交通省）•井上 智夫（国土交通省）•福谷 陽 （関東学院大学）•越村 俊一（東北大学）•山中 亮一（徳島大学）•高橋 智幸（関西大学)•北野 利一（名古屋工業大学）

防災・減災機能の実現とまちの活性化との両立

過疎・高齢化

人口構成

災害時避難
産業構造

土地利用
ダイナミックな相互干渉
災害リスクの低
減
街づくり
計画

想定津波

地場産業
生業の成立

防潮堤の高さ・線形

海岸工学委員会

まちの活性化

土木計画学委員会
土木学会減災アセスメント小委員会
土木学会重点研究報告資料より

背後地のリスクを考慮した防潮堤の最適高さ費用便益分析に基づく防潮堤の最適高さ： H *

H * ( X )  arg max  B( H , S ; X ) f ( S )dS  C ( H )0

H

被害軽減額の期待値

防潮堤の建設費

H : 防潮堤高さ
B( H , S ; X ) : 便益関数
f (S ) : マグニチュード S の津波の生起確率関数
X : 土地利用規制，税制，補助などの政策（外生）
C (H ) : 防潮堤の建設費（減災アセスメント小委員会, 2015）

費用便益分析による物理的防御レベルの設定
B,C

C:費用
B－C：純便益

B:被害軽減額の期待値－防潮堤建設に伴う外部性（環境・景観・生業等）
H * ( X )  arg max  B( H , S ; X ) f ( S )dS  C ( H )HH0

H50 H* H100 H1500

物理的防御レベル（防潮堤の高さ）

純便益を最大化する防潮堤高さを評価する
土木学会減災アセスメント小委員会
土木学会重点研究報告資料より

地域の合意により計画変更された事例【茨城県大洗町】
自治体
大洗町近辺の沿岸2.2キロに海抜4.5メートルの防潮堤の建設計画案。
市場がある海側と、飲食店などが並ぶ陸側を真っ二つに割るもの。

住民
漁業関係者を中心に、「市場関係者の利便性が格段に落ちる」「観光の中心地なのに景観が悪くなる」という懸念→町が県に計画の再検討を要望
自治体
海上にある今の堤防をかさ上げし、港の出入り口に水門を設置する方式に変更した。

茨城新聞クロスアイ「防波堤かさ上げ 大洗の防潮堤計画で県方針」（2016年11月8日）より抜粋

地域の合意により計画変更された事例【岩手県大槌町】

国土交通省資料「海岸を巡る現状と課題」（http://www.kaigan.or.jp/business/pdf/pdf_02.pdf）より

地域の合意により計画変更された事例【静岡県伊豆地域】「地震・津波対策アクションプログラム」（静岡県、2013年）「地震・津波対策アクションプログラム」（2013年）の計画開始から４年が過ぎた２８年度末時点での整備率は0.2％（0.28km）
主な原因は伊豆地域での住民合意の難航。観光や漁業への影響を懸念して、全体の４割に当たる２１地区が防潮堤ではなく避難場所の整備を中心とした対策を希望「地震・津波対策アクションプログラム」の整備目標を見直しへ静岡県松崎町の沿岸

Yahoo!ニュース特集「巨大防潮堤で「海が見えない」 防災か日々の暮らしか」より（https://news.yahoo.co.jp/feature/699）

防潮堤とレジリエンス

出典：静岡県の津波対策「静岡方式」について（静岡県交通基盤部河川砂防局河川企画課海岸企画班）

４．津波波高の不確かさに関する研究（確率論的津波ハザード評価）現状の海岸防災・減災対策決定プロセスの課題
想定津波のシミュレーション
ケースは十分なのか？

土木学会減災アセスメント小委員会
土木学会重点研究報告資料より

確率論的津波ハザード評価
南海トラフ巨大地震（内閣府（2012）公表）

確率論的津波ハザード評価
南海トラフ領域の地震（内閣府および静岡県公表）
5地震総合モデル（Mw8.72）【すべり量】
1.49m
6.30m（20km以浅）
13.51m（10km以浅）

東海・東南海・南海地震モデル（Mw8.65）【すべり量】
1.37m
8.35m（15km以浅）

東海・東南海地震モデル（Mw8.23）【すべり量】
0.85m
5.16m

確率論的津波ハザード評価
ロジックツリー発生領域・発生パターン

平均発生間隔（固有地震モデル）

マグニチュード範囲

1/3
0.5

88.2年

南海トラフ巨大地震
0.5

アスペリティの位置（※すべり量を調整）

1/3

Mw=9.2

0.30
0.3

固定せず

1/3

Mw=9.01/3

Mw=8.620.40
0.25

Mw=9.1116.9年

津波波高のばらつき（対数標準偏差）

0.7

固定

0.05

0.5

88.2年

1/30.50.30
0.3

固定せず

Mw=8.72
Mw=8.81

1/3

Mw=8.74

0.7

固定

88.2年
1/3

東海・東南海・南海地震
宝永型地震

0.5

0.3

固定せず

Mw=8.65
Mw=8.56

0.05

0.30
0.40
0.25

116.9年
1/3

κ = 1.35
κ = 1.45

0.50

±2.3β

0.50

±10β

0.50

±2.3β

0.50

±10β

0.50

±2.3β

0.7

0.50

±10β

0.50

±2.3β

0.50

±10β

0.50

±2.3β

0.50

±10β

κ = 1.25
κ = 1.35

κ = 1.45
κ = 1.55

二段階すべりモデル×2
0.5

0.40

0.25

116.9年
1/3

κ = 1.25

κ = 1.55
三段階すべりモデル×3

5地震総合モデル

対数正規分布の裾の打ち切り

固定0.05

κ = 1.25
κ = 1.35
κ = 1.45
κ = 1.55

1/3

0.5

88.2年

東海・東南海地震
安政東海型、安政南海型地震
昭和東南海、南海地震

0.5

二段階すべりモデル×2

Mw=8.140.3

1/3

Mw=8.23116.9年

1/3

固定せず

Mw=8.33

0.30
0.40
0.25

0.7

固定0.05

κ = 1.25
κ = 1.35
κ = 1.45
κ = 1.55

1/3

0.5

88.2年

東海地震
0.5

1/3

0.30

Mw=8.141.0
Mw=7.88

固定（均一すべり）

Mw=8.33※Mw8.2以下のため

116.9年
1/3

0.40
0.250.05

κ = 1.25
κ = 1.35
κ = 1.45
κ = 1.55

確率論的津波ハザード評価仙台市

気仙沼市

Return period 200 years

Return period 200 years

Return period 700 years

Return period 700 years

Return period 1500 years

Return period over 1500 years

Fukutani et al. (2017) in prep.

ご清聴ありがとうございました。
ご質問がございましたら、以下までご連絡下さい。

E-mail： fukutani@kanto-gakuin.ac.jp
TEL: 045-786-7146