福井県沿岸における設計津波設定方法と漁港への適用について
Divation of design tsunami for structures of fishery ports in the Fukui prefecture considering frequency of tsunami occurrence

加藤広之*・五十嵐雄介**・佐藤勝弘**
Hiroyuki KATO, Yuusuke IGARASHI, Katsuhiro SATO
* (一財)漁港漁場漁村総合研究所

第 1 調査研究部 主席主任研究員** (一財)漁港漁場漁村総合研究所

専門技術員

A tsunami induced by the Tohoku Earthquake (March 11, 2011) caused catastrophic damage on fisheryports along coastline of the Tohoku region. Restoration of damaged ports and investigation of tsunami
countermeasures are still in progress.
In the Fukui prefecture, where it is predicted to suffer from tsunami impact in the future, estab-lishmentof tsunami countermeasures is urgently necessary.
We derived design tsunami forces for structures of fishery ports in the Fukui Prefecture by select-ing atsunami of the highest water level from a set of tsunamis that are predicted to occur with rela-tively
high incidence. The set includes ones that occurred in the past and hypothetical tsunamis that aredefined in other studies. In addition, tsunamis that are originally derived in this study by reducing
magnitudes of largest class tsunamis are included in the set: the largest class tsunamis are hypotheticaltsunamis that are considered to occur extremely rarely but have catastrophic damage when they dooccur.
Key Words : tsunami, tsunami for the design of structures, fishery ports, frequency of tsunami
oc-currence, Fukui prefectured

1．はじめに東北地方太平洋沖地震津波により，東北地方の漁港では，甚大な被害を受け，復旧・復興および津波対策を進めているところである．このことから，漁港における津波対策が急務になっている．
漁港における設計津波は，最大クラスの津波に比べて発生頻度は高く，津波高は低いものの大きな被害をもたらす津波であり，過去に発生した津波(歴史津波)などから設定することが多い．しかしながら，福井県沿岸では，来襲した歴史津波が比較的少ない．そのため，数十年～百数十年に一度程度発生する想定津波を考慮し，歴史津波を踏まえ，設計津波を設定する必要がある．
本報告は，歴史津波や日本海沿岸において，すでに設定された最大クラスの想定津波から，発生頻度の比較的高い津波を想定し，福井県沿岸の各漁港における設計津波の設定を提案し，提案された設計津波を用いて，越前漁港における設計外力の算定手法を提案した．

2．設計津波の設定手法
設計津波の設定手法については，国土交通省 1) や水産
この考え方に準拠
庁 2)などがすでに考え方を示しており，するが，福井県では，「地域海岸」が設定されていないことから，「地域海岸」ではなく「漁港」ごとに設計津波を設定する．
図-1 に設計津波の設定手法の体系を示す．

図-1 設計手法の体系

表-1 福井県沿岸への来襲が確認(或いは推測)された津波

3．設計津波の設定手法

津波発生年月日

地震名称

波源域

701 年 5 月 28 日

大宝地震*

若狭湾

1662 年 6 月 16 日

近江・若狭地震*

若狭湾

1741 年 2 月 27 日

渡島大島噴火渡島大島

1799 年 6 月 29 日

加賀地震

石川近海

1833 年 12 月 27 日

庄内沖地震

鼠ヶ関西方沖輪島市(石川県)で 7～11m の津波
小浜市(福井県)で 1m 程度の津波

1927 年 3 月 7 日

北丹後地震

丹後津居山港(兵庫県)で高さ 0.3m の津波を記
録

1940 年 8 月 2 日

神威岬沖地震積丹沖

京丹後市(京都府)、金沢市(石川県)で浸水高がそれぞれ 0.60m、0.40m 程度の津波痕跡を確認

1964 年 6 月 16 日

新潟地震

新潟沖

敦賀港で振幅 1m 程度の津波波形を観測

1983 年 5 月 26 日

日本海中部地震

秋田・青森沖茱崎漁港で浸水高 1.2m の津波痕跡を確認

1993 年 2 月 7 日

能登半島沖地震

能登半島沖

三国港検潮所で振幅 0.2m 程度の津波波形を観測

1993 年 7 月 12 日

北海道南西沖地震

北海道南西沖福井港、敦賀港等で 0.9m 程度の津波高を確認

2007 年 3 月 25 日

能登半島沖
地震

能登半島沖

金沢港検潮所で振幅 0.35m の津波波形を
観測

3)，4)

日本海側で過去に発生した津波
および既往の想定
5)，6)
津波について，発生頻度を考慮し，福井県沿岸漁港の設計津波の検討対象となる津波を抽出した．

3.1 福井県沿岸に来襲した歴史津波の抽出
ここでは，福井県沿岸に過去に来襲した津波のうち，設計津波の算定に用いる津波を抽出する．

(1)福井県沿岸に過去に来襲した津波
日本海沿岸で過去に発生した歴史津波のうち，福井県沿岸への到達が確認されたもの(或いは推測されたもの)の津波の波源域の位置を図-2 に，一覧表を表-1 に示す．
表-1 のうち，1)地震津波についての情報が乏しく，震源モデルが存在しない津波，2) 類似の断層が想定津波検討対象波源に既に含まれている津波，3)津波痕跡高が他と比較して十分小さく，設計津波の対象津波群の設定に影響しない津波は対象外とした.
抽出した歴史津波を表-2 に示す.

津波の記録
若狭湾に波源があるため、福井県沿岸に津波が到達した可能性が高いと推測されている
久々子湖周辺、日向港東岸でそれぞれ 3m～5m 程度地盤が隆起したとされる。海側の地盤隆起により、津波が来襲した可能性があるとされている

小浜市(福井県)で 1m 程度の津波
輪島市、能登町(石川県)で 4m 程度の津波
舞鶴市(京都府)で 3～4m 程度の津波
津波は犀川河口の金石(石川県)を襲い、“宮腰津波あり、人家百軒をかきさらい、溺死多し”と記録されている

表-2 検討対象とした津波の一覧(歴史津波)(1)地震調査研究推進本部地震調査による想定波源「日本海東縁部の地震活動の長期評価について，地震調査研究推進本部地震調査委員会，2003 年 6 月」では，日本海東縁部に沿って，M7.5 以上の地震が発生したこと
が地震観測および歴史記録から知られている領域に加えて，M7.5 以上の大地震の発生が確認されていない残りの海域(地震空白域)についても検討を実施している．ここでは，地震空白域の波源である北海道北西沖断層，秋田沖断層，佐渡島北方沖断層を抽出した．ただし，各断層について，福井県若狭湾での津波高が最も大きくなる断層パラメータを選定した．
図-2 日本海で発生した津波の推定波源域分布 4)(2)福井県津波対策検討事業による想定津波
3.2 設計津波に用いる歴史津波の抽出
日本海沿岸では，想定津波が提案されており，福井県沿岸の設計津波に用いる想定津波およびそれを踏まえた発生頻度を考慮した津波を抽出する．

福井県津波対策検討事業実施委員会では，図-3 に示す8 想定波源が提案された．
想定された 8 波源のうち，福井県沿岸において，比較的大きな津波水位となる 4 断層を抽出した． ただし，これらの波源の位置づけは最大クラスの津波を想定した波源である．
漁港の設計津波は，最大クラスの津波に比べ，比較的発生頻度の高い津波であることから，福井県による想定津波波源(最大クラス)により，発生頻度の高い津波波源を想定する．

U：すべり量µ：震源付近の媒質の剛性率
L：断層長さW：断層幅
表-4 に発生頻度を 200 年とした場合のモーメントマグニチュード及び断層パラメータを示す．
歴史津波のモーメントマグニチュードが7.7～8.0であることおよび既往の津波到達波高さを踏まえ，ここでは，検討対象とする想定津波は平均発生間隔を200年とした．
表-4 発生頻度を考慮した福井県想定波源( )…最大クラスの津波の場合の Mw 値

図-3 福井県による想定波源の位置図
表-3 検討対象とした福井県想定波源
大陸棚外縁断層+B断層+野坂断層

断 層 名
若狭海丘列
越前堆列
付近断層
付近断層

佐渡島北方沖断層

想定津波の平均発生間隔を 1000 年とし，グーテンベル
グ・リヒター則により，発生頻度の高い津波の発生間隔を 100 年または 200 年とした場合のモーメントマグニチ
ュード Mw を推定した．
(1a)
P = P L2 ×10 (a-bM)
ここに，a ：最大クラス津波を発生させるモーメントマグニ
チュード(＝ML2)
bM ：推定したモーメントマグニチュード(＝Mw)
PL2 ：モーメントマグニチュード ML2 の発生確率
P：モーメントマグニチュード Mw の発生確率
モーメントマグニチュード Mw から地震モーメント Mo
を以下の(1b)式にて推定し，(1c)より断層パラメータを推定する 7)．断層の位置，断層長 L が固定されると仮定す
ると，入倉・三宅(2001)の提案した(1d)式 8)より U と Wに比例関係が成立するため，スケール則より求めた地震モーメントに対応する断層幅 W とすべり量 U を設定できる．
log Mo = 1.5Mw + 9.1(1b)
Mo = μLWU(1c)

Lw = 4.24×10-11(μLWU)1/2

(1d)

ここに，

(3)日本海における大規模地震に関する調査検討会
による想定津波
日本海側の最大クラスの津波の断層モデル設定について，国土交通省・内閣府・文部科学省が学識者による検討を行った．この検討は，日本海側における津波の発生要因となる最大クラスの津波断層モデル(60 断層)が設定され，60 断層のうち福井県沿岸部に対する影響が大きくなることが想定されるのは，表-5 に示す F49，F51，F52，F53 の 4 波源であった．表-6 に福井県想定津波と日本海における大規模地震の断層パラメータの比較例を示す．
表-5 道府県に影響の大きい断層一覧
道府県
影響の大きい断層
北海道
F01,F02,F06,F09,F12,F14,F15,F17,F18
青森県
F18,F20,F24,F30※1※2※2
秋田県
F20,F24 ,F26 ,F30
山形県
F30,F34※2※1
新潟県
F30,F34,F38,F39 ,F41,F42
富山県
F41,F45
石川県
F35※2,F41,F42,F43,F47,F49
福井県
F49,F51,F52,F53
京都府
F49,F53
兵庫県
F54
※2
鳥取県
F17,F24,F28 ,F55
※1
※1
島根県
F24,F30 ,F55,F56 ,F57
山口県
F60
福岡県
F60
佐賀県
F60
長崎県
F57,F60※1：平地の平均津波高のみが最大となっている断層※2：全海岸の平均津波高のみが最大となっている断層

これら 4 波源は，福井県津波対策検討事業(福井県想定津波)の検討対象波源のいずれかに類似しており，F53 断層を除き，福井県想定津波の波源モデルのモーメントマグニチュードが大きくなっている．
ただし，F53 断層は，福井県想定津波の検討において，到達津波が小さいために検討対象外としていることから，4.1 津波遡上シミュレーションの検証ここでも検討対象外とする．
設計津波の選定に用いる計算条件および津波遡上シミ
したがって，モーメントマグニチュードが大きい福井ュレーションモデル 10)の妥当性を検証するため，日本海県の想定津波を波源モデルとして，抽出する．
中部地震(1983)を対象とした津波シミュレーションより得られた最高水位と，福井県沿岸部で実際に確認された
表-6 越前堆列付近断層と F51 断層のパラメータ比較津波痕跡高を比較し，再現性を確認した．

(1)計算条件(3)福井県沿岸に来襲する想定津波波源の抽出
上記の検討結果を踏まえ，歴史津波 5 波源，想定津波 6波源を抽出し，設計津波の検討対象となる波源モデルを
表-7 に示す．

津波遡上シミュレーションに用いる計算条件を表-8 に示す．
表-8 津波遡上シミュレーション計算条件

表-7 検討対象とした津波波源の一覧(想定津波)

4．各漁港の設計津波の設定(2)再現性の検証

津波遡上シミュレーションにより，図-4 に示す福井県の各漁港に来襲する最高の津波水位を与える津波を各漁港の設計津波として提案する．

相田 11)により提案された指標を用いて再現性を検証す
る．再現対象は，東北大学津波痕跡データベース(2014 年8 月現在)等に示される福井県沿岸部における日本海中部地震の津波痕跡(43 点)とした．
津波痕跡高と計算津波高の比較を示す．
3.0

計算津波高(m、津波高)2.5
和田浜(痕跡高1.9m)

2.0

1.5

1.00.5図-4 設計津波対象漁港の位置図

0.0
0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

津波痕跡高(m、津波高)

図-5 設津波高さの比較図

3.0ただし，東北大学津波痕跡データベースにおいて痕跡信頼度が低い(Z) ものは，再現対象外とした．
K 値は 1.04，κ値は 1.17 であり，相田(1977)の指標
12)(0.95 < K < 1.05，κ < 1.45 )を満足したことから，計算条件，シミュレーションの再現性が検証された．

4.2 福井県沿岸漁港への津波遡上シミュレーショ
ン結果
福井県沿岸の 5 歴史津波，発生頻度の比較的高い 4 想定津波及び地震調査研究推進本部地震調査委員会による
2 想定津波の計 11 津波について，対象となる漁港への津波遡上シミュレーションを実施し，各漁港における津波高を計算した結果を表-9 に示す．
シミュレーション結果の例として，越前堆列付近地震津波と庄内沖地震津波の沿岸津波高分布図と最高水位分
布図を図-6～9 に示す．
図-8 越前堆列付近地震津波の最高水位分布図

図-6 越前堆列付近地震津波の沿岸津波水位布図

図-9 庄内沖地震津波の最高水位分布図

4.3 各漁港の設計津波の設定 12)
図-7 庄内沖地震津波の沿岸津水位分布図
表-9 各漁港における津波遡上シミュレーション結果

歴史津波及び想定津波の津波高を示すグラフを漁港毎に作成した．
例として，越前漁港と高浜漁港のグラフを図- 10，図11 に示す．
作成されたグラフから，各漁港の設計津波を選定した．
漁港毎の設計津波を表-10 に示す．

表-11 計算条件一覧表

図-10 津波高・痕跡高一覧(越前漁港)

痕跡高さ、想定津波高さ（m）

7.0

津波シミュレーション結果
津波痕跡高
福井県浸水想定 想定津波(最大クラス)
福井県浸水想定 想定津波(発生頻度高)日本海大規模地震調査検討会

6.0
5.0
4.0
3.0
2.0

庄内沖(計算値)

北海道南西沖(計算値)
北海道南西沖(痕跡値：高浜漁港)

想定波源D

日本海中部(計算値)

想定波源K-1
秋田沖
F49断層渡島大島(計算値)

新潟(計算値)

設計津波

1.0

神威岬沖

0.0
1710

1760

1810

1860

年 1910

想定波源B
北海道
想定波源E
北西沖
2060

北丹後 1960 能登半島 2010

想定波源B …大陸棚外縁断層+B断層+野坂断層 想定波源D …若狭海丘列付近
想定波源K-1 …佐渡北方沖

想定波源E …越前堆列付近

図-11 津波高・痕跡高一覧(高浜漁港)
表-10 各漁港における設計津波
図-12 構造物データ等の線状構造物の設定の考え方

5.2 検討対象施設
越前漁港における検討対象施設を図-13 に示す．検討対
象は津波強化事業の対象施設である．

5．越前漁港への適用例
設定された設計津波(越前堆列付近断層地震津波)を用いて，越前漁港の検討対象施設に作用する津波外力を提案した．

図-13 検討対象施設位置図(越前漁港)

5.1 計算条件

5.3 計算結果

越前漁港への津波遡上シミュレーションを実施するための計条件を表-11 に示す.
ここで，検討対象漁港周辺の地形データは，福井県による既往の津波解析 2)に用いられた計算データ, 漁港周辺の深浅測量成果，国土地理院の数値標高モデル，漁港台帳及び台帳平面図，施設の標準断面図等から作成した．
また，防波堤や護岸等の線的構造物については，「津波浸水想定の手引き，ver.2.00，平成 24 年 10 月，国土交通省」1)を参考にして，図- 12 に示すいずれかで設定した．
祖度係数については，家屋や森林など，地形データ・構造物データによる表現が困難なものは，各メッシュの土地利用に応じて，小谷ら 13)が提案する粗度係数の設定方法を参考に，マニングの粗度係数を設定した．

越前漁港について，津波遡上シミュレーションを実施した．シミュレーション結果から各施設における最高水位，最大流速を抽出し，各施設の越流の有無を検討した．
津波の最高水位分布図を図-14 に，最大流速分布図を図-15 に，最大浸水深分布図を図-16 に示す．また，検討結果の一覧を表-12 に示す．
各施設における最高水位，最大流速および越流の有無を表-12 に示す．
漁港外郭施設前面の最高水位は，T.P.+1.5m～2.0m 程度であり，浅海部(厨西護岸，厨南護岸前面)などのせり上がりが顕著な箇所では，最高水位が局所的に 2.5m 程度となっている．
漁港港内の最高水位は概ね 1.5m 以下であり，浸水はほとんど生じなかったが，一部の天端高の低い岸壁や船揚場等で浸水が生じ留箇所があり，浸水面積は 2ha 程度であった．
外郭施設の端部において，最大流速が大きくなり，最も流速が大きくなった厨西護岸では，最大流速は 2.5m 度であった.
水位の低下が顕著であった厨泊地，道口泊地では，それぞれ-0.9m，-0.9m，-1.1m 程度まで水位が低下した.

表-12 計算結果一覧表

越前漁港における水位・流速波形の経時変化抽出点を図-17 に示す.
ここでは，代表的な例として，厨西護岸および大樟沖防波堤の水位・流速波形の経時変化を図-18，19 に示す.
図-14 最高水位分布図(越前漁港)

図-15 最大流速分布図(越前漁港)

図-17 水位波形抽出点

図-16 最大浸水深分布図(越前漁港)
さらに，各施設の設計外力の検討のために，各対象施設について代表的な断面を抽出し，施設の前後に水位・流速波形(時系列)を求めた．

図-18 水位・流速波形の経時変化(厨西護岸)

参考文献
1) 設計津波の水位の設定方法等について，国土交通省，平成23 年 7 月.
2) 平成 23 年東日本大震災を踏まえた漁港施設の地震・津波対策の基本的な考え方，水産庁，平成 26 年 1 月 23 日.

図-19 水位・流速波形の経時変化(大樟沖防波堤)

3) 東北大学津波痕跡デ－タベース(http://tsunami-db.irides.
tohoku.ac.jp/tsunami)， 東北大学．

すべての抽出点において，1 波目押し波時に最高水位が生じており，最大流速は 1 波目押し波時或いは 1 波目引き波時に生じていた.
1 波目通過後，水面振動の振幅が時間の経過と共に小さくなっており，波高が大きな後続波の来襲は確認されなかった.
これらの計算結果を用いて，設計外力，例えば，各施設の津波波力の検討，値固めブロック重量の検討など行い，設計津波に耐力のある構造を設計する必要がある.

4) 日本海東縁部の地震活動の長期評価について，地震調査研究推進本部地震調査委員会，平成 15 年 6 月．
5) 全国地震動予測地図，技術報告書(2009)，地震調査研究推進本部地震調査委員会，2009 年 3 月．
6) 平成 23 年度福井県津波浸水想定調査報告書，福井県，2012
年 3 月．
7) Manshinha, L.,and D.E. Smylie,，Bull. Seismol.and Soc.
Am.,The displacement fields of inclined faults,
61,1433-1440.，1971．
8) 入倉孝次郎，三宅弘恵，シナリオ地震の強震動予測, 地学雑6．おわりに福井県沿岸のように歴史津波が比較的少なく，津波高も小さい場合には，最大クラスの想定津波の発生頻度から，グーテンベルグ・リヒター則により，モーメントマグニチュードを想定し，発生頻度の比較的高い地震津波(200 年に 1 度)を推定する手法を示した．
福井県の漁港における設計津波は，嶺北地方では，発生頻度を考慮した越前堆列付近断層地震津波，嶺南地方
では，歴史津波である庄内沖地震津波となった．
さらに，設定された設計津波を用いて，越前漁港の津波対策のための，漁港各施設に作用する津波外力(水位，流速等)を詳細な津波遡上シミュレーションにより算定する手法を示した．
本調査研究をとりまとめるのにあたり，有益なアドバイスをいただいた福井大学の荒井克彦名誉教授，関西大学校の高橋教授，福井県関係各位に謝意を表します．

誌, 110, 849-875 ，2001.
9) 日本海における大規模地震に関する調査検討会 第 1 回～
第 8 回配布資料 国土交通省 2013 年 1 月～2014 年 8 月
10) 岩崎敏夫，真野明，オイラー座標による二次元津波遡上の数
値計算，第 26 回海岸工学論文集，pp.70-74，1979．
11) 相田勇，三陸沖の古い津波のシミュレーション，地震研究所
彙報，Vol.52，pp.71-101，1977．
12) 津波浸水想定の設定の手引き Ver.2.00，国土交通省，平成24 年 10 月．
13) 小谷美佐・今村文彦・首藤伸夫，GIS を利用した津波遡上計
算と被害推定法，海岸工学論文集，第 45 巻(1998)，
pp.356-360.

関連情報1) 平成 26 年度 漁港施設機能強化事業 福井県越前漁港事務所