3.11津波の被害分析と今後の津波防災
早稲田大学理工学術院 教授
横浜国立大学名誉教授

柴山 知也 Tomoya Shibayama

1. 東北地方太平洋沖地震
津波の被害の分析

囲に伝わっていくことになる。日本列島の周辺には太平洋プレート、フィリピン海プレー

私は、津波、高潮、高波に対する沿岸域のト、北米プレートなどいくつかの海底プレー被災機構を解明するために現地調査、数値予トの境界があり、大きな海底地震が発生する

測、水理実験の三者を並行して進めている。

ため、歴史的に何度も津波に襲われて来た。特最近では 2004 年のインド洋大津波、 2005 年に東北の三陸地方沿岸は明治三陸津波（1896のハリケーン・カトリーナ高潮（米国）、 2006年）、昭和三陸津波（1933 年）、チリ津波（1960年のジャワ島中部地震津波、 2007 年のサイ年）など 125 年程の間に 3 回も大きな津波にクロン・シドル高潮（バングラデシュ）、 2008

襲われてきたため、湾口津波防波堤、津波防年のサイクロン・ナルギス高潮（ミャンマー）、潮堤、津波避難ビルなど何重にも防護の方法

2009 年のサモア諸島沖地震津波、 2010 年のを講じていた。ところが東北津波では、津波

チリ地震津波、 同年のスマトラ島沖地震津の大きさが予想されていたものよりもはるか波（メンタワイ諸島）、 2011 年の東北地方太に大きかったため、津波来襲時に地域社会を平洋沖地震津波（以下では略して東北津波と守る最後の砦である防潮堤を津波が乗り越え呼ぶ）、 2012 年のハリケーン・サンディ高潮てしまい集落を津波が襲った。今回の津波に（米国ニューヨーク）などの事例の現地調査をより、大きな津波に襲われた場合、防潮堤な行っている。これらの沿岸災害のうち、特にどの構造物だけで居住地を守ることは無理で被害の大きかったのはインド洋大津波（死者あり、早めに高台に避難することが必要となと行方不明者で約 22 万人）、ナルギス高潮（同るということがはっきりした 1）。

13 万 8 千人）、東北津波（死者 15,782 人、行

日本の津波研究者たちは、今回の津波発生

方不明者 4,086 人）の三つである。インド洋大直後に津波合同調査グループを結成して、重津波とナルギス高潮は、沿岸域の住民にとっ複せず、全体をバランスよく調査できるようて全く予想していなかった｢不意打ち｣であっに調整をしながら津波被災調査を進めた 2）。

たことが知られている。一方で東北津波の場

図 1 に筆者らの早稲田大学隊のデータを含め合には、あらかじめ宮城県沖津波が予測されたデータの全体を示す。図 2 に示すように津ていたにもかかわらず、それをはるかに上回波浸水高は通過していった津波の、来襲時のる規模の津波が来襲し、｢想定外｣の事態によ潮位からの高さを表し、遡上高は丘を登ったり、多くの被害者が発生した。

津波の最高到達点の来襲時潮位からの高さを海底で地震が発生すると、地盤が上下方向4に変位するため、大きな水の波が発生して周表す。また、浸水深は地盤表面からの津波水図1 東北地方太平洋沖地震津波の高さ（浸水高さ（Inundation Height）（■）と遡上高さ(Run-up Height)（▲）
、また●は筆者らの早稲田大学隊の浸水高さのデータを示す。
）（柴山ら2011）3）

図2 津波の浸水深、浸水高、遡上高の関係

位の高さを表す。の二つの異なるレベルを設置して対応するこ

調査終了後、津波研究者たちは土木学会津とを考えている。

波特定テーマ委員会を中心として、今後の津①津波防護レベル：波防災の方略を練り上げてきた。メンバーは構造物で対応する津波のレベル（海岸防護手分けをして、中央政府、県庁、市町の津波施設の設計で用いる津波の高さのこと）で、こ対策検討委員会に参加し、専門家の間で練りの高さの津波が発生するまでの期間（再現期上げた方針に沿って提言を行ってきた。津波間）が数十年から百数十年の津波を対象とし、研究者の間では、今後の津波対策には、下記

沿岸部の資産を守ること、住民の津波避難をSE 170 2013. MARCH5

助けるために津波の陸上への侵入を低減し遅体からみれば、東海、東南海、南海地震の三らせることを目標とする。
このレベルはレベル連動型が最大の懸案事項となるが、一方で湘I あるいは頻度の高い津波とも呼ばれている。

南海岸から見れば明応東海地震（1498 年）型②津波減災レベル：津波、慶長地震（1605 年）
型津波および元禄関避難計画のための津波のレベルで上記①の東地震（1703 年）型津波が、また東京の臨海部

津波防護レベルをはるかに上回る津波に対しにとっては慶長型地震津波と東京湾北部地震て、人命を守るために必要な最大限の措置を津波が関心事となる。

行う。これまでの想定よりも高い浸水高さと地震の予測のみではなく、 津波のシミュなるため、地域によっては新たに抜本的な避レーションにもいくつかの仮定が含まれてお難計画を策定することが必要となってくる。

り、結果として出てくる津波の予測値にはあ

このレベルはレベル II あるいは最大規模の津いまいさが含まれている。地形についても計波とも呼ばれる。

算機の中ではある程度の粗い地形を用いて算定するためそれぞれの地域の津波の予測値に

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2. 首都圏の今後の津波減災対策は不確実な要素が含まれている。以上の事か

震災後の具体的な作業として全国の都道府る必要があることが解る。避難計画の策定は県では、過去に作成した津波ハザードマップ各市町が行うことになっているが、策定に当の再検討を行い、県レベルでの津波被害想定

たっては、避難場所の選定を地域の特性に応を見直す作業を行った。これまで生起する確じて適切に行う必要があり、想定値を超える率が低いと考えられて防災計画に含まれてい場合についてもシステムの維持ができるようなかった地震にも焦点を当て、津波の歴史的に設計する必要もある。津波の想定高さには検討とともに津波の予測シミュレーションの必ずある程度の不確実性を伴うため、それを波源モデルを修正して、来襲する津波の予想踏まえて避難計画を作る必要がある。この場波高をより高く設定しなおす必要があった。
歴合、市町の置かれた地形条件を場所ごとに分史的な記述が残されていない地域では、ボー析して、避難場所を安全度に応じて分類してリング調査により過去の津波の陸上への氾濫設定することが考えられる。カテゴリー A はによってもたらされた砂泥の層を発見し、津波絶対に安全な場所で、背後に標高の高い後背の歴史を再構築する調査も行っている。

地を有する丘である。田老地区の避難場所のら、津波の想定値には不確実な部分が含まれていて、それを理解したうえで想定値を用い検討に際しては、日本国全体を見渡して最赤沼山や釜石市の天王山口は、まさにそのよ悪の津波を設定する視点と個々の地域での最うな場所である。避難場所の後ろの丘がさら悪を設定する視点は異なるということに注意に高くなっているため、まず赤沼山や天王山する必要がある。さらに個々の地域でも例え口に逃げて、さらに津波が来そうな場合にそば横浜市、鎌倉市、東京都などに大きな津波の後ろに逃げていけるため、このような場所を発生させる地震はそれぞれ異なるため、そがカテゴリー A となる。 カテゴリー B は堅れぞれの地域ごとのシナリオ設定が必要とな固な 7 階建て以上の建物か、20m 以上の地盤る。また地震による津波の波源域をどのよう高の丘である。この場合には、津波来襲時にに設定するかにより、地域に押し寄せる津波は孤立する可能性があり、カテゴリー B となの高さは大きく変化することとなる。日本全る。カテゴリー C は堅固な 4 階建て以上の建図3 南三陸の避難ビル物である。これは、場合によって水位が屋上をどのように設定するかにより、地域に押しを超える可能性があるが、ほかに津波来襲時寄せる津波の高さは大きく変化することとなまでに到達できる避難場所がなければ逃げ込るため、東北での大津波の発生を受けて、首むという場所としておく。東北津波の場合に都圏でも地域ごとに大きな津波の来襲についは、南三陸町の 4 階建ての津波避難ビル（図 3）て再検討することとなった。相模湾では元禄の屋上の床から 71cm の高さまで浸水した例

関東地震型津波、慶長地震型津波、明応東海があるので、注意が必要である。信頼度のカ

地震型津波が大きな被害をもたらすものとなテゴリーで ABC のランクを付け、来襲する可る。一方、東京の臨海部にとってはそれらと能性のある津波ごとに何人が時間内にそこに共に東京湾北部（直下型）地震が、外房では宝到達できるかという観点から避難場所の整理

永地震（1707 年）型津波などが最大の関心事を行い、必要な場合に津波避難タワーなどのとなる。東京湾内については、さらに湾口部施設を新たに造っていく必要がある。

で発生する津波として三浦半島断層群と房総半島鴨川低地断層群の連動した場合を加えて3. 東京湾の津波検討する必要がある。
東京湾岸では、1）
低平地のうち特に古い埋

東北津波以前には、東京湾については湾外め立て地（例えば川崎市における明治以来のから来襲する津波として元禄関東地震（湾内埋め立て地などでは地盤が低く、液状化の対の津波高さ 2 ｍ程度）、湾内で起きる津波とし策も行われていない）、 2）横浜市の帷子川のて東京湾北部地震（津波高さ 1 ｍ程度）が考えように中小河川を遡った津波の氾濫域、 3 ）られていた。この程度の津波では、すでに建高潮防潮堤の外の港湾施設のある堤外地、の設されている高潮防潮堤を越えることはない

3 つが沿岸域の弱点となっている。また、東ため、津波の被害については比較的軽視され京湾内は埋立地で囲まれており、直立した海てきた。ところが、地震による津波の波源域岸護岸が多いため、津波はこれらの護岸でエSE 170 2013. MARCH

7ネルギーを保存したまま完全反射し、何度もや防潮水門は地震時に機能を失う可能性があ海岸を襲うことになる。その場合、運河としる。て残してある水面の複雑で細かな地形のため津波伝播計算の結果（高畠 ･ 柴山、2012）4）に波の重合が起こり、さらに水路が次第に細では、 東京湾内に最も高い波高を生じさせくなることなどにより津波のエネルギーが密るのは慶長型地震津波であり、図 4 に示すよ

度を高め、局所的に津波の高さが高くなる場

うに東京港全体として東京湾平均海面から平所が出てくる。湾内に注ぐ中小河川にも津波

均約 1.5m の水位上昇が見込まれることが分が遡上して、内陸深くに入り込む通り道となかった。また、東京湾全体では湾奥より湾口部る。さらに埋立地の特性として地盤の液状化、に近い個所で高い波高が生じることが分かっ護岸が海方向に水平に移動して陸側が沈下すている。氾濫計算の結果、地震動により堤防る側方流動などにより地盤沈下が起こった後や構造物による減災効果が失われたとした場に津波が来襲することになる。さらに東京湾

合に東京港沿岸部で氾濫被害が生じる可能性の場合には防潮堤の外側（堤外地と呼ぶ）に港が高い地域を例示すると、堤内地については、の施設が集中しており、昼間は働いている人品川区東部、北十間川沿西部、堅川沿西部、が多数いる。その人たちの避難場所を確保す

小名木川沿西部、江東区南部の一部などであることも重要な課題となっている。さらに直り、最大で 1 ｍから数十 cm 程度の浸水深の下型の東京湾北部地震の場合には湾岸域の地氾濫がゼロメートル地帯で起こる可能性があ下に断層があり、その上に構築された防潮堤る。堤外地においては、品川埠頭、建材埠頭、

図4 最大水位分布図（東京湾平均海面を基準、慶長型地震津波の場合）（高畠、柴山2012）8図5 サンディ高潮により浸水したニュ―ヨーク市の地下鉄駅の例

辰巳埠頭、東京木材埠頭、フェリー埠頭、芝浦らの構造物が地震により機能を失った場合を埠頭、竹芝埠頭、豊海周辺、日の出埠頭などが考える必要がある。構造物のみに頼って守るある。堤外地では、敷地内に置かれた木材やのではなく、浸水の挙動を予測して、洪水へコンテナ、乗用車、機械類などが津波によりの対応を考えることが大切である。

流出し、周辺に漂流する可能性が考えられる。
建材埠頭や辰巳埠頭、東京木材埠頭、日の出埠頭は漂流物が流出するとされる 0.5m 以上の浸水高が予測されるため、こうした漂流物による被害が生じる可能性がある。
図 5 は 2012 年 10 月に米国ニューヨーク市
で発生したサンディ高潮により浸水した地下鉄の入口の写真であるが、東京、横浜などの地下利用密度の高い都市で津波による浸水が起こった場合には地下空間への浸水を阻止す

参考文献
1）柴山知也（2011）：3.11 津波で何が起きたか—被害調査と減災戦略、早稲田大学出版会．
2）東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループ：調査結果，
http://www.coastal.jp/ttjt/．
3）柴山知也・松丸亮・高木泰士・Miguel Esteban・三上貴仁（2011）：
2011 年東北地方太平洋沖地震による津波災害の宮城県以南における現地調査，土木学会論文集 B2（海岸工学），Vol.67，No.3, 1301-1305.
4）高畠知行 , 柴山知也（2012）: 東京港における高潮・津波の危険予測，土木学会論文集 B3（海洋開発）,Vol.68，No.2，1894-1899.

る必要もある。東京湾内の津波災害を単独で考えることは適当ではなく、地盤災害、油流出と火災、地下空間への浸水などとの複合災害を考慮した防災計画の検討を行うことが必要である。江東デルタを始めとして、東京の低平地はもともと通常でも高潮防潮堤、高潮水門など構造物で守ることによって臨海域に水が入って来ないように維持しており、これ

しやま●ともや1977年東京大学工学部土木工学科を卒業。その後、東京大学助教授、Associate Professor, Asian Institute of Technology,
横浜国立大学教授などを経て、現在は早稲田大学理工学術院教授を務める。 横浜国立大学名誉教授の称号と工学博士（東京大学）の学位を有する。専門は土木工学、沿岸域防災で、主な著書に 「3.11津波で何が起きたか」（早稲田大学出版部）、「Coastal Processes---Concepts in Coastal Engineering andTheir Applications to Multifarious Environments」（WorldScientific, 2009）「、建設技術者の倫理と実践 - 増補改訂版」（丸善、2001）などがある。沿岸防災、津波、高潮に関する学術論文が多数ある。

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