2024年5月31日
地方公共団体の危機管理に関する研究会

北海道の地震・津波被害想定について
地方独立行政法人 北海道立総合研究機構 建築研究本部
北方建築総合研究所 地域研究部 防災システムグループ

竹内慎一

令和６年度 地方公共団体の危機管理に関する研究会 第２回 札幌研究会

地方独立行政法人

北海道立総合研究機構

道総研は、21の研究所等、約1,090名の職員を有する総合試験研究機関です。法人の運営を担う法人本部と研究を行う５つの研究本部で構成されています。

令和６年度 地方公共団体の危機管理に関する研究会 第２回 札幌研究会

私ども 道総研建築研究本部 は建築･まちづくり分野における都道府県唯一の研究機関です。

積雪寒冷地における建築･住宅･まちづくりの調査研究･技術開発･試験評価を行っています。
建築性能試験センター
性能評価･構造計算適合性判定･各種試験など
第三者評価

北方建築総合研究所
建築･住宅･まちづくりの調査研究･技術開発
地方独立行政法人

北海道立総合研究機構
令和６年度 地方公共団体の危機管理に関する研究会 第２回 札幌研究会

自己紹介所
属： 地域研究部 防災システムＧ職・ 氏名： 研究主幹 竹内 慎一
専門分野： 地域防災、リスク評価
学
位： 博士（工学）③活動事例〇北海道の地震・津波被害想定
北海道北西沖の地震
紋別沖の地震サロベツ断層帯・北延長

網走沖の地震北海道西方沖の地震

北海道留萌沖の地震（走向 北海道留萌沖
N193°E） の地震（走向N225°E）

増毛山地東縁
断層帯
沼田－砂川付近の断層帯
富良野断層帯西部

標津断層帯

富良野断層帯東部①主な研究課題

当別断層
十勝平野断層帯
主部

北海道南西沖の地震

石狩低地東縁断層帯主部(北)西札幌背斜に関する断層
黒松内低地断層帯

石狩低地東縁断層帯主部(南)月寒背斜に関する断層
野幌丘陵
断層帯

・自治体の防災計画の策定支援
・地震による建物リスク評価
・建物の地震対策、津波避難対策②受託研究、技術支援の実績
・受託研究：-北海道（H18～ 耐震計画、H24～ 被害想定・減災計画）-函館市・北見市（被害想定）

根室沖・釧路沖の地震

十勝平野断層帯
光地園断層

石狩低地東縁断層帯南部
十勝沖の地震

函館平野西縁断層帯

三 陸沖 北部 の地震(H29.2公表)(R4.12公表)→積雪寒冷地のリスク評価の提案→道減災ＷＧに委員として参画〇市町村の避難訓練支援、応急危険度判定

・市町村の津波避難訓練支援、・被災建築物の応急危険度判定
住民避難訓練の支援（むかわ町） 被災地での判定活動(むかわ町)

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被害想定とは想定される災害にたいして、｢どの地域｣に｢どのくらい｣といった地域の被害の分布や量を想定するもの

地域の被害量・分布 =誘因［災害強さ］ × 素因(［対象の分布］ × ［対象の脆弱性］)
100%

建物の年代別分布

昭和36年以前
年代別の震度と倒壊率

建 物 倒 壊 率 (%)

震 度倒壊 50%率

木造住家数（昭和46年以前）
25 15 - 20
10 - 15
5 - 10-5

震度、津波、液状化、急傾斜地危険度

建物・人口、上下水道、道路等の属性別の分布

0%
5.0

6.0
震度
震度

7.0

対象属性ごとの災害強さと被害率の関係

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被害想定の位置づけ
建物の耐震化や避難計画、減災計画など具体的な防災計画を立案・見直しするための根拠となる基礎資料を提供するもの
防災対策の見直し
地震被害想定と対策効果
防災
計
画の立案
・
見
直
しの開始

現況
把握

データ
構築

対
象の分
布

被害想定

リスク
評価

被害量・分
布

対策
検討

対策の選定

対策
効
果

防災計画
各種防災対策の策定・改訂 事業の検討
減災目標の地域防災計
設定
画
避難困難/減災計画
地域対策
対策一
避難所の効定整備
果期
津波避難
津波避難計画の間
訓練
再ご
建築物の耐震改修促進
評と耐震化計画価に応急危険度
判定震前計画各種事業防災計画

応援判定士の派遣計画

災
害に強いまちづくり

災害物資の備蓄
防災知識の普及･教育

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本発表の関連研究
研 究 課 題 名 ：日本海溝・千島海溝周辺海溝型地震に係る被害想定及び防災対策効果に関する研究

実 施 年 度 ： R3-R4年度
研 究 区 分 ： 経常研究

協 力 機 関 ： 北海道立総合研究機構 エネル
ギー・環境・地質研究所、
北海道総務部危機対策局危機対策課
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研究の背景日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震
・日本海溝・千島海溝周辺は、過去に大きな津波被害が発生し、今後も地震の発生確率の高い地域
・中央防災会議「東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震･津波対策に関する専門調査会」は、「あらゆる可能性を考慮した最大クラスの地震･津波の検討」を提言

日本海溝・千島海溝周辺の防災対策の見直し
日本周辺のプレート※※出典：政府 地震調査研究推進本部
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研究の背景日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震
・国は、日本海溝･千島海溝周辺の広域な防災対策を検討するためマクロ的な被害想定※２を公表
・道では、道と市町村の防災対策推進のため、地域の実態を踏まえた詳細な被害想定が必要

・北総研では、被害想定に関する研究の知見や実績があることから、道の被害想定(減災計画)に協力
最大クラスの津波断層モデル※１※１ 内閣府 :日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震モデル検討会 最終報告（ H4.3）※２ 内閣府 日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震対策検討ワーキンググループ 被害想定について（R3.12）

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目的⚫ 日本海溝・千島海溝周辺海溝型地震における津波及び地震動による北海道の被害想定を実施※⚫ 道や市町村が実施する防災対策による減災効果を検証し、道が設定する減災目標の検討を行う※北海道防災会議地震対策専門委員会「地震防災対策における減災目標策定に関するワーキンググループ」と連携

前回（H24~29）

今回（R3~4）

内陸地震や海溝型地震など54地震の被害想定 に協力

日本海溝・千島海溝の巨大地震の被害想定：地震の追加、手法の見直し
既存データのアップデート
道総研の検討手法を適用

積雪寒冷期の考慮を強化

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研究の流れ
１）被害想定データの収集
建物・人口、社会基盤データのアップデート
上水道資料

建物資料

道路資料

２）地震ハザードの評価
新たに構築した地盤データで震度・液状化などを評価
震度分布

液状化危険度

急傾斜地崩壊

建築物の耐震化に係る基礎調査NO.

出典： 固定資産台帳
木造棟数
大字・町丁目 建築年が 建築年が 建築年が 建築年が 建築年が昭和36年 昭和37～ 昭和47～ 昭和57～ 平成13年
界名以前

1 南大通１丁目
2 南大通２丁目
3 南大通３丁目
4 南大通４丁目5 南大通５丁目
6 南大通６丁目
7 南大通７丁目
8 南大通８丁目

昭和46年 昭和56年 平成12年 以降

595320144331606151614221836585444081010
120
5201302３）地震被害想定の実施
想定地震による建物･人的被害、インフラ・ライフライン
被害、ライフライン停止による生活機能支障を評価
積雪寒冷による被害拡大を考慮した手法を開発

４）減災効果の評価(人)

防災対策実施による減災効果を評価

人的被害の減災効果
92.6％減100%
1950年以前
1951～60年
1961～70年
1971～80年
1981～90年
1991～2000年
2001年～

80%

木造 60%
全半40%
壊率20%

対策前

0%
4.0

5.0

6.0

震度

7.0

建物被害想定手法

対策後

津波被害想定手法

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１）被害想定データの収集●ねらい： 前回（H29 ）整備したデータをアップデートするため、社会基盤データを再収集
収集内容：上下水道・道路・橋梁・避難施設等の位置図や属性情報

道路の路線図

水道の管路網図

属性:管種や管径、延長ラスターデータ

属性:道路の種類、延長

ＤＲＭデータ

道内全市町村から収集したラスターデータ（紙地図）やデジタルデータを計算に用いるＧＩＳデータに変換
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２）地震ハザードの評価●ねらい： 新たに整備した地盤データを用いて地震ハザードを評価
震度や液状化危険度を計算する
地盤データの精度向上
前回

地質断面解析を利用した地盤データの推定※
粘土(表層)
粘土(浅部)

・若松らが整備した全国ベースの地形分類を利用

0m
砂(浅部)

粘土(中部)

見直しのポイント・エネルギ－・環境・地質研究所がボーリング資料による地質断面解析を元に、全道250ｍメッシュ単位の地盤データ（地質柱状・Ｎ値）を構築し、精度向上-10m砂(中部)
粘土(深部)-20m-30m※既知のボーリング資料（地質柱状）から、土質の水平方向の連続性等を考慮して、資料のない地点（紫の棒）の地質柱状を推定
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２）地震ハザードの評価
地震ハザード（震度分布・液状化危険度・急傾斜地崩壊）を評価
千島海溝モデル

急傾斜崩壊危険度

震度分布

液状化危険度

急傾斜地崩壊Ａ（崩壊の可能性が高い）
Ｂ（崩壊の可能性がある）
Ｃ（崩壊の可能性が低い）

日本海溝モデル

急傾斜崩壊危険度

震度分布

液状化危険度

急傾斜地崩壊Ａ（崩壊の可能性が高い）
Ｂ（崩壊の可能性がある）
Ｃ（崩壊の可能性が低い）

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２）地震ハザードの評価（参考）想定する津波【振興局毎の津波浸水域の例】

道の浸水想定設定ＷＧが設定した津波浸水想定（R3.7）を利用【市町の海岸線における最大津波高】
釧路総合振興局

十勝総合振興局

日高振興局

胆振総合振興局
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３）地震被害想定の実施●ねらい：想定地震の発生による建物・人的被害、インフラ・ライフライン被害などの物的被害、これらに伴う生活機能支障などの生活への影響を評価
被害想定項目○建物被害
津波・揺れ・液状化・急傾斜地による全半壊棟数、火災による被害、流氷による被害○人的被害
津波や建物倒壊よる死傷者、低体温症要対処者、火災による死者、要救助者等○インフラ・ライフライン被害
道路・橋梁、上下水道、電力等○生活への影響
避難者数、エレベータ内閉じ込め者数、要配慮者数※ 赤字は道総研の検討手法を採用

被害想定の前提条件（想定シーン）【人の活動】①会社学校（昼）②帰宅途中（夕）③自宅（深夜）【建物被害】【避難行動】●避難行動開始①起きている
②就寝中

●避難速度
①明るい
②暗い

●避難速度
①通常②積雪①非積雪期②積雪期【気温による影響】
①通常期
②低体温

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３）地震被害想定の実施
地震の揺れによる建物被害（全半壊棟数）の想定
前回
・建物の耐震性を考慮し、構造別・建築年代別に被害を計算
・木造建物は建築年代を３区分
見直しのポイント木造建物の被害・北総研の既往研究で、前回の計算方法をベースに、北海道の過去の被害傾向の反映や、年代を7区分に増加させるなど、より耐震性を考慮できるよう改善した手法を開発
・積雪荷重を考慮した震度と建物被害率の関係を採用【揺れによる建物被害の想定のフロー】
震度分布

構造別・建築年代別建物数
・ 構造別（木造・非木造）
・ 建築年代別（木造 7 区分、非木造３区分）

震度と建物被害率との関係 ※１
・ 構造別（木造・非木造）
・ 建築年代別（木造 7 区分、非木造３区分）
・ 積雪期は上記の条件に加え、多雪区域と多雪区域外の２つに分けて設定 ※２

全壊棟数・半壊棟数※１経常研究 ：積雪寒冷期の大規模地震に対応した建物リスク評価手法の基礎的研究（H29～30）※２科研(分担)：厳冬期における地震津波複合災害による人的被害予測モデルの構築と減災戦略の策定（R2～4）

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３）地震被害想定の実施
地震の揺れによる木造住宅の全半壊棟数の想定（全半壊棟数）＝（地域の建物棟数）×（想定震度に対応した木造全半壊率）
木造住宅の震度と全半壊率との関係
100%

・北海道の木造住宅の耐震性能や過去の地震被害の傾向を考慮して作成した計算方法

1950年以前
1951～60年
1961～70年
1971～80年
1981～90年
1991～2000年
2001年～

80%

木造 60%
全半40%
壊率25％
倒壊

1970年代の建物・積雪を荷重と見なした場合の被害率増加を計算することで、積雪期の計算方法を提案

20%
0%
4.0

・胆振東部地震の被害を予測すると、
実被害の1.6~1.7倍となり、予測精度が高い

5.0

6.5 7.0
度 ＝震度７6.0震

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３）地震被害想定の実施
津波よる人的被害（死傷者数、低体温症要対処者数）の想定【津波による人的被害の想定のフロー】
滞留人口

内閣府の計算方法を元に検討

津波影響人口

積雪寒冷期の考慮

避難開始時間・冬の避難開始の遅れ
・積雪凍結による速度低減
・低体温症要対処者の推計（避難未完了率を想定）

津波避難ビル等

避難速度

避難未完了

避難完了（一次）

道総研の検討手法・避難未完了率
・避難完了後、屋内に避難可能か
・津波避難ビル等

津波ハザード（浸水範囲、最大浸水深、到達時間）

避難未完了率

積雪寒冷期のみ屋内へ避難可能か可能
屋内避難不可能
屋外避難(低体温症)

積雪寒冷 （人的被害を想定）
期以津波に巻き込まれる
外生還
津波からの脱出（低体温症の想定）
避難場所等で暖をとれない状態の考慮

軽傷者

重傷者死亡
(低体温症)

浸水深別死者率

死亡（溺死等）（低体温症の想定）
津波に巻き込まれて濡れた状態の考慮の検討

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３）地震被害想定の実施
避難未完了率の想定■避難元・内閣府では、避難距離を避難元から避難先の直線距離を元に計算している。
・本想定では、道路ネットワーク解析によって避難距離を求め、実態の経路に合わせた避難未完了率を計算した。
①避難元の特定•建物があるメッシュのう
ち津波浸水深30cm以上②避難先(目標地点)の設定•

浸水域外に立地する避難施設
道路と浸水域・非浸水域メッシュ境界との交点
最寄りの避難先までの道路上のルートを作成•③避難ルートの作成と避難距離の算定•①浸水域内にある人の滞留するメッシュを特定

背景図は地理院地図による●避難先（避難施設）●避難先（道路上）②浸水域外の避難施設や道路上の目標地点を設定

背景図は地理院地図による

ー避難ルート③ネットワーク解析で①と②の避難距離を計算④避難完了所要時間の算定⑤避難成否の判定
背景図は地理院地図による

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３）地震被害想定の実施
低体温症要対処者数の想定
津波から避難した後、屋外で長時間寒冷にさらされることで、低体温症により死亡リスクが高まる者を低体温症要対処者と想定。後背地に道路や街が広がっていない高台など、建物(屋内)に移動できない避難先へ逃げた者の数で推計。
① 避難先が避難施設の場合
避難先(避難施設)

屋内避難者

建物、学校のグラウンド
公園等

高台に道路で接続、建物に移動可
高台に道路で接続していない、建物に移動できない

屋外避難者（低体温症要対処者）② 避難先が道路上の目標地点の場合
避難先
（道路上）

屋内避難者

内陸部に通り抜け可
浸水域に囲まれている、道路が行き止まりで内陸部に通り抜
け不可範囲内に建物あり範囲内に建物なし

屋外避難者（低体温症要対処者）

背景図は地理院地図による

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３）地震被害想定の実施○建物被害 全壊棟数（棟）
区分
揺れ液状化
津波
急傾斜地崩壊合計(揺れの被害は、北総研が開発した新しい計算方法を適用)

千島海溝モデル
夏・昼
冬・夕
冬・深夜
約3,000
約6,200
約6,200
約3,700
約3,700
約3,700
約42,000
約41,000
約41,000
約150
約140
約140
約49,000
約51,000
約51,000

日本海溝モデル
夏・昼
冬・夕
約40
約120
約3,500
約3,500
約130,000
約130,000
約20
約20
約134,000
約134,000

冬・深夜
約120
約3,500
約130,000
約20
約134,000○人的被害 死者数（人）（津波の被害は、道路ネットワークを利用した避難計算を適用）
早期避難者比率が低い場合（津波避難ビル等を考慮しない）
区分

建 物 倒 壊
津波
急傾斜地崩壊合計

千島海溝モデル
夏・昼
冬・夕
冬・深夜
約40
約140
約160
約94,000
約106,000
約95,000約10
約20
約20約94,000
約106,000
約95,000

日本海溝モデル
夏・昼
冬・夕－－
約121,000
約149,000－－
約121,000
約149,000

冬・深夜－
約139,000－
約139,000○低体温症要対処者数（人） (ネットワーク解析により避難者の屋内施設からの孤立を評価）
千島海溝モデル
冬・深夜

区分
要対処

者

約15,000

日本海溝モデル
冬・深夜
約66,000
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３）地震被害想定の実施
インフラ・ライフライン被害、生活への影響の想定○避難所避難者数（人）

冬・深夜

区分

千島海溝

日本海溝

避難者数

約163,000

約234,000○道路被害 （ヶ所）

区分
道

3,856

1,775

区分

停

16,340

冬・夕

千島海溝

電

日本海溝

320,901○停電件数 （件）

日本海溝

52

88

区分
岸

千島海溝
壁

日本海溝

621

○下水道支障人口（人）

千島海溝

断水人口

千島海溝

閉じ込め

日本海溝

○断水人口 （人）
区分

区分

昼

○港湾被害（ヶ所）

千島海溝
路○エレベータ閉じ込め（人）65,798

区分
下水支障

千島海溝
82,896○要配慮者数（人）
日本海溝

135,850

区分
身体障がい

日本海溝
49,3651

冬・夕

千島海溝
7,061

日本海溝
10,176※季節・時刻によって変わる項目については被害が最大となるものを記載
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４）防災対策の効果●ねらい：被害想定結果と対策との関係を整理し、対策実施による減災効果を評価

津波対策による人的被害の減災効果を評価
津波被害想定の各条件を変更し、被害量の変化を推計①避難行動「直ちに避難」 …

５分後に避難開始「用事後避難」 …

１５分後に避難開始「切迫避難」

避難しない…

冬は＋２分、夜は＋５分②避難パターン
避難する
直ちに避難
用事後避難

【早期避難率低】：直ちに避難する割合が低い場合

切迫避難・避難しない

20%

50%

30%

対策前
(現況)

70%

30%

0%

対策後

【早期避難率高+呼びかけ】：直ちに避難する割合が高く、避難の呼びかけが効率的に行われた場合

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４）防災対策の効果
避難訓練や防災学習により避難行動が改善され、津波避難ビルが整備されたと仮定した場合、内閣府の検討方法に準拠し、以下の条件で防災対策の効果を評価
津波被害想定の条件

対策前

対策後

避難パターン【早期避難率低】：直ちに避難 20％
用事後避難 50％
避難しない 30％

【早期避難率高＋呼びかけ】：直ちに避難 70％
用事後避難 30％
避難しない 0％
→全員避難。直ちに避難が増え、避難開始時間が短縮。

津波避難ビル

指定津波避難ビルの活用なし

指定津波避難ビルの活用あり〇避難速度の設定 東日本大震災の実績から設定
健常者

0.68m/s

避難要支援者と同行 0.47m/s

冬は８割に低下、夜は８割に低下

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４）防災対策の効果
早期避難率の向上による人的被害（死者数）の低減効果（千島海溝モデル）早期避難率の向上により47％～71％減少
（人）

【夏・昼】

（人）

【冬・夕】

71.3％減対策前（人）【冬・深夜】

47.4％減54.7％減

対策後

対策前

対策前

対策後

対策後

（日本海溝モデル）早期避難率の向上により66％～93％減少
（人）

【夏・昼】

（人）

【冬・夕】

92.6％減

対策前

対策後

（人）

【冬・深夜】

65.5％減72.5％減

対策前

対策後

対策前

対策後

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成果と活用道の被害想定・減災計画への反映
・道の被害想定(R4.12) に活用・道の減災計画・減災目標（R5.2）の策定に活用

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成果と活用
市町村の避難計画への協力●津波避難対策緊急事業計画等の策定に活用●避難困難地域の避難対策への協力
・避難困難地域の抽出と避難タワーの整備位置の検討●避難困難地域の避難訓練への協力
GPSを使った避難速度と移動軌跡の計測
GPSを使った避難速度と移動軌跡の計測
訓練時のGPS計測結果と津波遡上を重ねた訓練時のGPS計測結果と津波遡上を重ねた動画から、避難速度や早期避難の大切さを動画から、避難速度や早期避難の大切さを学ぶ。
学ぶ。

地震発生30分後避難
地震発生30分後避難避難タワー

地震発生50分後避難
地震発生50分後避難

ハザードマップを使ったまちなか点検
ハザードマップを使ったまちなか点検
ワークシートを使って、チェックポイントごワークシートを使って、チェックポイントごとの津波高さを見える化し、危険度を知る。との津波高さを見える化し、危険度を知る。

避難可能圏域

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冬に被害は拡大する
積雪寒冷地は、地震や津波・風水害などに、雪害が複合することで被害が拡大

建物倒壊
屋根雪が重さとして作用した場合、地震の揺れによる建物倒壊が増える恐れ

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札幌周辺で想定される建物被害 (冬の場合)地震による建物被害の予測想定される震度をもとに、揺れ・ 液状化・ 土砂災害、火災等による建物の全壊棟数と半壊棟数の合計を予測

建物被害
野幌丘陵
31,750 棟
月寒56,867 棟
西札幌
31,304 棟

冬の被害は、夏の1.3～1.4倍と予測
月寒断層の想定震度（札幌市第４次地震被害想定より）
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札幌周辺で想定される死者数 (冬の場合)地震による死者数の予測想定される震度をもとに、
揺れ・ 土砂災害、火災、室内被害等による死者数を予測

夏12時 冬5時
野幌丘陵 110 人
316 人
月寒363 人
936 人
西札幌
118 人 321 人
夏に比べて、冬の建物倒壊数が多いため、建物倒壊による死者数が増加
月寒断層の想定震度（札幌市第４次地震被害想定より）
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冬に被害は拡大する
家屋倒壊による閉じ込め者の発生
時間軸ａ）

地震発生
家屋倒壊

家屋無事b）
閉じ込め

自力脱出c）

低温環境下では、阪神・淡路大震災などの救助事例に比べて生存時間が短い

外部者によって救出d）

即死

非即死

救出生存

生存

冬は、閉じ込め者の救助が間に合わない場合、死者がさらに拡大する恐れ
令和６年度 地方公共団体の危機管理に関する研究会 第２回 札幌研究会

札幌周辺で想定される死者数 (冬の場合)地震による死者数の予測想定される震度をもとに、揺れ・ 土砂災害、火災、室内被害等による死者数を予測
冬5時①家屋倒壊 ①＋閉込め者等による死者全て凍死

野幌丘陵
月寒
西札幌

月寒断層の想定震度316 人 1,600 人
936 人 4,911 人
321 人 1,721 人

閉じ込め者が全て助からない
最悪の条件を想定すると低温環境での死者は5倍程度（札幌市第４次地震被害想定より）
令和６年度 地方公共団体の危機管理に関する研究会 第２回 札幌研究会

冬の地震の揺れによる死者を減らす対策〇冬に命を守るため、北海道は本州に比べて、耐震化の重要性が非常に高い→ 耐震性を確保し、冬季の倒壊数を減らすこと→ 寒冷地においては、厳冬期の閉じ込め者を極力減らす
ことが殊更重要
道総研「北海道の木造住宅耐震改修技術マニュアル－耐震改修に大切な38のポイント」

令和６年度 地方公共団体の危機管理に関する研究会 第２回 札幌研究会