こ う えいフ ォ ーラ ム第 29 号 / 2021 . 4

レジリエンスの定量評価に関する研究開発
STUDY ON QUANTITATIVE EVALUATION OF RESILIENCE
森田 格 * ・ 中野 雅章 * ・ 杉本 泰亮 ** ・ 師 自海 ***Itaru MORITA, Masaaki NAKANO, Yasuaki SUGIMOTO and Zihai SHIJapan has experienced large-scale natural disasters in recent years, and municipalities
have listed natural disaster countermeasures in their comprehensive plans, etc., and it isnecessary to steadily implement PDCA. If resilience can be evaluated quantitatively, it canbe used for planning, business evaluation, etc., and useful information can be provided for therealization of the future image of the plan. In this paper, we deﬁne quantitative evaluation ofresilience and introduce examples of application to the sewerage ﬁeld and urban ﬁeld.

Keywords ： resilience, sewer, city evaluation, quality of life, natural disasterといった課題もある。 本稿では、 レジリエンスに関する定量評

1． はじめに価法について述べる。

災害大国と呼ばれる我が国において、 真に持続可能な社会の実現を目指すべく、 レジリエンスの概念が注目されている。
レジリエンスは 1973 年に Holling により、 生態系システムの2． レジリエンスの定量化に関するレビュー

研究から発見した自然現象に基づく理論である。 自然界のレ

昨今レジリエンスは、 その応用のため、 定量評価手法につジリエンスは社会生態システムに何らかのショックが与えられた

いても提案されつつある。 インフラマネジメントにおいて考慮際、 それを吸収して元の機能や構造を維持する能力と定義さする場合は、 災害に対するレジリエンスを対象とすることが多れたが 、 社会インフラ整備においては、 主に災害リスク軽減

い 4）,5）。 災害を対象としたレジリエンスの場合、 まず対象となるを意識して “リスクが顕在化し社会システムや事業の全部ある

ハザードが想定できる場合とそうでない場合ある。 さらに、 想いは一部の機能が停止しても、 全体として機能を速やかに回定するハザードによっては被害が想定を超えてしまうこともあり、復できるしなやかな強靭さ” として理解されることが多い。 国連

これらについては評価方法が異なると考えられる。 また、 被害の 2015 年発効の仙台防災枠組と 2016 年発効の持続可能なからの復旧を考える場合、 施設ごとの機能の復旧程度によって開発目標 （SDGs） には、 レジリエンス向上が明確に規定さレジリエンスを評価することが基本となるが、 災害に対してどれ

れ、 環境の変化や想定外の災害への対応ニーズの高まりからだけレジリエンスかを包括的 （例えばコミュニティや都市レベル

生態学や防災 ・ 減災、 気候変動等への適応へ広い分野で応等） に把握する方法は確立されていない。 これらの観点からレ用されようとしている 。 Bruneau はレジリエンスを高めるためジリエンスの定量化に関する主な論文を以下にレビューする。

に要求される能力として「4R」すなわち Robustness（頑強性）、

中久保ら 6） は災害レジリエンスとライフラインレジリエンスをResourcefulness （臨機応変性）、 Redundancy （冗長性）、対象として、 定量化手法を外力応答評価と網羅性評価に分類

Rapidity （即応性） を挙げ、 単に頑強性を図ることでは無い

し、 さらにそれぞれを主体 （供給部門側、 需要部門） の観点

1）2）

概念であることが分かる 。 レジリエンスの概念は、 不確実性を踏まえて、 4 つに分類している。 外力応答評価は、 災害リやリスクに身をかがめて防御することばかりを考えるのではなく、スクを回復や適応を含めた対策戦略で管理する評価手法とし、適応力、 敏捷性、 つながり、 多様性を促進し、 次の衝撃を生網羅性評価は、 ハザードを特定できない場合において、 網羅

き延びようとする積極的な思考である。

的に対策を評価する手法としている。 前者は評価において、

3）

このように、 レジリエンスの概念が注目されている一方で、 そ特定の外力や被害を想定し、 その機能低下や回復期間を考の具体的な評価法については確立されていないため、 レジリ

慮するため、 許容水準と組合せることで説明性の高いレジリエ

エンスを考慮した政策 ・ 施策等の議論が適切に出来ていないンスが評価可能となる。 しかし、 それぞれ絶対値の評価が必要となるため、 その設定が実用面で課題となる。 一方、 網羅*
コンサルティング事業統括本部 中央研究所 先端研究センター** コンサルティング事業統括本部 中央研究所 技術開発センター*** カイタクサイエンス

性評価は対策有無といった充足性を点数化して評価するものであり、 評価フレームワークにおいてどのような対策項目を設けるかが重要となる。 対策有無では他の事業体や地域社会と9

レジリエンスの定量評価に関する研究開発の比較を通した相対的評価に留まり、 対策箇所等の優先順位を評価できないことが課題として挙げられている。

3． 構造レジリエンス理論 12）

また原子力プラントについては、 設計想定を超える事態に対

ここでは、 災害に対する構造システムのレジリエンスを評価する対応能力の指標について、 外部ハザード等によって、 一すべく、 構造レジリエンス理論について概説する。 ここで、 シ

時的に喪失した安全上重要な機能が、 アクシデントマネジメン

ステムとは下水道ネットワークといったインフラシステムを示し、

ト （AM） 策の実行によって、 要求される時間内に最低限必

下水道ネットワークの主要変数は例えば流下量、 システム環境

要な機能レベルまで回復する確率および裕度の総体として定は下水道ネットワークの被害によって損失をうける経済的影響義する手法が提案されている 7）, 8）。

（工場の操業停止による経済損失等） と考えられる。

一方、 都市のレジリエンスの定量評価方法について、 川久システム S （q1,q2, ...,qn） を考える。 システムの主要変数

は、 都市のレジリエンスを測るための指標群を開発し、を [q] とし、 これらの主要変数の影響を受けるシステム環境をその適用可能性の検証を行うことを目的として、 日本の大都市

V、 そして変化 ・ 撹乱を D とする。 このとき、 I （q1,q2,...,qn）のレジリエンスの評価を実施している。 都市レジリエンス性評価

はシステムに作用する撹乱によるシステム環境への影響度 （イ指標は、 データの収集容易性、 データの信頼性、 指標の代

ンパクト） を表す。 ある撹乱 （例えば地震等） が、 システム S

表性、 地域普遍性、 政策適用性等の基準を全て満たす指標に破壊エネルギー E d を与える時、 システムに吸収される破壊とし、 最終的に 18 個の指標を都市レジリエンス性評価指標とエネルギーを Es （1）、 システムの破壊を伴ってシステム環境 V

して選定している。 そして、 東京都区部および政令指定都市に放出されてしまう破壊エネルギー （二次災害） を Es （2） で示に関する公開統計情報を用いて主成分分析を実施し、 各都市

す。

保ら

9）

の予防力、 順応力、 転換力を評価するための統合評価指標を開発し、 これを用いて日本の大都市のレジリエンス性評価を

この時、 システム環境に生じる破壊エネルギー Ev は下式で表すことができる。
Ev = E d － Es （1） + Es （2）実施した。 但し、統合評価指標は都市間の相対評価にとどまっており、 時間軸でみた場合の回復力の定量的な評価には至っ（1）

ここで、 レジリエントなシステムとは以下の条件を満たすこと
をいう。

ていない。
は、 環境 ・ 社会 ・ 経済のトリプルボトムラインを統合

E d = Es（1）（2）

した長期的持続可能性と、 自然災害へのレジリエンスの両側

Es（2） = 0

（3）

朴ら

10）

面の統合評価システムを開発し、 実都市へ適用 ・ 評価すると

式 （1） ～式 （3） より、 Ev=0 となる。 つまり、 ある変化 ・ともに、 立地適正化計画、 高リスク地域の撤退 ・ 徒歩圏への撹乱が発生してもそのシステムは破壊エネルギー E d を完全に集約といったシナリオを設定し立地誘導の効果の定量化を試

吸収でき、 しかも二次災害は発生させず、 システム環境 V にみている。 但し、 レジリエンスの評価については、 地震 ・ 津波

放出される破壊エネルギーはゼロという意味となる。 このようなの直接被害や不安 ・ ストレス等の間接被害を考慮して被災後条件下では、 システム環境への影響の大きさを表すインパクトの被害状況を時系列的に評価し、 防災上の課題が挙げられて

関数 I は最小値条件を満たすことになる （図－ 1）。

いるものの、 対策効果の定量把握には至っていない。
橋 本 ら 11） は、 高 潮 災 害 に 伴 う 都 市 域 の 住 民 の 生 活 の 質（Quality of Life; QoL） の低下と回復の過程を評価する枠組を提案し、 被害軽減策を導入した場合の効果を、 QoL 低下
抑制の観点から評価しており、 QoL 低下を抑える施策と QoL
回復速度を向上させる施策を組合せることで大きな効果が期待できること、 特定のインフラが QoL 回復に大きく影響することの示唆を得ている。
これらのように、 既往研究での都市レジリエンス評価では、
相対比較のほか、 地震 ・ 津波、 高潮といった災害に対して都市レベルでの QoL 等によるレジリエンス評価が行われているものの、 都市レベルにおける他の災害やマルチハザードに対す
るレジリエンス評価は実施されておらず、 これに関する対策効
レジリエンスの概念は多くの分野で共有できるが、 その指標12）が提示したレジリエンスに関する一般式を示し、 第 4 章にそれに基づく具体のレジリエンス評価の検討例を紹介する。
10

I' （q*） = 0（4）

ここで、 [q*] はシステム変数 （例えば下水道ネットワークで果の定量把握にも至っていない。
や考慮する項目は様々である。 本稿では、 第 3 章に師ら

図－ 1 構造レジリエンスにおけるインパクト関数 12）
図-1 構造レジリエンスにおけるインパクト関数 12）あれば流下量や耐荷性能等） の特性値と呼び、 レジリエントなシステム設計を表す。
図－ 2 にレジリエンス三角形と構造損傷エネルギーの関係を示す。 レジリエンスの評価においては、 災害時の復旧活動に

こ う えいフ ォ ーラ ム第 29 号 / 2021 . 4

よる機能の回復のプロセスをレジリエンス三角形と定義し、 レジ

し、 W SD = 0 であり、 E S （2） = 0 となる場合である。 E V = 0、 r =リエンスインデックス r は Es （1） /E d で表すことができる。 つまり、

1 であり、 I （1） = I 0 、ここに I 0 はシステム環境に対するインパ

レジリエンスインデックスが 1 ということは、 一度損傷を受けて（1） = 0 となることを意味する。 図－クトとして最低値であり、 I ′も、 復旧すべき期間と復旧速度で元の機能を取り戻すことを示

3 （a） に示すように、 構造の一部の損傷は避けられず、 シスしている。

テム機能の一時低下はあるものの、 早急に復旧が可能な損傷

構造レジリエンスの評価においては、 システムの吸収エネル
ギー Es （1） と構造の損傷エネルギー W SD から次式で表すこと

レベルとなる。
レジリエントではないシステムとは、 図－ 3 （b） に示す通り、
破壊エネルギー E d に対し、 W SD >0、 E S（2） =0 である。 ここでができる。

は、 E v>0、 r<1、 I （1） > I 0 となる。 レジリエントではないシス

Es（1） = E d － WSD
よって、 レジリエンスインデックスは下記のように定量化することができる。

テムでは、 著しい構造の損傷によりシステムの機能は大きく低下し、 復旧に要する時間は許容時間を超過するあるいは、 完

r = 1 － WSD/E d

全な復旧が出来ない。

なお、 ここで示したレジリエンスインデックスはエネルギーのまた、 破綻したシステムとは、 図－ 3 （c） に示す通り、 破変数から導出したものとなるが、 一方で、 システム機能面から

壊エネルギー E d に対し、 W SD = E d、 Es（2） >0 となり、 システムのレジリエンスインデックスは、 システムの設計機能値を Q dsf 、は崩壊する。 E V = ∞、 r = 0、 I （0） = ∞ となることを意味する。

被災後の有効機能値を Q esf とすると、 以下の式のように比をと破綻するシステムでは機能は完全に損失し、 二次災害が生じることで、 システムが被災後に機能を取り戻す程度を示すこととることとなる。 二次災害は Es （2） > W SD となる場合 （例えば津なり、 エネルギー面のレジリエンスインデックスと同様に扱うこと

波により石油化学コンビナートからタンクが流出し岸壁等を損ができる。

傷させるだけでなく、 タンクから燃料が流出することで火災延r = Q esf /Q dsf

焼も引き起こし、 更に多くの施設 ・ 建物に被害が拡大する等）図－ 3 に構造レジリエンスにおけるシステム挙動のイメージを示す。 レジリエントなシステムとは、 破壊エネルギー E d に対もあり、 長期間に渡りシステム環境にダメージを与え続けることになる。

図－レジリエンス三角形と構造損傷エネルギー
2 レジリエンス三角形と構造損傷エネルギー 12）12）
図-2

11

レジリエンスの定量評価に関する研究開発

図－
3 構造レジリエンスにおけるシステム挙動のイメージ 12）12）
図-3
構造レジリエンスにおけるシステム挙動のイメージ

4． レジリエンスの定量評価事例

定して検討し、 流下能力を 100%、 75%、 50%、 0% の 4 段
階で分類した。 また、 1 日あたりの復旧延長は、 過去の被災（1） 下水道ネットワークのレジリエンス評価 12）

時 の 復 旧 実 績 よ り、 損 傷 後 の 流 下 能 力 75%、 50%、 0% に

1） 背景

おいて、 それぞれ 400m、 160m、 80m とし、 幹線の延長を

高度経済成長期以降、 大量に整備した下水道管が一斉に踏まえて復旧日数の算出を行った。 なお、 復旧にあたっては、耐用年数を迎えるため、 下水道管の老朽化対策は喫緊の課

被災直後の 7 日間を被災調査等に要するものとし、 復旧措置

題となっている。

は 8 日目から実施すると仮定した。 また、 目標復旧日数は東複合管の設計は既設管の残存耐荷力に期待するため、 合京都地域防災計画の 30 日とした。

理的であり、 非線形解析により精度良く耐荷力評価を実現す

下水道管路ネットワークの大規模地震による構造損傷エネル

ることが可能といえる。 しかし、 更生すべき老朽既設管は多く、ギーと流下機能について説明する。 なお、 ここで示す損傷率

下水道再構築事業を進めるにあたっては、 更生効果を最大限

は実際の損傷率ではなく、 数値解析結果による耐荷力評価結にするような計画の実施が望まれる。 レジリエンスは想定外の果に基づき、 エネルギーの概念による表現を適用するための災害に対しても、 しなやかにシステムの強靭性を保持しようと推定値として算出している。 ここでは仮に、 φ1800mm の円するものであり、 機能復旧の概念を取り入れ、 実現可能で効

形管と 4000mm × 4000mm の矩形管について、 内かぶりが果的な老朽化対策を評価する指標として期待できる。 損傷状欠損した老朽管を想定した解析結果を基本として、 その他の態は流下能力や復旧速度とも連動するものであり、 非線形解

管群の損傷率を設定した。

析による構造挙動のシミュレーションにより、 管渠が吸収可能

すべての管路は RC 構造であり、 その多くは円形管と矩形な破壊エネルギーが定量的に算出可能となれば、 レジリエンス

管であるが、 一部では馬蹄形管もある。 幹線の延長は数 10mを定量評価できるものと考えた。

～ 5km まで様々である。 SPR 工法による更生 （耐震補強）に基づき、 下水道施設の構造レ

は幹線 1、 3、 4 で実施済みであり、 7 つの幹線で近い将来のジリエンスを定式化し、 管更生による再構築事業の評価や対施工が計画されている。 その他の 10 幹線については、 実施策実施の意思決定に資する指標として、 下水道ネットワークのの有無が未定である。 全 26 幹線のうち、 6 幹線は既に耐震

流下機能にもとづく、 合理的な維持管理マネジメントへの活用化された新設管路であり、 更生する計画は無い。

以下では、 師らの提唱

12）可能性を検討する。

RC 構造物である管路は鉄筋降伏が破壊の開始であること

2） 検討モデルの概要を踏まえ、 W iSY、 W iSD をそれぞれ単位管路延長あたりの鉄筋

都内の水再生センター周辺の下水道幹線網の一部をモデ降伏までの変形エネルギーと構造損傷エネルギーとする。 非ル化し （図－ 4）、 管更生による管路耐震化について構造レジ

線形 FEM 解析の結果から、 SPR 更生管の W iSY は既設管のリエンスを評価した。 対象とするのは 26 幹線であり、 それぞれ

3 倍以上となった。 単位管路延長あたりの破壊エネルギー E idの流入先、 延長、 計画流量を考慮してネットワークモデルを作

は W iSY と W iSD の和により算出することができ、 破壊は W iSD成した。 破壊エネルギーは大規模地震動等の既設管を破壊さ= E id となる。 もし、 全ての幹線が更生されれば、 E id < W iSY とせる規模とし、 鉄筋降伏後の変形エネルギーを構造損傷エネなるため本ネットワークは大規模地震時にほとんど損傷を受けルギーと定義する。 具体的な構造損傷エネルギーは、 各幹線

ないということになる。

の代表断面の埋設状況に基づき、 非線形 FEM 解析に基づ

構造損傷エネルギー W iSD と破壊エネルギー E id は前述の

く応答解析から構造物の損傷度と合わせて算出することができ

単位延長に対するエネルギーに対して延長を乗ずることで得る。 構造物の損傷度と被災後の流下能力の低下度を同等と仮られる。 本検討では、 構造損傷率 W iSD/E id は被災後の流下

12こ う えいフ ォ ーラ ム第 29 号 / 2021 . 4
1して表される。 また、 下水道システム全体の損傷エネルギー

0.9

W SD および破壊エネルギー E d はそれぞれ W iSD と E id の合計

0.8

構造レジリエンスr

能力低下率と等価としているため、 流下能力は 1 － W iSD/E id とすることで得られる。

23
24

10

22

26*

9
19

17

14

15

13

7

4

シナリオ 3

18

1

6

シナリオ2

0.6

シナリオ3

0.5
0.4
0.3
0.2

被災後30日

0.1

2

5

S
**
WRC**

16

シナリオ1

0.7

0

0

対策箇所

12*

21

シナリオ２
対策箇所

25*

20*

11*

図－ 4 下水道管路ネットワーク 12）に一部加筆
図-4 下水道管路ネットワーク

シナリオ3

20

25

30

35

40

45

50

図－ 5 復旧における構造レジリエンスの推移 12）

内本検討では管更生による耐震対策の有無に対して 3 つのシ
ナリオを設定した （表－ 1）。 それぞれについて、 クリティカル
パス法に基づき、 被災後に水再生センターへの流入量を通常

表-1
表－ 1 シナリオの設定
シナリオの設定

シナリオ2

153） 検討シナリオと結果
12） に一部加筆

シナリオ1

10

Figure 9.10 Change of structural resilience of the target sewer network during recovery actions8** 対策済みのため再構築対象外** WRC:水再生センター

シナリオ

5

復旧時間(日)3時に戻すための最小必要復旧日数を算出し、 構造レジリエン

容スを評価した。

全幹線で耐震化対策無し

検討の詳細条件と検討結果を表－ 2 および図－ 5 に示す。

一部で複合管更生工法による耐震化対策有(1,3,4路線耐震化）
再構築計画完遂時（1,3,4,7,13-15,17,19路線耐震化）

シナリオ 1 では流下能力が 20% 低下し、 シナリオ 2 では 10%低下、 シナリオ 3 では 3% 低下となり、 シナリオ 3 の損傷エネ
ルギーはシナリオ 1 の約 1/5 まで軽減される結果となった。

表－ 2 詳細検討条件 12）

13

レジリエンスの定量評価に関する研究開発
全幹線で耐震対策が無いシナリオ 1 のケースでは、 機能復旧 （計画汚水量まで復旧） に要する日数は 37 日であり、 レ
ジリエントなシステムとは言えない。 一方、 水再生センター側
近の下流側のみで対策を実施したシナリオ 2 では 25 日、 再構築計画が完遂したシナリオ 3 では 17 日で復旧可能となり、レジリエントなシステムとなることが分かった。
4） まとめ
本事例では、 下水道管について構造レジリエンス理論を用いることで、 力学根拠に基づき、 システムのレジリエンスを定量的に示すことができた。
膨大な下水道管の老朽化対策を計画的に予防保全型の対
13 ）図-6
図－ 6中心部の洪水・土砂災害と人口分布
中心部の洪水 ・ 土砂災害と人口分布 13）

策を講じる手段や事業の効果などを説明していく上でも、 有効な指標となり得ると考える。

2） 使用データの概要（2） 地域住民 QoL にもとづく市町村のレジリエンス評価

データは以下のような公表データを用いた。

ここでは、 森田ら 13） の陸前高田市におけるレジリエンス評●

ハザードや公共交通、 避難所等は国土数値情報 14）価を実施した事例について紹介する。 使用データ、 評価手●

人口は国勢調査 15）、 建物 ・ 道路は基盤地図情報 16）法、 評価結果等については概要を記載するにとどめているた●

民間施設等については、 i- タウンページ 17） の情報

め、 詳細については当該参考文献を確認されたい。

●

	
ラ イフラインについては、 電気 ・ 水道 ・ ガス ・ 通信は面的一様に与え、 住宅や避難所、 民間施設等には全て平当該参考文献において、 陸前高田市は東日本大震災を機常時供給されていると仮定に土地利用を大きく変更しており、 現状 （対策後） と土地利用変更前となる震災前 （対策前） で、 洪水 ・ 土砂災害に対しまた、 各種施設等の被害 ・ 復旧は以下のように設定した。

て、 どれだけ陸前高田市のレジリエンスが変化したか、 発災後●

	
建 物は浸水深 1.5m 以上もしくは土砂到達範囲にふくまれる場合に居住不可とし、 今回の評価期間 30 日間で復30 日間の地域住民の QoL により定量評価を行っている。

旧せず、 仮設住宅も建設されないと仮定

1） 陸前高田市の概要
陸前高田市は、 面積約 232km で、 山林が約 70% を占め、
2●

	
道路については土砂災害を対象に、 緊急輸送路の復旧●

	
電 気は 1 週間、 ガスは 6 日間、 水道は 11 日間、 通信

宅地は約 3% となっている。 人口は約 1.9 万人で、 昭和 30
年代から人口減少が続いており、 現在の人口構造は少子高齢

は 1 日後、 一般道の復旧は 7 日後と仮定
は 30 日間で復旧すると仮定し、 水害指標手引 18） や常化の様相を呈している。

総市水害実績 19） を参考にこれらを設定

過去には、 東日本大震災による津波など、 大規模な地震 ・
津波災害をはじめとして、 高潮 ・ 波浪による災害、 大雨 ・ 台

3） レジリエンス評価手法の概要

風等による災害、 大火災等が発生しており、 将来的にも、 地

猪原ら 20） は、 災害によって死亡 ・ 負傷していない住民を対震災害、 津波災害、 風水害、 土砂災害等の発生が想定されて象に、 発災以降の生存 ・ 生活環境変化の動向をふまえ、 被いる。

災者の QoL の低下量を用いて （図－ 7）、 地域のレジリエン

本検討で対象とするハザードである洪水の浸水想定区域とスを定量評価する手法を構築し、 静岡県を対象に南海トラフ地

土砂災害危険個所および人口分布を図－ 6 に示す。 洪水の震に適用して、 地震および津波ハザードに対して検討してい浸水想定区域は 70 年に 1 回程度の大雨時の氾濫を示しておる。

り、 土砂災害危険個所は都道府県が指定する土石流等の危険区域を示しているため、 必ずしも洪水と土砂災害が同時に発生するとは限らない点に留意が必要である。 陸前高田市は、
東日本大震災後、 土地利用が大きく変化し、 低地部から住民が移転している。 このため、 洪水の浸水想定区域に住宅はほとんど無い。 一方、 土砂災害の危険個所は住宅や道路に接近しているところが多数ある。

図-7 大規模災害発生後の QoL 変化とレジリエンス 20)
図－ 7大規模災害発生後の大規模災害発生後のQoL
QoL変化とレジリエンス
変化とレジリエンス 20）20)
図-7

14

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被災者のニーズは復旧レベルによって異なっており、 図－ 8に示すようにステージごとに QoL 構成要素を設定し、 ステージの全ての要素を満たすと次ステージへ移行するとしている。 な
お、 QoL はステージごとに設定しており、 ステージ 1 が 0.4、ステージ 2 が 0.6、 ステージ 3 が 0.8、 ステージ 4 が 1.0 としている。 時系列で変化する被災者ニーズに対して、 各時点のQoL 構成要素を、 人口分布やインフラの復旧状況等との関係から GIS 解析でニーズの充足状況を判定し、 どの QoL ステー

20）
図－
図-88 災害時の QoL
QoL 構成要素の時系列変化と概念
構成要素の時系列変化と概念 20)

ジにあるかを特定している。 そして、 災害が発生しなかった場

道の復旧が発災 7 日後としており、 これに準じて公共交通も復合の QoL と災害が発生した場合の QoL の差の時間積分値に旧すると仮定している。 また公共交通が復旧すれば、 関連すよって評価を行っている。

る QoL 構成要素が充足しているという仮定のもとに評価を行っ

本検討では、 市町村を対象としていることから、 猪原らの手法をベースに以下のような手法の修正を行っている。

ている。
なお、 洪水および土砂災害を対象とするが、 これらによる人

猪原らの手法では、 小地区単位 （4 分の 1 地域メッシュ単的被害は発生しないと仮定した。 但し、 浸水深が大きいもしく

位、 約 250m 四方） で、 各 QoL 構成要素が 「その場で充は土砂到達範囲に含まれる建物は居住不可とみなし、 これの足可能」 もしくは 「移動 （公共交通や道路等の接続性） に居住者は収容人数の割合に応じて避難所へ移るとし、 発災後より充足」 の可否判定を行っている。 本検討では、 後者につの人口分布はこれを考慮した。

いては同様の検討を行っているが、 前者については、 人口を4） レジリエンス評価結果の概要

100m メッシュに配分し、 各メッシュの 1km 圏 （徒歩圏を想評価のタイミングは、 発災直後、 3 日後、 1 週間後、 30 日
後とし、 それぞれの復旧状況をふまえて QoL 値を算出した。

定） の施設等の有無を判定した。
各 QoL 構成要素の充足判定の概要を表－ 3 に示す。 充足

市の中心部における QoL の分布図を図－ 9 に示す。 発災

判定では QoL 構成要素を提供する施設等に徒歩や公共交通

直後から 3 日後までは土砂災害等で道路が寸断された箇所でで到達可能かどうかも判定している。 公共交通の場合、 一般

ステージ 1 （赤メッシュ） が点在しているが、 一般道が復旧す

13）
表－
3 QoL
構成要素の充足判定
表-3
QoL
構成要素の充足判定 13）

QoL 構成要素
ステージ 1 救急医療
薬
飲料水
食料（量）
寝るところ
寒さ・暑さ
介護
ステージ 2 医療
食料（質）
入浴
トイレ
衣類
空気環境
温熱環境
プライバシー
ステージ 3 教育
就業
買物
住宅

充足判定の概要（人的被害が発生しないと仮定したので未評価）
徒歩圏の薬局 or 避難所 or 公共交通有無
徒歩圏の上水道施設 or 避難所 or 公共交通有無
徒歩圏の商業施設 or 避難所 or 公共交通有無（住宅か避難所にいると仮定し未評価）
徒歩圏のガソリンスタンド or 避難所 or 公共交通有
無（本検討では未評価）
徒歩圏の医療施設 or 避難所 or 公共交通有無
徒歩圏の商業施設 or 公共交通有無
徒歩圏の入浴施設 or 避難所 or 公共交通有無

公共交通復旧有無
水道 or 公共交通復旧有無
公共交通復旧有無
電気 or ガス or 公共交通復旧有無公共交通復旧有無
電気・ガス・水道復旧有無
電気・ガス・水道復旧有無 or
公共交通復旧有無
水道復旧有無電気・水道復旧有無

徒歩圏の避難所有無徒歩圏のコインランドリーor 避難所 or 公共交通有無（住宅か避難所にいて問題ないと仮定し未評価）－
電気復旧有無（住宅か避難所にいて問題ないと仮定し未評価）
徒歩圏の公共交通有無
小中学校・公共交通復旧有無
徒歩圏の公共交通有無
公共交通 or 道路復旧有無
徒歩圏の商業施設 or 公共交通有無
公共交通 or 道路復旧有無
居住不可と判定された建物は復旧せず仮設住宅も無いと仮定した※避難所については緊急輸送路から避難所が通行可の場合機能「有」とした※公共交通については復旧していれば沿線のどこかで関連する QoL 構成要素を満たすと仮定した
15

レジリエンスの定量評価に関する研究開発）
図-10 住民 QoL の時間変化の震災前後比較 1313）
図－ 10 住民 QoL の時間変化の震災前後比較に減少している。 これは一人当たりの平均値であるため、 市の人口 1.9 万人を乗じて、 市全体の QoL 損失を見てみると、 震
災対策前では約 15.4 万日分だったのが、 震災対策後では約13.9 万日分となり、 約 1.5 万日分減少している。
このように、 都市を対象とした場合 QoL を用いてレジリエン
スを定量的に算出することで、 対策有無等のレジリエンスを評価することが可能となる。

5． おわりに図－ 9 陸前高田市中心部の陸前高田市中心部の QoL
図-9
QoL 分布分布（上 ： 発災直後、 下 ： 30 日後）（上：発災直後、下：30
日後）

13）

13 ）

本研究は、 中央研究所の研究開発や技術政策として 2 年
前から始まったばかりの研究であり、 今後も検討を重ねていく

る 1 週間以降は、 これらが概ね回復する。 また、 水道は約 2必要がある。 ここでは、 他分野への展開、 社会便益との関係、週間で復旧することとしており、 このことによって 30 日後には気候変動やポスト ・ コロナ、 レジリエントな対策技術の観点か

市域の多くでステージ 4 （青色メッシュ） に回復している。

ら、 今後の研究方針等について記載する。

1 週間後でもステージ 1 （赤メッシュ） となっている地域について、 山間部を中心に復旧の遅い地域が点在しており、 これ（1） 他分野等への展開

らの地域では徒歩圏に各種機能が存在しないため QoL が低

今回は下水道分野および都市分野におけるレジリエンスの

いままである。 道路復旧後には、 必要に応じて車等で移動し定量評価について紹介したが、 現在地下水や道路橋梁に関て各種サービスを受けている状況と思われるが、 本検討ではする交通ネットワークのレジリエンス評価も行っている。 今後は、自動車による移動は考慮されていない状況である。

分散型エネルギーリソースを活用した災害時の電力確保による次に、 土地利用が大きく変更となる前 （震災対策前） であ

レジリエンス強化に関する評価や、 生態系に関するレジリエン

る東日本大震災前の人口分布 ・ 土地利用等を用いて、 現状

スの評価等、 他分野へのレジリエンス定量評価の展開を図っと同様の評価を行い、 陸前高田市のレジリエンスの比較を行っていきたい。

た。

ま た、 本 稿 で は レ ジ リ エ ン ス 評 価 に つ い て、 災 害 前 と な

QoL について、 震災対策前 （2010 年）と震災対策後 （2015

る PDCA で の 活 用 を 想 定 し て い る が、 OODA （Observe、年） を比較したグラフを図－ 10 に示す。 発災直後の QoL は

Orient、 Decide、 Act ） や IDA （Information、 Decide、

震災対策前で 0.56、 震災対策後で 0.59 であり、 QoL が 3%Act） といった現場で判断して行動するループの中でもレジリ程度向上したため予防力が向上したことが分かる。 30 日後はエンス評価は活用可能と思われる。 これらは災害発生後の緊

震災対策前で 0.96、 震災対策後で 0.98 であり、 QoL が 2%

急対応や復旧時期において、 リアルタイムに状況が変化して程度の向上にとどまったため、 回復力はほとんど変わらない。

いく中で活用していくことが考えられる。

また、 どの程度通常の生活水準から低下した状態が続いているかを把握するため、 時間軸を考慮したレジリエンス三角形（2） レジリエンス評価結果と社会便益との関係の面積で比較する。 震災対策前では 30 日間で 1 人あたり 8.1

レジリエンス評価では、 主に機能面 （下水道なら流下機能）

日分の QoL の損失であったのが、 震災対策後では 7.3 日分の定量評価を行い、 各種インフラの機能低下を最小限にする16

こ う えいフ ォ ーラ ム第 29 号 / 2021 . 4対策等の比較結果を算出可能であるが、 この結果と各種便益

中村 隆夫、 荒井 滋喜、 釜谷 昌幸、 山口 篤憲、 松本 昌昭 ： 原子等への影響についても検討する必要がある。 例えば下水道

力プラントにおけるレジリエンス評価法の開発 （その 1 ： 原子力プラ

分野では、 防災機能として雨水排水等による浸水防除があり、ントの事故時安全性評価指標としてのレジリエンス指標の提案）、 保

防災機能低下が発生した場合、 建物等への直接被害や交通

全学、 pp.65-70、 2016

阻害等の間接被害が考えられる。 仮に機能低下を最小限にす8） 鈴木 正昭、 出町 和之、 村上 健太、 糸井 達哉、 笠原 直人、 宮野る対策案を出せたとしても、 防ぎきれない影響が発生する可能廣、 中村 隆夫、 荒井 滋喜、 釜谷 昌幸、 山口 篤憲、 松本 昌昭 ：性があり、 建物や交通といった社会的影響も最小限とするよう

原子力プラントにおけるレジリエンス評価法の開発 （その 3 ： レジリな検討が必要である。

エンス指標の評価法と適用性に関する検討）、 保全学、 pp.83-91、2016（3） 気候変動やポスト ・ コロナへの対応
本誌で紹介した事例については、 自然災害のような大きな
ショックを受けた後の影響をいかに小さくするかといった観点

9） 川久保 俊、 田中 充、 馬場 健司 ： 公開統計情報に基づく日本の大都市のレジリエンス性評価、 環境科学会誌、 Vol.30、 No.3、pp.215-224、 2017

でのレジリエンス評価となっているが、 将来的な気候変動に対

10） 朴 秀日、 加藤 博和、 大野 悠貴、 石川 佳治、 北詰 恵一、 井ノ口

するレジリエンスといった観点での評価も必要である。 これは、

弘昭、 秋山 祐樹 ： 気候変動に対応した地域のサステナビリティとレ

気候変動によって自然災害がこれまで以上の大きなショックとジリエンスの評価手法と実都市適用への試み、 第 61 回土木計画学

なり被害が増大するという観点の他に、 気温や降水量等の時

研究発表会 ・ 講演集、 2020

間的な変化に応じた適応を図っていくといった観点も必要であ

11） 橋本 拓実、 朴 秀日、 大野 悠貴、 加藤 博和 ： 気候変動に伴う高る。 気候変動レジリエンス評価技術については、 MOU を結ん

潮リスク増大への都市域の適応策の評価枠組―災害後の QoL 低

だスルバナジュロン社と連携することで、 アジア地域への事業

下と回復に着目して―、 第 61 回土木計画学研究発表会 ・ 講演集、展開に資することができるものと思われる。

2020

また、 ポスト ・ コロナのレジリエンスといった観点での評価も12） Shi, Z. Watanabe, S. Ogawa, K. and Kubo, H.: Structural

必要である。 パンデミック発生時に、 いかに住民の生活の質を

Resilience in Sewer Reconstruction: From Theory to Practice,

確保するか、 地域経済の落ち込みをいかに最小限にとどめるか等の観点でのレジリエンス評価が必要と考えられる。

Elsevier, 201713） 森田 格、 師 自海、 中野 雅章 ： 地域住民の QoL にもとづく市町
村のレジリエンス評価、 第 60 回土木計画学研究発表会 ・ 講演集、

（4） レジリエントな対策技術の検討

2019

これまではレジリエンスの評価技術に関する研究について記

14） 国土交通省国土政策局国土情報課 ： 国土数値情報 ダウンロード

載してきたが、 レジリエントそのものを実現するための技術開

サ ー ビ ス、 http://nlftp.mlit.go.jp/ksj/index.html、 参 照 2019-

発も必要である。 例えば、 下水道機能低下に伴う内水氾濫で

10-01

交通混雑が発生する可能性がある場合、 これをあらかじめ予

15） 総務省統計局統計調査部国勢統計課 ： 平成 27 年国勢調査 小地測して、 内水氾濫発生情報を活用した対策技術の検討等も考域集計 03 岩手県、えられる。

https://www.e-stat.go.jp/stat-search/ﬁles?page=1&layout=dat
alist&toukei=00200521&tstat=000001080615&cycle=0&tcla

参考文献

ss1=000001094495&tclass2=000001094498

1） Holling,C.S.:Resilience and stability of ecological systems.

16） 国土地理院 ： 基盤地図情報ダウンロードサービス、

Annual Review of Ecology and Systematics, 4, pp.1-23, 1973https://fgd.gsi.go.jp/download/menu.php

2） 内閣府、 平成 25 年度版防災白書、 2013
3） Bruneau, Michel.: The 4R’s of Resilience and Multi-Hazard
Engineering, 2007
4） US. NAS:Disaster Resilience: A National Imperative, The
National Academies Press, 2012 NAS, The National Academyof Science5） 林春男 ： 地殻災害軽減のための防災研究の枠組み、 学術の動向、2014 年 9 月号、 pp.42-47、 201417） NTT タウンページ株式会社 ： i タウンページ、
https://itp.ne.jp/?rf=1
18） 国土交通省 水管理 ・ 国土保全局 ： 水害の被害指標分析の手引、 2013.7、 https://www.mlit.go.jp/river/basic_info/seisaku_
hyouka/gaiyou/hyouka/pdf/higaisihyou_h25.pdf
19） 国土交通省 関東地方整備局 ： 平成 27 年 9 月関東 ・ 東北豪雨の鬼怒川における洪水被害等について、 2015.10、
http://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000634942.pdf

6） 中久保 豊彦、 東海 明弘 ： ライフライン分野におけるレジリエンス定20） 猪原 暁、 渡邉 啓太、 杉本 賢二、 加藤 博和、 林 良嗣 ： 巨大自然

量化評価手法の類型化に関する研究、 土木学会論文集 F6 （安全災害発生後の生存 ・ 生活環境変化に基づく地域のレジリエンス性問題）、 Vol.71、 No. 2、 pp.I_33-I_40、 2015

評価、 土木学会論文集 D3 （土木計画学）、 Vol.72、 No.5、 pp.

7） 鈴木 正昭、出町 和之、村上 健太、糸井 達哉、笠原 直人、宮野 廣、

I_283-I_291、 201617