本資料のうち，枠囲みの内容は，営業秘密又は防護上の観点から公開できません。

東海第二発電所 工事計画審査資料
資料番号補足-70-1 改 4

提出年月日

平成 30 年 5 月 23 日

工事計画に係る補足説明資料
補足-70-1【竜巻への配慮に関する説明書】

平成 30 年 5 月
日本原子力発電株式会社

1

補足説明資料目次
Ⅰ. はじめに1. 竜巻の影響を考慮する施設について
1.1 防護対象施設の抽出について
1.2 防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設の選定について
1.3 建屋開口部の調査結果について
1.4 飛来物の選定について
1.5 砂利等の極小飛来物による防護対象施設への影響について
1.6 屋外重大事故等対処設備の竜巻防護設計について
1.7 隣接事業所からの飛来物が想定される施設の設計方針について
1.8 東海第二発電所の竜巻影響評価の風速場モデルの適用について
2. 工事計画変更認可後の変更手続きについて
2.1 竜巻に関する工事計画変更認可後の変更申請対象項目の抽出について：今回ご説明分

2

Ⅰ. はじめに
1. 概要
本補足説明資料は，以下の説明書についての内容を捕捉するものである。
本補足説明資料と添付書類との関連を表－1 に示す。
・Ⅴ-1-1-2「発電用原子炉施設の自然現象等による損傷の防止に関する説明書」のうち，Ⅴ-1-1-2-3「竜巻への配慮に関する説明書」

1

3

2

4

1.

1.8 東海第二発電所の竜巻影響評価の風速場モデルの適用について

1.7 隣接事業者からの飛来物が想定される施設の設計方針について

1.6 屋外重大事故等対処設備の竜巻防護設計について

1.5 砂利等の極小飛来物による防護対象施設への影響について

1.4 飛来物の選定について

1.3 建屋開口部の調査結果についてて

1.2 防護対象施設に波及的影響を及ぼす可能性がある施設の選定につい1.1 防護対象施設の抽出について

竜巻の影響を考慮する施設について

工事計画添付書類に係わる補足説明資料（竜巻）該当添付資料

竜巻防護に関する施設の設計方針

Ⅴ-1-1-2-3-3

竜巻防護に関する施設の設計方針

Ⅴ-1-1-2-3-3

竜巻防護に関する施設の設計方針

Ⅴ-1-1-2-3-3

竜巻の影響を考慮する施設及び固縛対象物の選定

Ⅴ-1-1-2-3-2

竜巻の影響を考慮する施設及び固縛対象物の選定

Ⅴ-1-1-2-3-2

竜巻の影響を考慮する施設及び固縛対象物の選定

Ⅴ-1-1-2-3-2

竜巻の影響を考慮する施設及び固縛対象物の選定

Ⅴ-1-1-2-3-2

竜巻の影響を考慮する施設及び固縛対象物の選定

Ⅴ-1-1-2-3-2

表－1 補足説明資料と添付資料との関連（1/2）

3

5

2.

て

2.1 竜巻に関する工事計画変更認可後の変更申請対象項目の抽出につい

工事計画変更認可後の変更手続きについて

工事計画添付書類に係わる補足説明資料（竜巻）該当添付資料

竜巻への配慮に関する基本方針

Ⅴ-1-1-2-3-1

表－1 補足説明資料と添付資料との関連（2/2）

1.1 評価対象施設の抽出について

6

1.

評価対象施設の抽出について
発電所における外部事象防護対象施設等（注記）から，以下の手順により，評価対象施設を抽出した。
Step1：安全重要度分類のクラス１，クラス２及びクラス３に属する構築物，系統及び機器並
びに安全機能を有しない構築物，系統及び機器のうち外部事象防護対象施設等を抽出する。
注記：外部事象に対し必要な構築物，系統及び機器（発電用原子炉を停止するため，また停止状態にある場合は引き続きその状態を維持するために必要な異常の発生防止の機能又は異常の影響緩和の機能を有する構築物，系統及び機器）として，安全重要度分類のクラ
ス１，クラス２及び安全評価※上その機能に期待するクラス３に属する構築物，系統及び機器並びにそれを内包する区画※：運転時の異常な過渡変化及び設計基準事故解析
また，外部事象防護対象施設を内包する建屋（外部事象防護対象施設となる建屋を除く。）は，機械的強度を有すること等により，内包する外部事象防護対象施設の安全機能を損なわない設計及び外部事象防護対象施設へ波及的影響を及ぼさない設計とする。ここで，外部事象防護対象施設及び外部事象防護対象施設を内包する建屋を併せて，外部事象防護対象施設等という。
上記以外の安全施設については，竜巻及びその随伴事象に対して機能維持すること若しくは竜巻及びその随伴事象による損傷を考慮して代替設備により必要な機能を確保すること，安全上支障のない期間での修復等の対応を行うこと又はそれらを適切に組み合わせることにより，その安全機能を損なわないことを確認する。
Step2：外部事象防護対象施設等として抽出された設備の設置場所を確認し，竜巻襲来時に風圧，気圧差及び設計飛来物等衝突の影響を受ける屋外施設（外部事象防護対象施設を内包する区画を含む）を評価対象施設とする。
Step3：屋内施設であるが外気と繋がっているため，竜巻襲来時に気圧差の影響を受ける施設
を評価対象施設とする。
Step4：外殻となる施設等による防護機能が期待できない区画の内部に配置されている外部事
象防護対象施設は，竜巻襲来時に風圧，気圧差及び設計飛来物衝突の影響を受けるた
め，評価対象施設とする。
なお，外殻による防護機能に期待できるかは，外殻となる施設等の竜巻荷重に対す
る構造健全性の確認結果により，設計飛来物の衝突等による開口部の開放又は開口部
建具の貫通の観点から，評価対象施設を抽出する。

1-1-1

7

2.

抽出結果

2.1 外部事象防護対象施設等
図 2-1 に，外部事象防護対象施設等の抽出フローを示す。
(1) 外部事象防護対象施設「1. 抽出方針」に従い，外部事象防護対象施設を抽出した。
(2) 外部事象防護対象施設を内包する区画
外部事象防護対象施設を内包する区画を以下のとおり抽出した。
a．原子炉建屋（原子炉圧力容器，原子炉再循環ポンプ等を内包）
b．タービン建屋（気体廃棄物処理系隔離弁等を内包）
c．使用済燃料乾式貯蔵建屋（使用済燃料乾式貯蔵容器を内包）
d．軽油貯蔵タンクタンク室（軽油貯蔵タンクを内包）
e．排気筒モニタ建屋（排気筒モニタを内包）
なお，抽出結果は，評価対象施設の抽出結果とともに整理し，次項の表 2-1 に示す。

1-1-2

8

・安全重要度分類のクラス１，クラス２
及びクラス３に属する構築物，系統及び機器
・安全機能を有しない構築物，系統及び
機器

Step1

①

②

クラス１，

NO

安全評価※１上クラス２に属する

期待するクラス３に構築物等

属する構築物等

YES

NO

①及び②を

YES

YES

外部事象防護対象施設を内包する建屋
外部事象防護対象施設

NO

内包する区画その他の施設※２（外部事象防護対象施設である建屋を除く）「波及的影響を及ぼし得る
評価対象施設」の抽出へ

外部事象防護対象施設等※１：運転時の異常な過渡変化及び設計基準事故解析※２：竜巻及びその随伴事象に対して機能維持すること，竜巻及びその随伴事象による損傷を考慮して，代替設備により必要な機能を確保すること又は安全上支障のない期間に修復すること等の対応が可能であることを確認する。

図 2-1 外部事象防護対象施設等の抽出フロー
2.2 外部事象防護対象施設等のうち評価対象施設
外部事象防護対象施設等のうち評価対象施設の抽出フローを図 2-2 に示し，その結果を表
2-1 に示す。

1-1-3

9

※

外部事象防護対象施設等

外部事象防護対象施設を内包する区画の構造健全性を確認し，開口部，建具などの防護機能を期待できない区画に配置される
外部事象防護対象施設を抽出

屋外施設(外部事象防護対象施設を

NO

Step4

Step3

Step2

NO

屋内の施設で外殻となる施設による外気と繋がっている

防護機能が期待でき施設

ない施設(※)

内包する区画

NO

含む)

YES

YES

YES

［評価対象施設］(a)非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を(a)中央制御室換気系隔離弁，
ファン及びダクト(b)非常用ディーゼル発電機室含む。）吸気口(b)非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を換気系ダクト(c)高圧炉心スプレイ系ディーゼ含む。）ルーフベントファン

ル発電機室換気系ダクト(d)原子炉建屋換気系隔離弁及(d)残留熱除去系海水系ポンプ（配ァン（空気調和器含む。）＜評価対象外＞(b)中央制御室換気系フィルタユニ

・原子炉圧力容器

ット(c)中央制御室換気系冷凍機（配管，弁含む。）(a)中央制御室換気系隔離弁及びフ・原子炉再循環ポンプ 他(c)原子炉建屋換気系隔離弁及びダクト（原子炉建屋原子炉棟貫通部）

びダクト（原子炉建屋原子(d)非常用電源盤（電気室）

炉棟貫通部）(e)使用済燃料プール(f)燃料プール冷却浄化系真空破壊

管，弁含む。）(e)非常用ディーゼル発電機（高圧炉心弁(g)燃料交換機

スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ポンプ（配管，弁含(h)原子炉建屋天井クレーン

む。）(i)非常用ガス処理系設備及び非常(f)残留熱除去系海水系ストレーナ

用ガス再循環系設備(g)非常用ディーゼル発電機（高圧炉心(j)使用済燃料乾式貯蔵容器(k)使用済燃料乾式貯蔵建屋天井ク

スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ストレーナ

レーン(h)非常用ガス処理系排気配管(i)排気筒(j)排気筒モニタ(k)原子炉建屋＜以下，外部事象防護対象施設を内包する区画＞(l)タービン建屋(m)使用済燃料乾式貯蔵建屋(n)軽油貯蔵タンクタンク室(o)排気筒モニタ建屋

図 2-1 外部事象防護対象施設等のうち評価対象施設の抽出フロー

1-1-4

10

1-1-511管系（計装等の小口径配リ機能

象によって，

印加防止機能系統及び機器持機能3) 炉心形状の維

2) 過剰反応度のある構築物，

こすおそれの破損を引き起(b )燃料の大量の損傷又は・上部格子板・炉心支持板・燃料支持金具・制御棒案内管

心支持板，制御棒案内管），燃料集合体（ただし，燃料を除く。）
○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―※2

×

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

×

×

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

抽出結果

×：No

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

サ）・燃料集合体（スペー下部タイプレート

上部タイプレート・燃料集合体の下記部分

ジング

・制御棒駆動機構ハウ・シュラウドサポート

ポート，上部格子板，炉・炉心シュラウド

プリング

・制御棒駆動機構カッ・制御棒カップリング

ジング

・中性子束計装管ハウ

ジング

・制御棒駆動機構ハウ

・隔離弁

・配管，弁

・原子炉再循環ポンプ

・原子炉圧力容器のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当するュラウド，シュラウドサ

炉心支持構造物（炉心シ

制御棒カップリング

管・機器は除く。）

ダリを構成する機器・配圧力バウンダ(a) 炉心の著しい

原子炉冷却材圧力バウン

1) 原子炉冷却材により発生する事

機器その損傷又は故障

機能

－１

定義

構築物，系統又はＰＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（1／24）

1-1-612

機能リの過圧防止圧力バウンダ

逃がし安全弁（安全弁としての開機能）出口弁，ほう酸水貯

び機器

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―※２

×

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

×

×

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋

評価対象施設名称※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

抽出結果

×：No※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）（安全弁開機能）・逃がし安全弁

配管及び弁）

込配管及び弁，注入

蔵タンク，ポンプ吸プ，注入弁，タンク（ほう酸水注入ポン

構築物，系統及影響を防止する

プリング

・制御棒駆動機構カッ・制御棒カップリング

・制御棒

・ほう酸水注入系

3) 原子炉冷却材

系）

よる系，ほう酸水注入

・制御棒駆動機構

・制御棒案内管・制御棒のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

過度の放射線の地周辺公衆への圧を防止し，敷能原子炉停止系（制御棒にバウンダリの過能））2) 未臨界維持機

子炉冷却材圧力よる系（制御棒及び制御

原子炉停止系の制御棒に熱を除去し，原

停止機能1) 原子炉の緊急機器

棒駆動系（スクラム機に原子炉を緊急機能

構築物，系統又はに停止し，残留1) 異常状態発生時

－１

定義

ＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（2／24）

1-1-713

安全弁，（手動逃がし機能），自動減圧系（手動バウンダリの過圧を防止し，敷先までの配管，弁）構築物，系統及

○

○

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―※２

―※２

―※２

×

×

×

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

×

×

×

×

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes
抽出結果

・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）（手動逃がし機能）

・自動減圧系（手動逃がし機能）・逃がし安全弁

イヘッダ）の配管，弁，スプレ

からスプレイ先まで

レッション・プールョン・プール，サプ（ポンプ，サプレッシ

・高圧炉心スプレイ系

ン・プールから注水影響を防止するび機器

ビン，サプレッショョン・プール，ター（ポンプ，サプレッシ

・原子炉隔離時冷却系

配管，弁）ードのルートとなる

原子炉停止時冷却モ（ポンプ，熱交換器，・残留熱除去系のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

過度の放射線の逃がし機能））

炉心スプレイ系，逃がし

子炉冷却材圧力地周辺公衆への子炉隔離時冷却系，高圧（残留熱除去系（原子炉

残留熱を除去する系統

熱を除去し，原の除熱機能

4) 原子炉停止後

機器

停止時冷却モード），原に原子炉を緊急機能

構築物，系統又はに停止し，残留1) 異常状態発生時

－１

定義

ＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（3／24）

1-1-814

プ，サプレッション・プール，サプレッション・プールか影響を防止する

構築物，系統及

び機器

○

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―※２

―※２

×

×

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

×

×

×

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋

評価対象施設名称※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

抽出結果

×：No※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）（逃がし安全弁）・自動減圧系

イヘッダ）の配管，弁，スプレ

からスプレイ先まで

レッション・プールョン・プール，サプ（ポンプ，サプレッシ

・高圧炉心スプレイ系

む），注水ヘッダ）

イパスライン含管，弁（熱交換器バ

ら注水先までの配注水モード）（ポン

過度の放射線のイヘッダ）
・残留熱除去系（低圧圧を防止し，敷地周辺公衆へのの配管，弁，スプレ

バウンダリの過レッション・プールョン・プール，サプ

からスプレイ先まで

系，自動減圧系）

熱を除去し，原（ポンプ，サプレッシ

・低圧炉心スプレイ系のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

子炉冷却材圧力

水系，高圧炉心スプレイに停止し，残留

非常用炉心冷却系（低圧

炉心スプレイ系，低圧注5) 炉心冷却機能に原子炉を緊急機器

1) 異常状態発生時

機能

－１

定義

構築物，系統又はＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（4／24）

1-1-915

冷却系，原子炉建屋，非常用ガス処理系，非能，放射線の遮へい及び放出低減機能に停止し，残留熱を除去し，原

子炉冷却材圧力び機器

構築物，系統及影響を防止する

過度の放射線の御系

系，可燃性ガス濃度制圧を防止し，敷地周辺公衆への

常用再循環ガス処理

バウンダリの過子炉格納容器スプレイ

炉格納容器隔離弁，原原子炉格納容器，原子閉じ込め機6) 放射性物質のに原子炉を緊急機器

1) 異常状態発生時

機能

－１

定義

構築物，系統又はＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

×

〇

×

原子炉建屋

－

原子炉建屋

期待できる

○

－

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

・原子炉建屋・原子炉建屋

評価対象施設名称

抽出結果

○

○

○

―※２

―※２

―※２

×

×

×

×

×

×

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

×

×

×

・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋通部）

子炉建屋原子炉棟貫

備考※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

ル）

サプレッション・プーダ（ドライウェル及び管，弁，スプレイヘッ

ール気相部）までの配びサプレッション・プ

イ先（ドライウェル及ン・プールからスプレ

プール，サプレッショ

器，サプレッション・ド）（ポンプ，熱交換器スプレイ冷却モー・残留熱除去系（格納容・主蒸気流量制限器

納容器バウンダリ配管

・格納容器隔離弁及び格建屋原子炉棟貫通部）

離弁及びダクト（原

―

○

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step4－：該当せず・原子炉建屋換気系隔
※２

―※２

×

区画を含む

間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象よる機能維持や安全上支障のない期による損傷を考慮して，代替設備に維持する又は竜巻及びその随伴事象

Step3

×：No

弁及びダクト（原子炉
○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step2
屋外施設

○：Yes

・原子炉建屋換気系隔離

・原子炉建屋原子炉棟

チ）

ロック，機器搬入ハッ

体，貫通部，所員用エア・格納容器（格納容器本のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

竜巻及びその随伴事象に対して機能

Step1

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（5／24）

1-1-1016

設及び原子炉停止系への作の他の構築物，系統及び機器機能

動信号の発生1) 工学的安全施

2) 安全上必須なそび機器

構築物，系統及影響を防止する

過度の放射線の地周辺公衆への

安全保護系

○

○

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―※２

―※２

―※２

―※２

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

×

○

×

×

×

○

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

×

×

○

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

－

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

―

期待できる

×

－

×

×

○

抽出結果

・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋設備

・非常用ガス再循環系

備・非常用ガス処理系設

・排気筒

排気配管

・非常用ガス処理系※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

全保護回路

・原子炉緊急停止の安い壁）

・遮蔽設備（二次遮へい壁，）

遮へい壁，一次遮へ・遮へい設備（原子炉までの配管，弁）合装置から格納容器

での配管，弁，再結器から再結合装置ま（再結合装置，格納容

系

・可燃性ガス濃度制御

での配管，弁）炉建屋原子炉棟吸込

フィルタ装置，原子ス濃度制御系

ガス処理系，非常用再循出低減機能

子炉冷却材圧力圧を防止し，敷系，原子炉建屋，非常用

遮へい及び放熱を除去し，原

（乾燥装置，排風機，

口から排気筒頂部ま格納容器スプレイ冷却能，放射線のに停止し，残留系

・原子炉建屋ガス処理

環ガス処理系，可燃性ガ

格納容器隔離弁，原子炉閉じ込め機のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

バウンダリの過原子炉格納容器，原子炉

6) 放射性物質のに原子炉を緊急機器

1) 異常状態発生時

機能

－１

定義

構築物，系統又はＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（6／24）

1-1-1117

停止系への作系統及び機器

常用負荷までの配電設備及び電路）

機冷却水系，直流電源系（いずれも，ＭＳ-1関連

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２
○

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

－

クタンク室

軽油貯蔵タン

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

－

×

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

ルーフベントファンディーゼル発電機室

・高圧炉心スプレイ系

ファン

電機室ルーフベント

・非常用ディーゼル発気口ディーゼル発電機吸・高圧炉心スプレイ系

電機吸気口

・非常用ディーゼル発

ク室

・軽油貯蔵タンクタン

・原子炉建屋・原子炉建屋

評価対象施設名称※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

抽出結果

×：No※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

電機，発電機から非用換気空調系，非常用補のもの）（ディーゼル機関，発室及びその遮へい・非常

要な関連機能・非常用所内電源系

護回路

・主蒸気隔離の安全保路

系作動の安全保護回

・原子炉建屋ガス処理の安全保護回路

・原子炉格納容器隔離

動の安全保護回路

・非常用炉心冷却系作のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

非常用所内電源系，制御

安全保護系

機器

構築物，系統又は

2) 安全上特に重機能

動信号の発生設及び原子炉の他の構築物，

1) 工学的安全施

2) 安全上必須なそ

機能

－１

定義

ＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（7／24）

1-1-1218の他の構築物，系統及び機器2) 安全上必須なそ

－１

定義

ＭＳ

分類

要な関連機能2) 安全上特に重

機能

のもの）

○

○

―※２

―※２

×

×

○

×

○

○

○

×

×

×

原子炉建屋

原子炉建屋

－

原子炉建屋

－

○

×

－

×

－

ト

び，フィルタユニッ

調和器含む。）及離弁，ファン（空気・中央制御室換気系隔

クト・中央制御室換気系ダ

む）

凍機（配管，弁含・中央制御室換気系冷・原子炉建屋・原子炉建屋※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

ンパ）

風機，ダクト及びダ

ニット，送風機，排ィルタ装置，空調ユ機，非常用再循環フ（非常用再循環送風

有毒ガス防護機能）（放射線防護機能及び系・中央制御室換気空調

制御室遮へい・中央制御室及び中央換気系ダクト・高圧炉心スプレイ系

電機室換気系ダクト

・非常用ディーゼル発

ディーゼル発電機室－：×

評価対象施設名称

設備及び電路）－

期待できる

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

抽出結果

常用負荷までの配電×いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step4（いずれも，ＭＳ-1関連

○

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設

外部事象

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

Step3

備考

－：該当せず

機冷却水系，直流電源系

○

施設等

防護対象

外部事象

Step2
屋外施設

×：No

電機，発電機から非（ディーゼル機関，発・非常用所内電源系のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

Step1
竜巻及びその随伴事象に対して機○：Yes

用換気空調系，非常用補室及びその遮へい・非常

非常用所内電源系，制御

機器

構築物，系統又は安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（8／24）

1-1-1319の他の構築物，系統及び機器2) 安全上必須なそ

－１

定義

ＭＳ

分類

要な関連機能2) 安全上特に重

機能

－

－

×

：×

・原子炉建屋

評価対象施設名称のもの）（いずれも，ＭＳ-1関連

○

―※２
○

×

×

×

－

原子炉建屋

－

×

レンチ含む）

・取水路※３（屋外ト海水ストレーナディーゼル発電機用

・高圧炉心スプレイ系

電機用海水ストレーナ

・非常用ディーゼル発弁含む）

海水ポンプ（配管，ディーゼル発電機用

・高圧炉心スプレイ系（配管，弁含む）

電機用海水ポンプ・非常用ディーゼル発

・原子炉建屋

レンチ含む）※３：取水路は，竜巻の影響により閉塞することは考え難いため，評価対象施設としない。

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

ナ）

管，弁，ストレー

水系（ポンプ，配・ディーゼル発電機海・取水路※３（屋外トストレーナ

・残留熱除去系海水系

む）

ポンプ（配管，弁含

×

原子炉建屋

期待できる

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

抽出結果

・残留熱除去系海水系

○

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step4

ナ（ＭＳ-1関連））
―※２

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能
×

を内包する

防護対象施設

外部事象

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

Step3

備考

－：該当せず配管，弁，ストレー

○

施設等

防護対象

外部事象

Step2
屋外施設

×：No

機冷却水系，直流電源系（ポンプ，熱交換器，・残留熱除去系海水系のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

Step1
竜巻及びその随伴事象に対して機○：Yes

用換気空調系，非常用補室及びその遮へい・非常

非常用所内電源系，制御

機器

構築物，系統又は安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（9／24）

1-1-1420の他の構築物，系統及び機器2) 安全上必須なそ

－１

定義

ＭＳ

分類

要な関連機能2) 安全上特に重

機能

関連））

（いずれも，ＭＳ-1関連

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２
×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

×

○

抽出結果

・原子炉建屋（電気室）

・非常用電源盤

・原子炉建屋※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

1関連））

設備及び電路（ＭＳ-制御装置までの配電電池から非常用計測・計測制御電源系（蓄備及び電路（ＭＳ-1のもの）

用負荷までの配電設

機冷却水系，直流電源系

池，蓄電池から非常・直流電源系（蓄電のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

用換気空調系，非常用補室及びその遮へい・非常

非常用所内電源系，制御

機器

構築物，系統又は安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（10／24）

1-1-15

21

２

ＰＳ－

分類

ないものは除く。）

射性物質の放出のおそれの系統及び機器・使用済燃料プール

置）

機能
○

○

○

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―※２

―※２

―※２

―※２

×

×

×

×

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

×

×

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

タービン建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

×

○

×

×

×

抽出結果

・原子炉建屋・使用済燃料プール

・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋・原子炉建屋※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）（新燃料貯蔵ラック）防止する機能）・新燃料貯蔵庫（臨界ックを含む）

蔵ラックを含む。）

ものであっ質を貯蔵する料プール（使用済燃料貯されていないスホールドアップ装

理系（活性炭式希ガ（使用済燃料貯蔵ラ

大きいもの），使用済燃・放射性気体廃棄物処で）タービン止め弁ま外側隔離弁下流から外れる部分であって圧力バウンダリから

イン（原子炉冷却材

タービン蒸気供給ラ・原子炉隔離時冷却系

・主蒸気系

部分）

ウンダリから外れる（原子炉冷却材圧力バ・原子炉冷却材浄化系のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当するて，放射性物（放射能インベントリのリに直接接続放射性廃棄物処理施設

容器隔離弁の外側のみ）

浄化系（いずれも，格納主蒸気系，原子炉冷却材

機器

圧力バウンダ2) 原子炉冷却材接続されていへの過度の放ある構築物，

ンダリに直接れている計装量の破損を直いが，敷地外リから除外さ又は燃料の大もの及びバウ

圧力バウンダの著しい損傷すおそれはな

原子炉冷却材

よって，炉心等の小口径の能（ただし，

生する事象にちに引き起こを内蔵する機

1) 原子炉冷却材

機能故障により発1) その損傷又は定義

構築物，系統又は安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（11／24）

1-1-16

22

されていないものであって，放射性物

質を貯蔵するて，炉心の著しい損傷又は燃料の大量の破損を直ちに引き起こする部分）

がし弁の吹き

止まり機能

運転時の異常な

過渡変化時に作器物，系統及び機性の高い構築損なわれる可能り，炉心冷却がその故障によものであって，動を要求される（吹き止まり機能に関連

1) 安全弁及び逃

2) 通常運転時及び

器

○

―※２

―

※２

―※２

×

×

×

×

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

原子炉建屋

乾式貯蔵建屋

使用済燃料

原子炉建屋

乾式貯蔵建屋

使用済燃料

期待できる

×

○

○

○

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設・燃料交換機・原子炉建屋

容器

・使用済燃料乾式貯蔵

建屋

・使用済燃料乾式貯蔵

評価対象施設名称

抽出結果

建屋

・原子炉建屋

建屋天井クレーン・使用済燃料乾式貯蔵

備考※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

る部分）

止まり機能に関連す・逃がし安全弁（吹き建屋天井クレーン
○

○

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設

外部事象

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

Step4

・使用済燃料乾式貯蔵物，系統及び機

・使用済燃料乾式貯蔵・原子炉建屋クレーン

・燃料交換機

○

施設等

防護対象

外部事象

Step3

－：該当せず・原子炉建屋クレーン

逃がし安全弁燃料取扱設備容器

・使用済燃料乾式貯蔵のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

Step2
屋外施設

×：No

れのある構築取り扱う機能過度の放射性物

蔵ラックを含む。）

料プール（使用済燃料貯大きいもの），使用済燃（放射能インベントリの放射性廃棄物処理施設

機器

構築物，系統又はStep1
竜巻及びその随伴事象に対して機○：Yes

質の放出のおそ3 )燃料を安全にが，敷地外への機能

リに直接接続る事象によっ

すおそれはない

圧力バウンダ

障により発生す

2) 原子炉冷却材

1) その損傷又は故

機能

－２

定義

ＰＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（12／24）

1-1-1723

・残留熱除去系

射能放出を低減する系

燃料集合体落下事故時放持機能以外）

器の隔離弁，排気筒（非常用ガス処理系排気管の支出の防止機能物，系統及び機ようにする構築

○

○

○

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―※２

―※２

―※２

―※２

×

○

×

×

×

×

×

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

○

○

×

○

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

原子炉建屋

原子炉建屋

―

―

原子炉建屋

―

タービン建屋

原子炉建屋

期待できる

○

×

―

―

○

―

×

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

抽出結果

設備

・非常用ガス再循環系

備・非常用ガス処理系設

・原子炉建屋

・排気筒

排気配管

・非常用ガス処理系

・原子炉建屋

系真空破壊弁

・燃料プール冷却浄化

・原子炉建屋・排気筒

・タービン建屋・原子炉建屋備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

系

・原子炉建屋ガス処理

・原子炉建屋原子炉棟

逆止弁

系の燃料プール入口

・燃料プール冷却浄化

・排気筒

離弁

理系（オフガス）隔・放射性気体廃棄物処の配管，弁）

2) 放射性物質放放射線の影響を十分小さくするから燃料プールまで

辺公衆に与える（ポンプ，サプレッシ

レッション・プール

放射性気体廃棄物処理系

非常用補給水系のうち主な施設※１ョン・プール，サプの補給機能

1) 燃料プール水機器

電気，機械装置

該当する

障により敷地周物，系統及び機機能構築物，系統又は器の損傷又は故

1) ＰＳ－２の構築

－２

定義

ＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（13／24）○：Yes1-1-1824

握機能

構築物，系統及び機器

ント状態の把応上特に重要な

1) 事故時のプラ

2) 異常状態への対

機能

－２

定義

ＭＳ

分類

事故時監視計器の一部

機器

構築物，系統又は安全機能の重要度分類

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

―※２

―※２

×

×

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設

外部事象

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

Step2
屋外施設

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

×

×

抽出結果

―

―

―

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

ンジ）

ア放射線量率（高レ・原子炉格納容器エリール水温度

・サプレッション・プ

・原子炉格納容器圧力・原子炉圧力域，燃料域）

・原子炉水位（広帯・制御棒位置磁接触器の状態

・原子炉スクラム用電計装）

・中性子束（起動領域のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

竜巻及びその随伴事象に対して機Step1

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（14／24）

1-1-1925

制御室外原子炉停止装置（安全停止に関連するもの）の安全停止機能

ＢＷＲには対象機能なし

3) 制御室外から

和機能2) 異常状態の緩
―

○

―

○

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

―※２

―

×

―

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

×

―

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

原子炉建屋

―

原子炉建屋

期待できる

×

―

抽出結果

原子炉建屋

―

原子炉建屋

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

回路連するもの）の操作

装置（安全停止に関・制御室外原子炉停止

濃度・原子炉格納容器酸素濃度・原子炉格納容器水素起動][可燃性ガス濃度制御系

ール水温度

・サプレッション・プ（広帯域，燃料域）

・原子炉水位

ル冷却][サプレッション・プー

・原子炉格納容器圧力（広帯域，燃料域）

・原子炉水位[ドライウェルスプレイ]域）

・原子炉水位（広帯

握機能

び機器

構築物，系統及[低温停止への移行]
・原子炉圧力

事故時監視計器の一部

ント状態の把

1) 事故時のプラのうち主な施設※１

応上特に重要な機器

電気，機械装置

2) 異常状態への対

機能

該当する

－２

定義

構築物，系統又はＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（15／24）

1-1-20

26－２以外のもの)

１，ＰＳ－２以外の構築物，系

貯蔵機能3) 放射性物質のの循環機能

2) 原子炉冷却材

Ｓ－１，ＰＳであってＰＳ－

統及び機器保持機能（Ｐ事象となるもの

1) 原子炉冷却材

1) 異常状態の起因

機能

－３

定義

ＰＳ

分類

（低電導度廃液収集

×

×

×

×

×

×

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

（補修を実施）○（補修を実施）○（補修を実施）○

停止し，補修を行う。）（必要に応じプラントを○（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）

―

―

―

―

―

―

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

○

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

―

―

―

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

―

―

―

―

期待できる

―

―

―

―

―

抽出結果

―

―

―

―

―

―

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

・給水加熱器保管庫

庫（ドラム缶））

ク，固体廃棄物貯蔵

槽，濃縮廃液タン

分離槽，使用済樹脂（ＣＵＷ粉末樹脂沈降

・固体廃棄物処理系

集槽）

槽，高電導度廃液収・液体廃棄物処理系の小さいもの）・復水貯蔵タンクェットポンプザー管（炉内），ジプ，配管，弁，ライ・原子炉再循環ポン・ベント配管，弁・ドレン配管，弁・試料採取管，弁・計装配管，弁

のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

設（放射能インベントリ

ク，放射性廃棄物処理施

排水系，復水貯蔵タン

サプレッションプール水

原子炉再循環系

計装配管，試料採取管

機器

構築物，系統又は安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（16／24）

1-1-2127（発電機，励磁器）
・蒸気タービン（主タービン，主要

水器を含む），給水系，循環水系，送電線，変圧

器，開閉所

く）

×

×

×

×

×

×

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）○

停止し，補修を行う。）（必要に応じプラントを○停止し，補修を行う。）（必要に応じプラントを○（屋内設備のため影響なし）○（補修を実施）

―

―

―

―

―

―

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

○

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

―

―

―

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

―

―

―

―

期待できる

―

―

―

―

―

抽出結果

―

―

―

―

―

―

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

器，配管／弁）水ポンプ，給水加熱

プ，タービン駆動給（電動駆動給水ポン

・給水系

プ，配管／弁）（復水器，復水ポン

む）

・復水系（復水器を含

弁，配管）

置

の励磁装置，復水系（復・発電機及びその励磁装タービン，発電機及びそ（非常用を除（新燃料貯蔵ラック）

・新燃料貯蔵庫

理系）

体の放射性廃棄物処

理設備（液体及び固置及び雑固体減容処

・セメント混錬固化装のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

4) 電源供給機能

新燃料貯蔵庫の小さいもの）外の構築物，系

統及び機器設（放射能インベントリ

排水系，復水貯蔵タン

サプレッションプール水

１，ＰＳ－２以

貯蔵機能

3) 放射性物質の機器

ク，放射性廃棄物処理施

事象となるもの機能

構築物，系統又はであってＰＳ－

1) 異常状態の起因

－３

定義

ＰＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（17／24）

1-1-22

28

器，開閉所

統及び機器

外の構築物，系

水器を含む），給水系，く）

であってＰＳ－

循環水系，送電線，変圧の励磁装置，復水系（復（非常用を除１，ＰＳ－２以

タービン，発電機及びそ4) 電源供給機能事象となるもの機器

1) 異常状態の起因

機能

－３

定義

構築物，系統又はＰＳ

分類

安全機能の重要度分類

×

×

×

×

×

施設等

防護対象

外部事象

発電機）により機能維持可能)(代替設備（非常用ディーゼル○（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）

○

を行う。）

プラントを停止し，補修（屋外設備は，必要に応じ（屋内設備のため影響なし）

―

―

―

―

―

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能
○

を内包する

防護対象施設

外部事象

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

Step2
屋外施設

―

―

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

―

―

―

期待できる

―

―

―

―

抽出結果

―

―

―

―

―

備考

－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）

・送電線

Ｓ-1関連以外））

電設備及び電路（Ｍ測制御装置までの配（電源装置から常用計・計装制御電源系

1関連以外））

設備及び電路（ＭＳ-常 用 負 荷 まで の 配 電（蓄電池，蓄 電池から・直流電源系外））（ＭＳ-1関連以の配電設備及び電路

系から所内負荷まで（発電機又は外部電源

・常用所内電源系／弁）（循環水ポンプ，配管・循環水系のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

竜巻及びその随伴事象に対して機Step1

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（18／24）

1-1-2329

補助機能6) プラント運転

空気系

所内ボイラ，計装用圧縮

×

×

×

×

×

施設等

防護対象

外部事象

Step1

Step2

○

を行う。）

プラントを停止し，補修（屋外設備は，必要に応じ（屋内設備のため影響なし）

○

を行う。）

プラントを停止し，補修（屋外設備は，必要に応じ（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）○

発電機）により機能維持可能)(代替設備（非常用ディーゼル能)発電機）により機能維持可(代替設備（非常用ディーゼル

―

―

―

―

―

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能
○

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機

―

―

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

―

―

―

期待できる

―

―

―

―

抽出結果

―

―

―

―

―

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

備考－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）（ポンプ，配管／弁）系

・所内蒸気系及び戻り

配管／弁）ンク，給水ポンプ，（補助ボイラ，給水タ

・補助ボイラ設備

セス計装

・原子炉プラ ントプロ

トプロセス計装の一部

ザを含む）
・原子炉核計装装の一部，原子炉プラン

能を除く）（制御棒価値 ミニマイ・原子炉制御系ニマイザ），原子炉核計

補助装置（制御棒価値ミ

原子炉制御系，運転監視器，電路）（母線，遮断器，断路

・開閉所

電路）

圧器，予備変圧器，（所内変圧器，起動変・変圧器のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する（安全保護機

測・制御機能5) プラント計

器，開閉所

統及び機器

循環水系，送電線，変圧水器を含む），給水系，外の構築物，系く）

であってＰＳ－の励磁装置，復水系（復タービン，発電機及びそ機器

構築物，系統又は

１，ＰＳ－２以（非常用を除事象となるもの

4) 電源供給機能

1) 異常状態の起因

機能

－３

定義

ＰＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（19／24）

1-1-2430

事象となるもの

統及び機器

―

―

―

―

―

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

―

―

期待できる

―

―

―

抽出結果

―

―

―

―

備考

－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）を行う。）

プラントを停止し，補修（屋外設備は，必要に応じストレーナ）

ポンプ，配管／弁，

○

を行う。）

プラントを停止し，補修（屋外設備は，必要に応じ（屋内設備のため影響なし）
×

×（屋内設備のため影響なし）

○

を行う。）

プラントを停止し，補修

水系（補機冷却海水・タービン補機冷却海管／弁）ンプ，熱交換器，配（タービン補機冷却ポ

系

・タービン補機冷却水／弁）（屋外設備は，必要に応じ（原子炉補機 冷却ポン
プ ， 熱 交 換器 ， 配 管○（屋内設備のため影響なし）

・原子炉補機冷却水系

×（屋外設備は，必要に応じ

を行う。）

×

○

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

防護対象施設

外部事象

を内包する

（屋内設備のため影響なし）

却器，配管／弁）

Step2
屋外施設

設備による機能維持や安全上支障（空気圧縮機，中間冷施設等

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

・計装用圧縮空気設備のうち主な施設※１

防護対象

外部事象

外の構築物，系

空気系

所内ボイラ，計装用圧縮機器

電気，機械装置

該当するプラントを停止し，補修

補助機能

6) プラント運転

機能

構築物，系統又はStep1
竜巻及びその随伴事象に対して機

１，ＰＳ－２以であってＰＳ－

1) 異常状態の起因

－３

定義

ＰＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（20／24）

1-1-2531

事象となるもの器の浄化機能

物，系統及び機

水浄化系

原子炉冷却材浄化系，復

×

×

×

Step2

（屋外設備は，必要に応じ（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）○（補修を実施）

―

―

―

―

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

○

を内包する

設備による機能維持や安全上支障

防護対象施設

外部事象

屋外施設

―

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

―

―

期待できる

―

―

―

抽出結果

―

―

―

―

備考

－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）／弁）（復水脱塩装置，配管・復水浄化系

置，配管／弁）ポンプ，ろ過脱塩装

生熱交換器，ＣＵＷ（再生熱交換器，非再・原子炉冷却材浄化系

止機能

障のない程度に2) 原子炉冷却材

・タイロッド低く抑える構築

・上/下部端栓

材中の放散防を通常運転に支・燃料被覆管の原子炉冷却

放射性物質濃度

燃料被覆管1) 核分裂生成物

2) 原子炉冷却材中

建屋

×

×

施設等

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴を行う。）

・使用済燃料 乾式貯蔵管／弁）

（復水移送ポンプ，配・復水補給水系のうち主な施設※１

防護対象

外部事象

統及び機器

使用済燃料乾式貯蔵建屋

空気系

所内ボイラ，計装用圧縮機器

電気，機械装置

該当するプラントを停止し，補修

7) その他

補助機能6) プラント運転

機能

構築物，系統又はStep1
竜巻及びその随伴事象に対して機外の構築物，系

１，ＰＳ－２以であってＰＳ－

1) 異常状態の起因

－３

定義

ＰＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（21／24）

1-1-2632

過渡変化があっ器

物，系統及び機緩和する構築まって，事象をＭＳ－２とあいてもＭＳ－１，1) 運転時の異常な

－３

定義

ＭＳ

分類

の補給機能

3) 原子炉冷却材

制機能2) 出力上昇の抑昇の緩和機能1) 原子炉圧力上機能

炉隔離時冷却系

制御棒駆動水圧系，原子装置機能），制御棒引抜監視（再循環ポンプトリップ

原子炉冷却材再循環系

ス弁機能），タービンバイパ

逃がし安全弁（逃がし弁機器

構築物，系統又は安全機能の重要度分類

Step2

―

―

×

×

―

―

×

×

×

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

期待できる

―

―

×

×

抽出結果

―

―

原子炉建屋

原子炉建屋

原子炉建屋

備考

－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

×

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）を行う。）

プラントを停止し，補修（屋外設備は，必要に応じ○（屋内設備のため影響なし）を行う。）

プラントを停止し，補修（屋外設備は，必要に応じ（屋内設備のため影響なし）

○

―※２

―※２

×

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能
―※２

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴（ポンプ，タービン）
×

×

○

○

○

施設等

防護対象

外部事象

・原子炉隔離時冷却系

弁）機構までの配管及びンクから制御棒駆動

タンク，復水貯蔵タ（ポンプ，復水貯蔵

・制御棒駆動水圧系

操作回路

・選択制御棒挿入系のターロック

・制御棒引抜 阻止イン

・原子炉再循環制御系

・タービンバイパス弁

し弁機能）・逃がし安全弁（逃がのうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

竜巻及びその随伴事象に対して機Step1

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（22／24）

1-1-2733

・試料採取系

×

×（屋外設備は，必要に応じ（屋内設備のため影響なし）○

路，非常用照明○×○ポスト）により機能維持可能)(代替設備（可搬型モニタリング

○

―※２

―

○

―

―

―

×

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

建屋

排気筒モニタ

―

―

―

期待できる

―

※３

―

―

抽出結果

―

・排気筒モニタ建屋

・排気筒モニタ

―

―

―

備考

－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

※３：損傷時には補修する方針とするため，外殻防護機能に関する詳細評価は実施しない。

※２：外部事象防護対象施設として抽出しているため，本項目には該当しない（Step2 へ進む）

※１：電気，機械装置のうち主な施設の記載は，当該系の施設を代表して記載し，直接関連系及び間接関連系の記載は省略した。（評価対象施設に関するものを記載）外）（排気筒モニタ以・放射線監視設備（排気筒モニタ）・放射線監視設備

信連絡機能の維持可能）

る通信連絡設備）(代替設備（同一機能を有する設備が複数設置）し，通×○（屋内設備のため影響なし）

む複数の回路を有す（１つの専用回路を含・通信連絡設備

ング分析）

性物質濃度サンプリ

格納容器雰囲気放射リング分析，原子炉

射性物質濃度サンプの。原子炉冷却材放の機能を有するも（異常時に必要な下記

―

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

防護対象施設

外部事象

を内包する

を行う。）

把握機能

器

Step2
屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴部，消火系，安全避難通絡設備，放射能監視設

び異常状態の物，系統及び機（別紙1－1参照）

・緊急時対策所

施設等

防護対象

外部事象

プラントを停止し，補修所，試料採取系，通信連

重要なもの及のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

Step1
竜巻及びその随伴事象に対して機備，事故時監視計器の一

原子力発電所緊急時対策

1) 緊急時対策上応上必要な構築機器

2) 異常状態への対

機能

－３

定義

構築物，系統又はＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（23／24）

1-1-28

34

所，試料採取系，通信連

絡設備，放射能監視設

重要なもの及び異常状態の把握機能

物，系統及び機器

路，非常用照明部，消火系，安全避難通備，事故時監視計器の一

原子力発電所緊急時対策

1) 緊急時対策上応上必要な構築機器

2) 異常状態への対

機能

－３

定義

構築物，系統又はＭＳ

分類

安全機能の重要度分類

・非常用照明・安全避難通路

置）（中央制御室排煙装・消火系

火設備，等）

設備，二酸化炭素消（水消火設備，泡消火

・消火系

部

・事故時監視計器の一のうち主な施設※１

電気，機械装置

該当する

×

×

×

×

×

施設等

防護対象

外部事象

Step2

（屋内設備のため影響なし）○（屋内設備のため影響なし）○（必要に応じ，補修を行う。）○

運転員，作業員等の監視[検出装置]

消防自動車等[消火設備]

機能維持可能)(代替設備（下記）により○設備）により機能維持可能)(代替設備（可搬型気象観測

―

―

―

―

―

区画を含む

のない期間での修復等の対応可能

○

を内包する

防護対象施設外部事象

屋外施設

設備による機能維持や安全上支障

事象による損傷を考慮して，代替能維持する又は竜巻及びその随伴

竜巻及びその随伴事象に対して機Step1

表 2-1 評価対象施設の抽出結果（24／24）

―

―

―

―

―

いる施設

外気と繋がって屋内の施設で

Step3

―

―

―

―

―

期待できる

―

―

―

―

抽出結果

―

―

―

―

―

備考

－：該当せず

評価対象施設名称

×：No

―

：×

期待できない：○外殻防護機能を外殻となる施設

Step4

○：Yes

1.2 防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設の選定について

35

1.

抽出方針
発電所構内の構築物，系統及び機器のうち外部事象防護対象施設等を除く施設（以下「その他の施設」という。）のうち，外部事象防護対象施設の機能に，次の観点から波及的影響を及ぼし得る施設を抽出する。
図 1-1 に抽出フローを示す。
(1) 機械的影響の観点
その他の施設のうち，設計竜巻の風圧力，気圧差及び設計飛来物等の衝突により倒壊して，外部事象防護対象施設を機能喪失させる可能性がある施設，またはその施設の特定の区画を抽出する。
(2) 機能的影響の観点
その他の施設のうち，設計竜巻の風圧力，気圧差及び設計飛来物等の衝突により損傷して外部事象防護対象施設を機能喪失させる可能性がある，屋外に設置されている外部事象防護対象
施設の付属設備を抽出する。
波及的影響を及ぼし得る施設のイメージを図 1-2 に示す。

1-2-1

36

その他の施設

ｂ．機能的影響の観点

ａ．機械的影響の観点①
倒壊により
外部事象防護対象施設
を機能喪失させる可能性がある②
屋外に設置されている
外部事象防護対象施設の
付属設備

No

No

評価
対象外

Yes

Yes

外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼし得る施設
図 1-1

評価対象抽出フロー①倒壊
外部事象防護対象施設等

②

付属設備

①倒壊

高
さ
Ｈ

建屋及び構築物

建屋及び構築物

外部事象
防護対象施設
水平距離Ｌ

図 1-2

外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼし得る施設のイメージ

1-2-2

37

2.

抽出結果

2.1

機械的影響の観点
機械的影響の観点から，その他の施設のうち，「倒壊により外部事象防護対象施設を機能喪失させる可能性がある施設」を確認した結果を表 2-1 及び図 2-1 に示す。
確認の結果，倒壊により外部事象防護対象施設の安全機能を機能喪失させる可能性がある施設として，サービス建屋等の 3 施設を，外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼし得る施設として抽出した。
上記以外の施設については，「高さＨ＜外部事象防護対象施設等までの水平距離Ｌ」
であることを確認し，外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼし得る施設とはなら
ない。

1-2-3

38

表 2-1
外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼし得る施設

機械的影響の観点の抽出結果

近傍の外部事象防護対象施設等

高さ
Ｈ

外部事象防護対象施設等までの水平距離Ｌ

波及的
影響の有無

・サービス建屋・原子炉建屋・タービン建屋

約 19m

隣接

○

・海水ポンプエリア
防護壁
・鋼製防護壁・残留熱除去系海水系ポンプ（配管，弁含む。）
・残留熱除去系海水系ストレーナ
・非常用ディーゼル発電機
用海水ポンプ（配管，弁含む。）
・非常用ディーゼル発電機
用海水ストレーナ・高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水ポン
プ（配管，弁含む。）
・高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水スト
レーナ

約 5m

隣接

○

約 17m

1-2-4

39

1-2-540

図 2-1

外部事象防護対象施設等に波及的影響を及ぼし得る施設の配置図

2.2 機能的影響の観点
機能的影響の観点から，その他の施設のうち，竜巻による損傷により，外部事象防護対象
施設の安全機能を機能喪失させる可能性がある「屋外に設置されている外部事象防護対象施設の付属設備」を確認した結果を表 2-2 に示す。
表 2-2 機能的影響の観点の抽出結果
波及的影響
の有無

設備名称
非常用ディーゼル発電機排気消音器○

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機排気消音器○

非常用ディーゼル発電機排気配管○

非常用ディーゼル発電機燃料デイタンクベント管○

非常用ディーゼル発電機機関ベント管○

非常用ディーゼル発電機潤滑油サンプタンクベント管○

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機排気配管○

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機燃料デイタンクベント
管○

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機機関ベント管○

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機潤滑油サンプタンクベ
ント管○

残留熱除去系海水系配管（放出側）○

非常用ディーゼル発電機用海水配管（放出側）○

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水配管（放出側）

○

1-2-6

41

1.3 建屋開口部の調査結果について42

1. 建屋開口部の調査結果について
防護対象施設に影響を及ぼす可能性がある建屋開口部を調査した結果を以下に示す。調査の結果，図1-1に示すNo.1開口部，図1-3に示すNo.8開口部，図1-5に示すNo.9～11，14～19開口部，
図1-8に示すNo.21，22開口部，図1-10に示すNo.24～27開口部及び図1-19に示すNo.46開口部について設計飛来物が衝突した場合に貫通し，防護対象施設に影響を与える可能性が否定できないた
め，防護対策を実施する。
また，図1-1に示す原子炉建屋大物搬入口の開口部については，設計飛来物が貫通しないことを確認している。なお，他の貫通，裏面剥離する恐れのある箇所については，周辺に防護対象施設，防護対象施設の安全機能を損なう可能性がある発火性又は引火性物質を内包する機器及び溢水源がないことが調査により確認できたことから，対策は不要である。

1-3-1

43

：貫通した飛来物が防護対象施設に衝突し，損傷する恐れがある（防護対策要）：貫通する恐れがあるが，周辺に防護対象施設がない（防護対策不要）：防護対象施設に衝突し得るが，補修により対応，または影響のないもの（防護対策不要）

図 1-1 原子炉建屋 E.L.8.2 m における開口部

1-3-2

44

1

飛来物の侵入を防ぐため、飛来物防護対策を実施（非常用電源盤への衝突）

2

3

防護対象施設はない

4

防護対象施設はない

防護対象施設はない

6

防護対象施設はない

5

補修による対応が基本のため，防護対策は実施しない。
（ディーゼル発電機吸気口（接続配管）への衝突）

図 1-2 原子炉建屋 E.L.8.2 m における開口部の写真

1-3-3

45

：飛来物が貫通し、損傷することで，屋内の SA 設備環境条件に影響を与える恐れがある（防護対策要）：防護対象施設に衝突し得るが，補修により対応，または影響のないもの（防護対策不要）

図 1-3 原子炉建屋 E.L.14.0 m における開口部

1-3-4

46

7

防護対象施設はない

図 1-4 原子炉建屋 E.L.14.0 m における開口部の写真

1-3-5

47

：貫通した飛来物が防護対象施設に衝突し，損傷する恐れがある（防護対策要）：飛来物が貫通し、損傷することで，屋内の SA 設備環境条件に影響を与える恐れがある（防護対策要）：貫通する恐れがあるが，周辺に防護対象施設がない（防護対策不要）

図 1-5 原子炉建屋 E.L.20.3 m における開口部
1-3-6

48

9

飛来物の侵入を防ぐため，
飛来物防護対策を実施
（中央制御室換気系排気隔離弁，ダクトへの衝突）10

飛来物の侵入を防ぐため，飛来物防護対策を実施（中央制御室換気系給気隔離弁，ダクトへの衝突）

飛来物の侵入を防ぐため，飛来物防護対策を実施
（中央制御室換気系ファン，フィル
タユニットへの衝突）

12

13

14

11

防護対象施設はない

防護対象施設はない

飛来物の侵入を防ぐため，飛来物防護対策を実施（中央制御室換気系給気隔離弁，ダクトへの衝突）

図 1-6 原子炉建屋 E.L.20.3 m における開口部の写真(1/2)
1-3-7

49

15

飛来物の侵入を防ぐため，飛来物防護対策を実施（原子炉建屋換気系隔離弁，ダクトへの衝突）

16

飛来物の侵入を防ぐため，飛来物防護対策を実施（原子炉建屋換気系隔離弁，ダクトへの衝突）

図 1-6 原子炉建屋 E.L.20.3 m における開口部の写真(2/2)

1-3-8

50

図1-7 原子炉建屋E.L.29.0 mにおける開口部

1-3-9

51

：貫通した飛来物が防護対象施設に衝突し，損傷する恐れがある（防護対策要）：その他の理由により、防護対象施設に影響を与える恐れがある（防護対策要）：貫通する恐れがあるが，周辺に防護対象施設がない（防護対策不要）

図1-8 原子炉建屋E.L.38.8 mにおける開口部

1-3-1052

20

防護対象施設はない(a 地点)

22

飛来物及び風の侵入を防ぐため，防護対策を実施（非常用ガス処理系設備，非常用ガス再循環系設備への衝突）

21

No.22 の扉と同時に開放状態となった場合，建屋内部に通風し，防護対象設備に影響を与える恐れがある（非常用ガス処理系設備，非常用ガス再循環系設備）

図 1-9 原子炉建屋 E.L.38.8 m における開口部の写真

1-3-1153

：貫通した飛来物が防護対象施設に衝突し，損傷する恐れがある（防護対策要）

図 1-10 原子炉建屋 E.L.46.5 m における開口部

1-3-125423

飛来物の侵入を防ぐため，防護対策を実施（使用済燃料プール等への衝突）

24

飛来物の侵入を防ぐため，防護対策を実施（使用済燃料プール等への衝突）

25

飛来物の侵入を防ぐため，防護対策を実施（使用済燃料プール等への衝突）

26

飛来物の侵入を防ぐため，防護対策を実施（使用済燃料プール等への衝突）

図 1-11 原子炉建屋 E.L.46.5 m における開口部の写真

1-3-1355

：貫通する恐れがあるが，周辺に竜巻防護設備がないことを確認

図1-12 タービン建屋E.L.8.20 mにおける開口部

1-3-1456

27

防護対象施設はない

28

防護対象施設はない

29

防護対象施設はない

30

防護対象施設はない

31

防護対象施設はない

32

防護対象施設はない

33

防護対象施設はない

34

防護対象施設はない

図1-13 タービン建屋E.L.8.20 mにおける開口部の写真

1-3-1557

：貫通する恐れがあるが，周辺に竜巻防護設備がないことを確認

図1-14 タービン建屋E.L.18.0 mにおける開口部

1-3-1658

35

防護対象施設はない

36

防護対象施設はない

37

防護対象施設はない

38

防護対象施設はない

39

防護対象施設はない

40

防護対象施設はない

41

防護対象施設はない

42

防護対象施設はない

図1-15 タービン建屋E.L.18.0 mにおける開口部の写真
1-3-1759

：貫通する恐れがあるが，周辺に竜巻防護設備がないことを確認：貫通する恐れがあるが，障害物により飛来物の影響のないことを確認

図1-16 使用済燃料乾式貯蔵建屋E.L.8.30 mにおける開口部

1-3-1860

43

防護対象施設はない

44

防護対象施設はない

45

コンクリートが障害物となり，飛来物は侵入しない。

46

コンクリートが障害物となり，飛来物は侵入しない。

図1-17 使用済燃料乾式貯蔵建屋E.L.8.30 mにおける開口部の写真

1-3-1961

：防護対象施設に衝突し，損傷する恐れがあるもの（防護対策要）図1-18 使用済燃料乾式貯蔵建屋E.L.17.75 mにおける開口部

図1-19 使用済燃料乾式貯蔵建屋E.L.25.26 mにおける開口部

1-3-2062

47

飛来物の侵入を防ぐため，防護対策を実施（使用済燃料乾式貯蔵容器への衝突）
図 1-20 使用済燃料乾式貯蔵建屋 E.L.25.26 m における開口部の写真

1-3-2163

1.4 飛来物の選定について

64

1.

飛来物の選定について
発電所構内において屋外に保管している資機材及び駐車している車両については，外部事象防護対策施設及び外部事象防護対象施設を内包する建屋（以下「外部事象防護対象施設等」という。）への影響の有無を確認し，影響を及ぼすおそれがあるものについては，飛来物として選定
し，固定，固縛又は外部事象防護対象施設等から離隔するなどの飛来物発生防止対策を講じる必要がある。
飛来物の選定及び飛来物発生防止対策の要否を判定する手順について説明する。
1.1 飛散評価
飛来物源である資機材及び車両が，設計竜巻により飛来物化し，飛散した評価を行う。
飛散評価は，寸法，質量，形状並びにこれらの値より算出する空力パラメータ，並びに初期高さにより，解析コード「ＴＯＮＢＯＳ」によって最大飛来速度，飛散高さ，水平飛散距離を算出される。以下に飛散評価に用いる数値を説明する。
なお，「ＴＯＮＢＯＳ」で用いる設計竜巻の風速場モデルはフジタモデルとし，竜巻影響評
価へのフジタモデルの適用については，別紙-1 に示す。
(1) 空力パラメータの算出（ＣＤＡ/ｍ（m２/kg）)
空力パラメータは飛来物の各寸法（長さ×幅×奥行き(高さ)）より受圧面積を算出し，飛来物の質量及び抗力係数より算出する。a.項に算出式，b.項に計算例を示す。
a.

算出式

空力パラメータの算出は（1.1）式により算出する。
ＣＤＡ ｃ ＣＤ１Ａ１+ＣＤ２ Ａ２+ＣＤ３Ａ３=ｍｍ・・・（1.1）ｍ：質量（kg）
ｃ：0.33
ＣＤ１，ＣＤ２，ＣＤ３：抗力係数（表-1，図-1）
Ａ１，Ａ２，Ａ３：受圧面積（m2）（図-1）
表-1 飛来物の抗力係数
飛来物形状

Ｃ

ＣＤ１

ＣＤ２

ＣＤ３

①塊状物体

0.33

2.0

2.0

2.0

②板状物体

0.33

1.2

1.2

2.0

③棒状物体

0.33

2.0

0.7（円形断面）0.7（円形断面）1.2（矩形断面）1.2（矩形断面）

1-4-1

65

ＣＤ２：2.0

ＣＤ３：0.7（円形断面）

ＣＤ２：1.2：1.2（矩形断面）
Ａ２
ＣＤ３
Ａ１

Ａ２

Ａ３

Ａ２

Ａ３

Ａ１

：2.0

：2.0

Ａ３

：0.7（円形断面）：1.2（矩形断面）

ＣＤ１：2.0

ＣＤ１：1.2

ＣＤ１：2.0

ＣＤ３

ＣＤ３

Ａ１

・円形断面の場合，Ａ２，Ａ３は・Ａ３＞Ａ２，Ａ１「見付面積（直径×長さ）」

③棒状物体

②板状物体

①塊状物体

図-1 飛来物の形状と抗力係数の関係b.

計算例(a) 鋼製パイプ（棒状物体）（図-2）
長さ：4.00 m 幅：0.15 m 厚さ：0.15 m 質量：86 kg

4.0 m
0.15 m
図-2 鋼製パイプ
円形断面であるので，抗力係数ＣＤは，ＣＤ１=2.0，ＣＤ２=0.7，ＣＤ３=0.7 である。
ＣＤ Ａ
ｍｃ ＣＤ１Ａ１=※1+ＣＤ２Ａ２ +ＣＤ３ Ａ３より，

ｍ※1：0.15 m の正方形断面として算出

空力パラメータは，
ＣＤ Ａ 0.33×(2.0×0.15×0.15+0.7×0.15×4.0+0.7×4.0×0.15)==0.0034 [m２ /kg]
86ｍ(b) 鋼製材（棒状物体）（図-3）
長さ：4.20 m 幅；0.30 m 厚さ：0.20 m 質量：135 kg
1-4-2

66

図-3 鋼製材
矩形断面であるので，抗力係数ＣＤは，ＣＤ１=2.0，ＣＤ２=1.2，ＣＤ３=1.2 である。

ＣＤ Ａ ｃ ＣＤ１Ａ１+ＣＤ２Ａ２ +ＣＤ３Ａ３
=
ｍ
ｍ

より，

空力パラメータは，
ＣＤ Ａ 0.33×(2.0×0.2×0.3+1.2×0.3×4.2+1.2×0.2×4.2)==0.0065 [m２/kg]
135ｍ(c) 車両（塊状物体）（図-4）
長さ：4.5 m 幅；2.0 m 高さ：1.6 m 質量：2500 kg

1.6 m

4.5 m
2.0 m
図-4 車両塊状物体であるので，抗力係数ＣＤは，ＣＤ１=2.0，ＣＤ２=2.0，ＣＤ３=2.0 である。

ＣＤ Ａ ｃ ＣＤ１Ａ１+ＣＤ２Ａ２ +ＣＤ３Ａ３
=
ｍ
ｍ

より，

1-4-3

67

空力パラメータは，
ＣＤ Ａ 0.33×(2.0×4.5×2.0+2.0×2.0×1.6+2.0×1.6×4.5)==0.0052 [m2 /kg]
2500ｍ(2) 初期高さ
飛散評価に必要となる初期高さは，図-5 に示すとおり評価対象の飛来物と地表面との高低差であり，現地調査結果を踏まえて設定するか，配置位置が特定できず，高所にも配置される可能性のある評価対象は，発電所の配置等を考慮し適切に設定する。

x

（建屋等）

地表面
初期高さ 0

初期高さ x

図-5 初期高さのイメージ図(3) 飛来物の最大水平速度，飛散高さ及び飛散距離の算出
飛来物の仕様による入力条件をもとに，解析コード「ＴＯＮＢＯＳ」を用いて，飛来物の最大速度，飛散高さ及び飛散距離を求める。図-6 に飛散距離及び飛散高さの飛跡のイメー
ジを示す。
解析コード「ＴＯＮＢＯＳ」の詳細については，付録 23 に示す。

初期高さ 40 m
から飛散させた場合
飛散高さ

初期高さ 0 m
から飛散させた場合

真横から見た図
飛散距離

真上から見た図

図-6 飛散評価における飛跡イメージ
1-4-4

68

表-2 に，（1）b.項に計算例に示した，鋼製パイプ，鋼製材及び車両の飛来物の飛散評価
による各数値の算出結果を示す。
表-2 飛来物の最大速度等
飛来物の種類

棒状物体（円形断面）

棒状物体(矩形断面)

塊状物体

鋼製パイプ

鋼製材

乗用車

長さ×直径

長さ×幅×奥行き

長さ×幅×高さ

4.0×0.15

4.2×0.3×0.2

4.5×2.0×1.6

86

135

2500

0.00340.00650.0052

40

－※

0

38

51※

33

0

－※

2.3

115

-※

45

寸法(m)
質量
(kg)
空力パラメータ(m2/kg)
初期高さ
(m)
飛来物の
最大水平速度
(m/s)
飛散高さ
(m)
飛散距離
(m)

(備考)鋼製材は，東海第二発電所の設計飛来物であり，最大水平速度は，竜巻影響評価ガ
イドの値を用いており，ＴＯＮＢＯＳでの飛散評価で決定しない。
(4) 運動エネルギの算出
飛散評価によって算出された飛来物の最大水平速度により運動エネルギを算出する。
a.

運動エネルギの算出式
飛来物の運動エネルギＥは下式によって算出する。
2
1
Ｅ＝ Ｍ・Ｖ2

Ｍ：飛来物の重量(kg)
Ｖ：飛来物の最大水平速度(m/s)
b. 計算例(a) 鋼製パイプ（棒状物体）
質量：86 kg 最大速度：38 m/s
・運動エネルギー（水平）＝ｍＶｍａｘ2／2[kJ]＝（86×382）／2＝63 [kJ]
1-4-5

69

(b) 鋼製材（棒状物体）
質量：135 kg 最大速度：51 m/s
・運動エネルギー（水平）＝ｍＶｍａｘ2／2[kJ]＝（135×512）／2＝176 [kJ](c) 車両（塊状物体）
質量：2500 kg 最大速度：33 m/s
・運動エネルギー（水平）＝ｍＶｍａｘ2／2[kJ]＝（2500×332）／2＝1362 [kJ](5) 貫通力の算出
飛来物の貫通力を，以下のコンクリートに対する貫通厚さの算出式に使用されている修正
NDRC 式（①）及び Degen 式（②）及び鋼板に対する貫通厚さの算出式に使用されている BRL
式から算出する。
＜修正 NDRC 式及び Degen 式＞

xc
αcd

2

の場合

xc
d

M
V
12145
Nd0.2 32
d 1000
Fc

xc
d

1.8

0.5

1.8

①

xc
αcd

2

xc
αcd

の場合

1.52

の場合

12145
M
V
Nd 0.2 3d 1000Fc

tpx
αpd 2.2 c
αcd

1

x
0.3 c
αcd

2

②

1.52

xc
αcd

13.42

の場合

tp αpd 0.69 1.29

xc
αcd

tp ：貫通限界厚さ(cm)xc ：貫入深さ(cm)Fc ：コンクリートの設計基準強度(=250 kgf/cm２)
D ：飛来物の直径(cm)（飛来物の衝突面の外形の最小投影面積に等しい円の直径）
M ：飛来物の重量(kg)
V ：飛来物の最大水平速度(m/s)
N ：飛来物の先端形状係数(=1.14)
αc ：飛来物の低減係数(=1.0)
αp ：飛来物の低減係数(=1.0)

1-4-6

70

＜BRL 式＞
3

0.5mv 2T2

3

1.4396 10 9・K 2・d 2

T ：貫通限界厚さ(m)d ：飛来物が衝突する衝突断面の等価直径(m)（最も投影面積が小さくなる衝突断面の等価直径）
K ：鋼板の材質に関する係数(=1.0)m ：飛来物の質量(kg)v ：飛来物の飛来速度(m/s)
1.2 対策要否の判定
1.1 項にて算出した運動エネルギが，以下に示す観点より設計飛来物に包含されていない物品については飛来物発生防止対策（固縛，固定又は外部事象防護対象施設等から離隔）を行う。
飛来物源である資機材及び車両に対して，飛来物として選定し，飛来物発生防止対策の要否の判定をするフローを，図-7 に示す。
[飛来物発生防止対策要否の観点]
・鋼製材の運動エネルギ 176 kJ より大きいもの。
・鋼板の貫通力として貫通限界厚さが 32 mm よりも大きいもの。
・コンクリートの貫通力として貫通限界厚さが 25.9 cm よりも大きいもの。

1-4-7

71

発電所構内にある資機材，車両（構内に持ち込む物品）

NO
屋外に保管している資機材，
退避できない常駐車両

対策対象外

YES
（１）評価
寸法，質量，形状から空力パラメータを算出し，飛散
評価により，飛来の有無，飛来速度，飛距離及び飛散高さを算出する。
飛散評価結果により運動エネルギ，貫通力を算出する。

（2）飛来物発生防止対策の要否
設計飛来物に包含されない物品

NO・運動エネルギが鋼製材の 176 kＪより大きいもの
・鋼板に対する貫通限界厚さ 32 mm より大きいもの
・コンクリートに対する貫通限界厚さ 25.9cm より
大きいもの

YES

[対策の実施]対策の実施にあたっては，飛散高さ，飛散距離及び物品の設置場所を考慮し，固縛，固定または外部事象防護対象施設等から離隔する手段を選定する。

対策不要

図-7 飛来物の選定及び飛来物発生防止対策の要否の判定フロー

1-4-8

72

別紙－1

竜巻影響評価におけるフジタモデルの適用について

73

1. はじめに「竜巻影響評価ガイド」に従い竜巻影響評価を行う上で，飛来物の挙動（飛散速度，飛散距離等）を評価するための竜巻風速場モデルを選定する必要がある。これまでの竜巻飛来物評価において用いられている風速場モデルとしては，米国ＮＲＣの基準類に記載されている「ランキン渦モデル(1)(2)」及び原子力安全基盤機構の「竜巻による原子力施設への影響に関する調査研究」の報告書に記載されている「非定常乱流渦モデル（ＬＥＳ:Large Eddy Simulation）」の数値解析(3)があるが，今回の評価においては，地面に置かれた物体への影響をより良く表現できている風速
場モデルとして，藤田哲也シカゴ大学名誉教授が考案した竜巻工学モデルＤＢＴ-77(ＤＢＴ:
Design Basis Tornado)(4)（以下「フジタモデル」という。
）を選定した。
図 1-1 に，風速場モデルの選定及び飛散解析手法に関する検討フローを示す。また，図 1-2に，竜巻影響評価の基本フローとフジタモデルを適用する箇所を示す。
次節以降にて，フジタモデルの詳細やフジタモデルを適用した理由等を説明する。

1-4-別紙 1-1

74

(・各風速場モデルの概要及び比較
・米国におけるフジタモデルの利用実績

風速場モデルの選定
・地面に置かれた物体へ影響を与える風速場を良く表現できている「フジタモデル」を選定

風速場モデルの検討

実現象に即したモデルの選定

各風速場モデルに関する調査・検討)
入力パラメータの設定
・フジタモデルの入力パラメータ（竜巻の移動速度ＶＴ，最大接線風速ＶＲｍ，最大接線風速半径Ｒｍ）について，適用性を確認の上適切な値を設定

・地面効果による揚力を考慮した飛来物の運動方程式(

・揚力係数の適用性（風の受け方や高度依存性）の確認

不確実性を考慮・揚力係数の設定（抗力係数と見付面積の積の平均値ＣＤＡによる代用）)

物体が受ける風速に関する検討

飛散解析手法の検討

物体の浮上，飛散モデルに関する検討

・竜巻内の風速の不均一性を考慮し，物体を多点配置（物体を強制的に高速域に配置し，物体が最大風速を受けるよう設定）

・上記の飛散解析手法を用いた評価が，保守的な結果となることを確認(・ランキン渦モデルの評価では，過度に保守的な結果となることを確認)

風速場モデル，飛散解・フジタモデルを用いた評価が，事例におおむね合致することを確認

析手法の検証実際の飛散事例に対する検証

図 1-1 風速場モデルの選定及び飛散解析手法に関する検討フロー

1-4-別紙 1-2

75

：フジタモデル関連箇所【基準竜巻の設定】
ＶＢ1：過去に発生した竜巻による最大風速
ＶＢ2：竜巻最大風速のハザード曲線による最大風速【設計竜巻の設定（最大風速及び竜巻特性値）】（地形特性等を考慮した）最大風速
ＶＤ：
ＶＴ：移動速度（= 0.15ＶＤ）
ＶＲｍ：最大接線風速（=ＶＤ－ＶＴ）
設置許可段階Ｒｍ：最大接線風速半径ΔＰｍａｘ ：最大気圧低下量(ｄｐ/ｄｔ)ｍａｘ：最大気圧低下率【設計荷重の設定】
ＷＷ：設計竜巻による風圧力
ＷＰ：設計竜巻によって生じる気圧差による圧力
ＷＭ：設計飛来物の衝撃荷重※：種々の飛来物源の飛散解析を行う。

・設計飛来物の設定※
・設計飛来物の速度及び飛散範囲の設定

設計見直し（配置設計，断面設計等）
設計荷重に対する構造計算
設計荷重に対する評価対象施設等の構造健全性
詳細設計段階評価

不可

安全機能の維持の可否確認
可終了

図 1-2 竜巻影響評価フローとフジタモデルの関連箇所

1-4-別紙 1-3

76

2.

各風速場モデルの概要

2.1 フジタモデル
フジタモデルは，米国ＮＲＣの実際の竜巻風速場をモデル化したいという要望により，藤田名誉教授が 1978 年に竜巻観測記録を基に考案した工学モデルである。モデル作成に当たっては，1974 年 8 月に米国カンザス州 Ash Valley 等で発生した竜巻（図 2-1）のビデオ画像の写真
図化分析を行い，竜巻の地上痕跡調査及び被災状況調査結果と照合することで風速ベクトルを作成し，そのベクトル図を基に作成した流線モデルから，竜巻風速場を代数式で表現している。
（図 2-2）
フジタモデルの特徴は，地表面付近における竜巻中心に向かう強い水平方向流れ及び外部コ
アにおける上昇流といった，実際の竜巻風速場を良く表現している点にある。

図 2-1 Ash Valley 竜巻(1974.8.30)のビデオ画像

図 2-2 風速ベクトルの分析図（左）とフジタモデルの流線（右）(４)1-4-別紙 1-477フジタモデルの風速場は，図 2-3 に示すように半径方向に 3 つの領域（内部コア，外部コア
及び最外領域）で構成され，内部コアと外部コアの接線（周）方向風速Ｖθは半径に比例し，その外側の最外領域では周方向風速は半径に反比例するモデルとなっている。内部コアには上昇
風速ＶＺや半径方向風速Ｖｒは存在しないが，外部コアには存在する。高さ方向には地面から高さＨｉまでを流入層としてモデル化しており，竜巻中心方向に向かう半径方向風速Ｖｒがあり，この空気の流れ込みが外部コア内での上昇流となる。流入層より上部では外向きの半径方向風速が存在し，各風速成分は上部に向かうにつれて減衰する。フジタモデルは，流体力学の連続の式を満たす形で定式化されており，力学的に根拠のある風速場となっている。
フジタモデル（ＤＢＴ-77）における接線風速等の関係式については，Fujita Work Book(４)の第 6 章に，図 2-3 のとおり記載されている。

また，以下の連続の式を満足する。

c

1
Rm r

V

1
Rm r

rVr
r

1

Vz

Hi

z

0

Vθ

接線方向風速Vr

半径方向風速（内向きが正）

Vz

上昇風速

Vm

最大接線風速Rm

外部コア半径

図 2-3 フジタモデルの概要

1-4-別紙 1-5

78ここで，内部コアの半径Ｒνと外部コアの半径Ｒｍの比ν（=Ｒν/Ｒｍ）については，Fujita（４）が以下の経験式を提案しているので，これを用いた。
ν=0.9-0.7exp -0.05Ｒｍ
また，流入層は，地面との摩擦により低下した遠心力と圧力分布のバランスが崩れ，流体が竜巻中心方向の低圧部に引き込まれることにより形成されることから，摩擦の影響が及ぶ範囲
のみで形成される。Fujita（４）は，流入層高さＨｉを竜巻中心の低圧部の大きさ（外部コア半径）
Ｒｍに比例するものとして，以下の経験式を提案しており，これを用いた。
Ｈｉ =ηＲｍ
ここで，ηは 1 以下の正の値であり，下式で定義される。
η=0.55 1-ν2
上式において，外部コア半径Ｒｍ= 30 m の場合，η= 0.50（Ｈｉ= 15 m）となり，独立行政法
人原子力安全基盤機構が東京工芸大学に委託した研究「竜巻による原子力施設への影響に関する調査研究」(３)の図 2.2.3.10 における流入層高さと竜巻半径の比（η= 0.4 程度）や，Kosiba(5)により示されている流入層高さ（Ｈｉ= 10 から 14m 以下）とおおむね同じである。
なお，その他の定数についても，Fujita(４)の提案している値として，Ｋ0 = 1/6，Ｋ= 0.03，
Ａ= 0.75，Ｂ= 0.0217 を用いた。
2.2 ランキン渦モデル
ランキン渦モデルは米国ＮＲＣガイドでも採用されており，設計竜巻の特性値を設定する際に用いられている。しかし，図 2-3(b)に示す飛散解析用のモデル(2)では，竜巻中心に向かう半径方向風速Ｖｒと上昇風速Ｖｚを特別に付加しているため，流体力学の連続の式を満たしておらず，図 2-4 の様な地面から吹き出しが生じる流れとなっており，地上からの物体の浮上，飛散を現実的に模擬することができない。ランキン渦モデルを用いて飛散解析を行う場合，地上の物体であっても空中浮遊状態を仮定して評価することになる。

1-4-別紙 1-6

79

ｙ

ｙ
Ｖ

Ｖｍ

Ｒｍ

Ｒｍ

Ｖｒｏｔ

Ｖ

Ｖｍ

Ｖｒ

ｘ

ｘ

ｒ

ｒ
Ｖｔｒ

Vr

0

Vθ

f r

Vｚ

0

Ｖｔｒ

f (r )

Vm r
Rm
RmVm
r

0 ≦ r ≦ Rm
Rm＜ r(a)圧力評価用

Vr

f r

5

Vθ

2f r

5

Vｚ

4f r 3 5(b)飛散解析用
図 2-3 ランキン渦モデル

ｒ＜1 の領域では，（流体が消滅するため）以下の連続の式を満足しない。

2Vm
c

1
Rm r

V

1
Rm r

rVr
r

1

Vz

Hi

z

5Rm
0

r 1

r 1

図 2-4 飛来物速度評価用ランキン渦モデル

1-4-別紙 1-7

80

2.3 非定常乱流渦モデル（ＬＥＳによる数値解析）
ＬＥＳは，非定常な乱流場を数値的に計算する手法として，「竜巻評価ガイド」における飛来物の最大速度の設定例にも活用されている。図 2-5 にＬＥＳによる渦の発生状況を示す。
古典的な Smagorinsky モデルに基づくＬＥＳの基礎方程式（運動量保存式及び質量保存式）
は，流体を非圧縮性と仮定する場合，以下のようになる。
∂Ｕｉ

∂Ｕｉ

∂Ｕｉ

∂Ｕｉ

1 ∂Ｐ
+Ｕ１
+Ｕ２
+Ｕ３
=+ ν+νｓ∂ｔ∂ｘ１∂ｘ２∂ｘ３ ρ ∂ｘｉ

2

2

2

∂ Ｕｉ ∂ Ｕｉ ∂ Ｕｉ
+
+
-ｆｉ
2
2
2
∂ｘ１ ∂ｘ２ ∂ｘ３（ｉ=1,2,3）∂Ｕ１ ∂Ｕ２ ∂Ｕ３++=0∂ｘ１ ∂ｘ２ ∂ｘ３

ここで，Ｕｉ及びＰは，ｉ方向の流速ベクトル及び圧力を表し，νは動粘性係数を，ｆｉはｉ方向の外力加速度を表す。また，ｘｉはｉ方向の座標を表す。
一方，Smagorinsky モデルの渦粘性係数νｓは以下のように定義される。
νｓ = Ｃｓ ｈ

3

2

2

2 Ｓｉｊ
ｉ,ｊ=1

ここで，ｈは解像スケール（メッシュ幅相当），Ｃｓは Smagorinsky 定数を表し，ひずみ速度テンソルＳｉｊはＳｉｊ=0.5(∂Ｕｉ/∂ｘｊ+∂Ｕｊ/∂ｘｉ)で定義される。
以上の通り，ＬＥＳは風速の時間的な変動（乱流）を考慮できる点が特長となっている。

図 2-5 ＬＥＳ計算領域内での竜巻状の渦の作成状況()
ＬＥＳの手法自体は広く活用されているものであるが，実スケールでの精緻な評価を行うた「竜巻影響評価
めには，必要なメッシュ解像度の確保に膨大な計算機資源が必要となる。また，ガイド」で例示されているＬＥＳによる数値解析については，条件設定等に関して下記のような問題点がある。
・「竜巻影響評価ガイド」で例示されているＬＥＳによる解析では，境界条件（側面からの流入風速の分布等）や解析領域の形状（流入箇所を局所的に配置等）を調整して人為的な乱れを与え，竜巻状の渦を生成しているが，渦の生成に当たって以下のような条件を仮定していることから，実スケールでの評価を実施するには課題があるものと考えられる。
1-4-別紙 1-8

81人為的な流入境界条件（流入風速分布や流入箇所の局所的配置等）を設定していることから，流入境界条件の影響を受ける地表面付近の実際の竜巻風速場の再現はできていな
いものと考えられる。
小規模な計算領域によるシミュレーションであり，実スケールへの適用（飛散解析）の際には単純に速度を規格化して適用している。
⇒

風速の規格化の際には，時間平均の最大風速を 100 m/s（風速＋移動速度）に設定している。Maruyama(7)によれば，瞬間的な周方向風速は 1.7 倍程度まで大きくなる場合があり，移動速度と合わせると最大 160 m/s 程度まで達するため，飛散解析の際に非常に保守的な結果が算出されることが考えられる。

⇒

流速が早い場合には粘性の影響は小さくなる傾向となるが，その影響については考慮していないことから，特に地表面付近については実際の風速場の再現はできていないものと考えられる。

3.

各風速場モデルの比較
上述の各風速場モデルの特徴の比較を表 3-1 に示す。また，フジタモデルとランキン渦モデルの風速場構造の比較を図 3-1 に示す。フジタモデルの風速場構造の流線は，地面付近を含めより
実際の風速場に即した形で表現されており，
これがフジタモデルの大きなメリットとなっている。
それに対し，ランキン渦モデルは上空での水平方向風速の観点からは比較的よく表現できると言えるものの，地上付近では実現象と乖離している。ＬＥＳも同様に地上付近での風速場が実現象と乖離している。また，他のモデルと比較して，フジタモデルは特に問題となるような点も無い
ことから，竜巻影響評価に用いる風速場モデルとしてフジタモデルを選定することは妥当であると考えられる。
表 3-1 各風速場モデルの特徴の比較
風速場
モデル

フジタ
モデル

ランキン
渦モデル

非定常乱
流渦モデ
ル
（ＬＥ
Ｓ）

使用実績

特徴

・竜巻飛来物設計速度及び飛散高さに関する，米国
ＤＯＥ重要施設の設計基
準作成に利用されている。(「4 米国におけるフジタモデルの取扱い」参照)・米国ＮＲＣの R.G 1.76 に採用されている。
・「竜巻影響評価ガイド」（竜巻の特性値の設定）において例示されている。
・「竜巻影響評価ガイド」において，飛来物の飛散速度等の評価例が示されている。

・実観測に基づいて考案されたモデルであり，実際に近い
風速場構造を表現している。
・比較的簡易な代数式により風速場を表現できる。
（ランキン渦モデルよりは複雑だが，計算機能力の向上
及び評価ツールの高度化により実用可能となった）・流体の連続式を満足する
・簡易な式により風速場を表現できる。
・風速場に高度依存性がなく，上昇流が全領域に存在し，地表近傍の風速場を模擬していない。
・流体の連続式を満足しない。
・風速の時間的な変動や乱れを，ある程度模擬できる。
・人為的な境界条件を設定しており，地面や境界近傍で実現象と乖離している。
・小規模領域での計算結果を実スケールに規格化した場
合，最大瞬間風速が相当に保守的となる場合がある。
・実スケールでの解析には膨大な計算機資源が必要であり，実用に供しにくい。

1-4-別紙 1-982

図 3-1 フジタモデル（左）とランキン渦モデル（右）の風速場の構造
4.

米国におけるフジタモデルの取扱い

4.1 フジタモデルの利用実績
米国エネルギー省ＤＯＥ（Department of Energy）が管理するエネルギー関連施設等に適用する基準(8)において，竜巻飛来物速度，飛散高さの設定にフジタモデルを用いた計算結果が使用されている(9)(10)（文献(8)の D.4 節：Windborne missile criteria specified herein are
based on windstorm damage documentation and computer simulation of missiles observedin the field. ・・・. Computer simulation of tornado missiles is accomplished using amethodology developed at Texas Tech University.）。
この基準では，施設に要求される性能ごとにカテゴリ０から４まで分類し，カテゴリ０から２は一般的な建築物，カテゴリ３及び４は核物質や危険物質を取り扱う施設に適用される。カ
テゴリ３及び４に該当する施設として，Pantex Plant，Oak Ridge(X-10, K-25,Y-12)，SavannahRiver Site が挙げられている。
フジタモデルの技術的な妥当性の検証については，米国ＤＯＥ管轄のローレンス・リバモア国立研究所報告書(11)にてまとめられている。この報告書では，フジタモデルＤＢＴ-77 を他の風速場モデルと比較検討しており，「流体力学の連続の式を満足する（Fluid mechanics
equations of continuity are satisfied）」こと，「モデル流況は，竜巻の映像分析で得られる
流れの空間分布と整合する（Flow patterns are consistent with the spatial distributionof flow observed in photogrammetric analysis of tornado movies）」こと等を利点として挙げている。
また，実際の事例に対するフジタモデルの検証としては，1978 年 12 月 3 日に米国ルイジア
ナ州 Bossier 市で発生した F4 竜巻による鋼製材の飛散について，フジタモデルＤＢＴ-77 で再現した事例(9)がローレンス・リバモア国立研究所報告書(11)及び米国気象学会論文集(12)に掲載されている。
なお，米国ＬＥＳ（Louisiana Energy Services）の濃縮施設ＮＥＦ（National Enrichment
Facility）では，上記のＤＯＥ施設の基準に基づき竜巻飛来物（鋼製パイプや木材の板等）を設定しており，米国ＮＲＣは当該施設に対する安全評価報告書（ＮＵＲＥＧ-1827）(13)の中で竜巻飛来物に対するＬＥＳの設計を是認している。
1-4-別紙 1-1083（“Based on the review of the information concerning tornados and tornado-generated
missiles, NRC concludes: (ⅰ) the information is accurate and is from reliable sources;and (ⅱ) the design bases tornado-generated missiles are acceptable because they were
determined based on an appropriate DOE standard. The use of a DOE standard is anacceptable approach to NRC staff.”）
4.2 ＮＲＣガイドでの取扱い
2.1 節でも述べた通り，フジタモデルは実際の竜巻風速場をモデル化したいという米国ＮＲ
Ｃの要請を受けて考案されたものであるが，米国ＮＲＣの Regulatory Guide 1.76(1)では，フジタモデルについて“The NRC staff chose the Rankine combined vortex model for its
simplicity, as compared to the model developed by T. Fujita.”と述べられており，数式の簡易さを理由にランキン渦モデルが選定されている。また，ＮＲＣスタッフ自身で水平方向の飛散速度（Simiu らの運動方程式(2)）を計算するプログラムを開発している(“The NRC staff
developed a computer program to calculate the maximum horizontal missile speeds bysolving these equations.”)ことが明記されている。
したがって，米国ＮＲＣガイドでランキン渦モデルが採用されているのは，フジタモデルより簡易であるという理由が主であり，竜巻風速場としての優劣を指摘されたものではない。
（参考）米国におけるランキン渦モデル以外の風速場モデルの利用実績
米国ＮＲＣでは，竜巻防護対策の追加を検討しているプラントに対し，確率論的竜巻飛来物
評価手法ＴＯＲＭＩＳの利用を承認している。
ＴＯＲＭＩＳは，米国のＥＰＲＩで開発された原子力発電所の構造物，機器への竜巻飛来物の衝突及び損傷確率を予測する計算コードであり，同コードでは，ランキン渦モデル以外の風速場モデル（統合風速場モデル）が利用されている。
（米国ＮＲＣにおいても，ランキン渦モデ
ル以外の風速場モデルが認められていないわけではない）
5.

飛散解析における保守性の考慮
前節までに述べてきたとおり，フジタモデルの風速場を適用することで，より現実的な竜巻影

響評価を行うことが可能と考えられるが，一方で，実際の竜巻による物体の飛散挙動の保守性についても考慮する必要がある。
本節では，フジタモデルを用いた地上からの飛散挙動解析に関する保守性や，物体が竜巻に晒される際の風速に関する不確定性等について，飛散解析の中でどのように考慮しているかについて説明する。

1-4-別紙 1-11

84

5.1 物体の浮上，飛散モデルにおける保守性の考慮
本評価における物体の浮上・飛散モデルの考え方と，その中で保守性の観点から考慮している点について説明する。
(1) 物体の揚力の計算式
物体が空中にある場合，物体に作用する力は，「竜巻影響評価ガイド」の飛来物運動モデル(2)(3)と同様に，飛来物は第図 5-1(a)のようにランダムに回転しているものとし，平均的な抗力(流れの速度方向に平行な力)ＦＤと重力のみが作用する飛行モデルを採用している。
一方，物体が地面に置かれている場合や地面に近い場合は，地面効果による揚力を考慮している(14)。具体的には，物体の形状が流れ方向の軸に関して対称であっても，図 5-1(b)に示
すように地面の存在により流れが非対称になり，物体上部の圧力が低くなることで物体を浮上させる駆動力が生じることから，これを揚力ＦＬとして考慮する。

ＶＷ
ＦＬ

（対称流）

ＶＷ

ＦＤ

（非対称流）
ＦＤ(a)空中(b)地表付近
図 5-1 物体へ作用する力

このような揚力ＦＬは，地表付近での揚力係数ＣＬ及び物体の見付面積（風向方向から見た
投影面積）ａを用いて，以下のように表される。
1

ＦＬ = 2 ρＣＬａ ＶＷ -ＶＭ

2・・・（5.1）ｘ,ｙ

ここで，ρは空気密度，ＶＭは飛来物の速度ベクトル，ＶＷは風速ベクトル，|ａ｜x,y はベクトルａの x,y 成分（水平成分）の大きさを表す。
（参考）地上の物体における地面効果による揚力について
物体や地面は完全な滑面ではなく凹凸を有しているため，完全接触と非接触の領域に区別される。物体の地面への投影面積をＡとし，物体と地面の完全接触面積をｓとした場合，無風時（図 5-2(a)）は物体が流体に接する全表面で圧力は一定（ｐ０）と見なせるため，鉛直方向（上向きを正とする）に作用する揚力ＦＬＯは以下で与えられる。
（5.2）
ＦＬ０=-Ｐ０Ａ+Ｐ０ Ａ－ｓ =-Ｐ０ｓ ・・・

1-4-別紙 1-12

85

ここで，0＜ｓ≦Ａであることから，ＦＬ０は負の値となり，揚力は発生しないことが分かる。
一方，竜巻通過時（図 5-2(b)）の物体に圧力差に伴う流体力が作用（簡単のため上面での圧力をｐ１，下面での圧力をｐ２と仮定）する場合，鉛直方向の流体力ＦＬは以下で与えられる（圧力分布がある任意形状の物体についても，圧力の表面積分を用いれば同様に計算可能）。
ＦＬ =-Ｐ１Ａ+Ｐ２ Ａ－ｓ・・・（5.3）

吸盤の様に完全に地面に密着している場合はｓ=Ａとなるため，上面の圧力ｐ１に投影面積Ａを乗じた力が下向きに作用するが，物体と地面の間に僅かに空隙が生じる場合には，地面と物体の接触状態によっては上向きの力が発生することがある。
実際には，地面と物体の接触状態を確認することは難しいことから，本評価においては，保守的に地上における物体に揚力が作用することとしている。
p=p0
VD(=0)

R0

p=p0

ＦL

p=p1

ＦL0
ＶD

ＦD0

㎎

R

p=p2

ＦD

㎎

図 5-2 部分的に地面に接する物体に作用する力(2) 揚力係数の設定(7)式のＣＬａは風洞実験から求められる値であるが，実験条件（風を受ける方向等）により様々な値を取り得るため，それを包含するような係数を設定することが望ましい。本評価
では，条件によらず保守性を確保できるよう，ＣＬａに代わり，以下で定義される抗力係数と見付面積の積の平均値ＣＤＡを用いることとする。
ＣＤＡ=

1
ＣＤｘＡｘ+ＣＤｙＡｙ+ＣＤｚＡｘｚ
3

・・・
（5.4）

ここで，ＣＤｉは空中でのⅰ軸方向流れに対する抗力係数，Ａｉはⅰ軸方向流れに対する見付面積を示す。
物体の運動モデルを図 5-3 に示す。上述の，ＣＬａをＣＤＡで代用する考え方を本図に基づき整理すると，以下の通りとなる。
・物体がある程度浮き上がった後の状態(Ｂ)であれば，物体はランダムに回転し，物体各面に均等に風を受けるものと考えられる。
・物体が地面に置かれた状態(Ａ)から浮き上がる場合，実際には物体の上面や下面での圧力が均一ではなく，傾きながら浮き上がるようなことも考えられるが，このような挙動を理論的に評価することは難しい。
そのため，これに準ずる方法として，地面から浮かせた状態で実測されたＣＬａのうち，物体が地面に置かれた状態(Ａ)にできる限り近い場合の値よりも大きな係数ＣＤＡを用いるこ。
とで，保守性は確保できると考えられる（「ＣＤＡ＞ＣＬａ」となることの説明は後述）

1-4-別紙 1-13

86

・物体が地面に置かれた状態(Ａ)と物体がある程度浮き上がった状態(Ｂ)での評価にて共通の係数を用いることは，地上からの物体浮上及び飛散解析における実用性の観点からも望ましい。
物体の飛散解析におけるモデル化の基本的な考え方は，地面における揚力係数ＣＬ見付面
積ａの積ＣＬａをより大きな値で置き換えて，浮上現象を保守的に評価できるようにすることであり，この保守的な代用値としてＣＤＡの利用が適切であることを以下に説明する。

対称流

Ｃ

流体抗力ＦＤ
ＶＷ「物体底面の高度＞3d」
重力 mg

地面効果による揚力ＦＬ「物体底面の高度≦3d」

流体抗力ＦＤの領域（d：物体の高さ）
ＶＷ

Ｂ

対称流（但し，地面効果に
地面効果による揚力ＦＬ
ＶＷ

反力Ｒ

流体抗力ＦＤ

重力 mg

よる揚力を保守的に考慮）

Ａ

摩擦力Ｆｆ
重力 mg

図 5-3 物体の運動モデルの模式図
物体が風速Ｕを受ける場合の揚力係数ＣＬは，一般にその定義により揚力ＦＬと以下の関係にある。
2
1
ＦＬ= ρＵ ＣＬａ ・・・（5.5）
2

ここで，典型的な塊状物体，柱状物体及び板状物体が地面に置かれた場合のＣＬａの最大値（または，それに近い値）の実測結果と，物体の幾何学形状のみで決定されるＣＤＡの値を比較した。
（表 5-1）
同表より，「ＣＤＡ＞ＣＬａ」の関係が成立しており，揚力の評価モデルとしてＣＬａの代
わりにＣＤＡを用いることで保守性は確保できる。
また，以上の揚力のモデル化の説明は浮上時（図 5-3 の状態Ａ）に対するものであるが，この揚力が物体高さの 3 倍までの飛散高度の範囲で連続的に低減するように作用するようにモデル化しており，図 5-3 の状態Ａ,Ｂ及びＣの全領域で揚力の連続性が確保されている。

1-4-別紙 1-1487

1-4-別紙 1-15

88

角柱

円柱

立方体

自動車

物体

長さλ，高さＤ，幅Ｂの長方形断面

長さλ，断面が一辺Ｄの
正方形

長さλ，直径Ｄ

一辺の長さＤ

0.4(Ｄ＋Ｂ)λ

0.8Ｄλ
(1.3Ｄλ)※2

0.47Ｄλ2Ｄ2

14.58 m2

12.07 m2

129 ft.2

実物の Dodge Dart
（長さ 16.7 ft., 幅 5.8ft., 高さ 4.3 ft.）

1/6 縮尺模型（セダン：長さ 4.85m,幅1.79m, 高さ 1.42m, 質
量 1633kg）
1/6 縮尺模型（ミニバン：長さ 5.12ｍ, 幅 1.94m, 高さ 1.69
ｍ, 質量 2086kg）

ＣＤＡ※1

仕様

※1:柱状及び板状では微小項を無視して記載※2:塊状と見なせる場合

柱状

塊状

形状

負値（地面との隙間が0.167Ｄ以上の場合）

0.5Ｄλ～0.7Ｄλ 程度

0.05Ｄλ～0.23Ｄλ

0.2Ｄλ

0.2Ｄ 程度

27.89 m2

7.76 m2

48.7 ft.2

ＣＬａ（実測値）

・水路試験(17)（Ｒｅ=8,000～28,000）
・流入方向と立方体面の一面が垂直になる配置における値をＣＬａ（実測値）として記載
・風洞試験(１５)（Ｒｅ=1.3×10６）
・流入方向と円柱の軸直角方向が垂直になる配置（円柱の軸方向は地面と平行）における値をＣＬａ（実測値）として記
載
・風洞試験（Ｒｅ=3.5×10４～1.2×10５）
・流入方向と円柱の軸直角方向が垂直になる配置（円柱の軸方向は地面と平行）における値をＣＬａ（実測値）として記載
・水路試験(17)（Ｒｅ=8,000～28,000）
・長方形断面（アスペクト比 4:3）の角柱は地面から 0.167D
以上離れると揚力は負となる（電中研風洞実験）
・流入方向と角柱の軸方向が垂直となる配置（角柱の軸方向
は地面と平行）における値をＣＬａ（実測値）として記載
・風洞試験（Ｒｅ=3.8×10４）
・流入方向と角柱の軸方向が垂直になる配置（角柱の軸方向
は地面と平行）・風洞試験(16)（風速 0～150 m/ｓ, Ｒｅ=0～3×10６）
・4 つのタイヤに作用する地面からの反力のうち，少なくとも 1 つが 0 となった時点の風速ＵからＣＬａ値を計算（Ｃ２
Ｌａ=2ｍｇ/ρＵ ）・ＣＬａが最大となる流入角での値をＣＬａ（実測値）として記載

・風洞試験 （風速 22～31 m/s, Ｒｅ=2.8×10６～
4×10６）
・ＣＬａが最大となる流入角での値をＣＬａ（実測値）として
記載

(15)

ＣＬａ（実測値）に係る試験条件等

第 5.1－1 表 主な物体のＣＤＡと地面に置かれた物体のＣＬa（実測値）（1／2）

1-4-別紙 1-1689仕様

長さλ, 幅Ｂ, 厚さＤ（Ｂ=200 ㎜, Ｄ=5 ㎜,
λ=1000 ㎜の場合）

長さλ, 幅Ｂ, 厚さＤ（Ｂ=100 ㎜, Ｄ=15 ㎜,
λ=300 ㎜）

長さλ, 幅Ｂ, 厚さＤ

物体

薄い平板

薄い翼

平板状
ブロック

※1:柱状及び板状では微小項を無視して記載※2:塊状と見なせる場合

板状

形状

0.66Ｂλ0.66(Ｂλ+Ｄ(Ｂ+λ))※2

0.66ＢλＣＤＡ※1

0.1Ｂλ 程度

0.2Ｂλ 程度

・風洞試験(18)（幅Ｂに基づくＲｅ=2×10５）
・流入方向と平板の長さ方向が垂直になる配置（平板は地面と平行）における値をＣＬａ（実測値）として記載

0 に近い値（地面から 0.25Ｂ離れた位置でＣＬa=0.04Ｂλ）

・風洞試験(19)（幅Ｂ（参考文献(19)ではｃ）に基づくＲｅ=2.2×10５）・流入方向と翼の長さ方向が垂直になる配置（翼面は地面と平行）・水路試験（20）（Ｒｅ=5×10４程度）
・流入方向と平板状ブロックの長さ方向が垂直になる配置（平板状ブロックは地面と平行）における値をＣＬａ（実測値）として記載

ＣＬａ（実測値）に係る試験条件等

ＣＬａ（実測値）

第 5.1－1 表 主な物体のＣＤＡと地面に置かれた物体のＣＬa（実測値）（2／2）

(3) 設定した揚力係数の適用性の確認
表 5-1 におけるＣＬａ（実測値）が竜巻における物体の飛散解析に適用可能であることについて，レイノルズ数の観点から確認を行った。
表 5-1 の各文献中の実験におけるレイノルズ数は，同表の備考欄に示す通り，104～106 の範囲にある。
ここで，実物の自動車（Dodge Dart：長さ 16.7 ft.，幅 5.8 ft.，高さ 4.3 ft.）では風速を 30 mph（13 m/s）～120 mph（54 m/s）まで変化させてレイノルズ数の影響を調べた結果，風速は各空力係数に対して顕著な影響がないことが確認されている(15)。これは，剥離点が物体角部等に固定されてレイノルズ数にほとんど依存しないためであり，このような特性を有する立方体等についてもレイノルズ数依存性はないものと考えられる。
一方，円柱周りの流れのように剥離点が曲面上にある場合については，図 5-4 に示すように，
レイノルズ数が変化すると剥離点が移動し，抗力係数等が変化することが知られている。
表 5-1 のＥＰＲＩの円柱の風洞試験結果(15)は Re=1.3×106 の高レイノルズ数条件で得られたものであり，
竜巻中の円柱状の飛来物のレイノルズ数範囲に入るものと考えられる（例えば，。また，電力中央研究
相対風速 92 m/s の直径 0.1 m のパイプのレイノルズ数は 6×105 程度）
所の吹出式開放型風洞（吹出口寸法：高さ 2.5 m×幅 1.6 m，風速：3.0～16.5 m/s）においても，壁（地面）近くに設置した円柱（直径 100 mm×模型長 1000 mm）を対象として，Ｒｅ=3×104～1×105 程度までの揚力係数の測定試験が行われている。
ＥＰＲＩの風洞試験と電力中央研究所の風洞試験にはレイノルズ数条件に大きな違いがあるが，図 5-5 に示す通り，風洞試験で得られた円柱揚力係数に顕著な相違は認められない。
以上より，地面における各物体の揚力係数ＣＬと見付面積 a の積ＣＬa はレイノルズ数にほとんど依存せず，表 5-1 に示す風洞試験結果に基づくモデル化は妥当であると考えられる。

図 5-4 可視化した円柱まわりの流れ(21)1-4-別紙 1-1790(a)電力中央研究所(b)ＥＰＲＩ（Re=1.3×106）(15)（Re=3×104～1×105）
図 5-5 風洞実験による円柱の揚力係数(4) 揚力の高さ依存症
地面効果による揚力は物体の上昇とともに減衰するので，既往の風洞実験の結果(15)(22)を考慮して，高さ寸法ｄの物体に働く揚力は，物体底面の高度が地面から 3ｄとなった時に消滅すると設定した。
具体的には，底面が地からＺの距離（高度）にある物体に作用する揚力加速度Ｌを以下の関数形でモデル化した。
2
1 ＣＤ Ａ
ＶＷ -ＶＭ
ｆ Ｚ ｄ
Ｌ= ρ
2
ｘ,ｙ
ｍ

・・・
（5.6）

ｆ(Ｚ/ｄ)は，ＥＰＲＩの風洞実験結果(15)を参考に，以下の反比例式とした。
ｆ Ｚ ｄ = 1- Ｚ 3 ｄ

1+ Ｚ ｄ・・・（5.7）

ここで，Ｚは下式により定義される（ｚ：物体中心の高度）Ｚ=ｚ- ｄ 20ｄ 2 ｚ 7ｄ 2
7ｄ 2 ｚ・・・（5.8）

また，以下において，塊状物体（自動車），柱状物体（角柱及び円柱）及び板状物体（平板）の風洞試験結果を踏まえ,「高さ寸法ｄの物体に働く揚力は，物体底面の高度が地面から 3ｄとなった時に消滅する」とした設定が適切であることを確認する。
ａ．塊状物体（自動車）の揚力の高さ依存性
自動車の揚力係数は，ＥＰＲＩの風洞試験(15)にて，地面及び風洞中央（ｈ/ｄ≒3.5）に設置した場合にて計測されており，図 5-6 に，ＥＰＲＩの風洞試験によって得られた揚力係数と本モデルにて代用した揚力係数の関係を示す。ＥＰＲＩの風洞試験では空中での自動車の姿勢は地面設置と同じ姿勢に保たれているため，空中においても揚力係数が 0 とはならないが，実際に飛散する自動車の姿勢はランダムに変化することから,平均的な揚力係数は本モデルでの代用揚力係数に近いものと考えられる。
1-4-別紙 1-1891

図 5-6 自動車の風洞実験による揚力係数と代用揚力係数（文献(15)を基に作成及び代用揚力係数を加筆）
b.

柱状物体（角柱及び円柱）の揚力の高さ依存性
角柱の揚力係数は，電力中央研究所の吹出式開放型風洞（吹出口寸法：高さ 2.5 m×幅

1.6 m，風速：3.0～16.5 m/s）にて測定しており，図 5-7 に示すように，地面から 0.167
Ｄ以上離れると揚力は負となるので，正の揚力を与える本モデルの代用揚力係数（図 5-7の赤線）は保守的な結果となっていることが分かる。
円柱の揚力係数は，ＥＰＲＩの風洞試験(15)にて測定しており，図 5-8 に示すように，本モデルの代用揚力係数（図 5-8 の赤線）は実際の円柱に働く揚力の最大揚力係数よりも大
きな値となっているため,保守的な結果となっていることが分かる。

：実測値：代用揚力係

B
ＶＷ

揚力

D
ｈ

図 5-7 角柱の風洞試験による揚力係数と代用揚力係数

1-4-別紙 1-1992

図 5-8 円柱の風洞試験による揚力係数と代用揚力係数（文献(15)に代用揚力係数を加筆）
c.

板状物体（平板）の揚力の高さ依存性
平板の揚力係数は,平面的な形状を有する翼（迎角 0°）の試験結果(19)に基づき考察すると，本モデルの代用揚力係数（図 5-9 の赤線）は，実際の翼に働く地面効果による揚力係
数よりもおおむね大きな値となっている。また，この翼は奥行方向が長い形状で流れに直交するような配置となっており，実際の平板に比べて揚力が作用しやすいことを考慮すると，実際の平板の揚力係数はさらに小さいものと考えられる。

：代用揚力係数

図 5-9 翼の風洞試験による揚力係数と平板の代用揚力係数（文献(19)に代用揚力係数を加筆）

1-4-別紙 1-20

93

(5) 物体の運動方程式
上記(1)から(4)を踏まえ，重力加速度ｇ，上向きの単位ベクトルｋを用いて，飛行物体の運動方程式は以下のように記述される。
dＶＭ 1 ＣＤ Ａ
（5.9）
= ρ
ＶＷ -Ｖｍ ＶＷ-Ｖｍ - ｇ-Ｌ ｋ ・・・
dt 2
ｍ
物体の位置ＸＭ(t)と速度ＶＭ(t)の時刻歴の計算には陽解法（一定加速度法）を用いた。具体的には，時刻ｔ=τにおける物体の位置ＸＭ(τ)と速度ＶＭ(τ)を既知として，時刻ｔ=τ＋Δτ
における物体の速度と位置を以下の式で求めた。ただし，Ａ(τ)は上記運動方程式の右辺に対応する時刻ｔ=τにおける加速度ベクトルである。
ＶＭ (τ+Δτ)=ＶＭ(τ)+Ａ(τ)Δτ ・・・（5.10）
Ｘｍ(τ+Δτ)=ＸＭ(τ)+ＶＭ(τ)Δτ+Ａ (τ )Δτ2
2

・・・（5.11）

Ａ(τ)の計算には，時刻ｔ=τにおける風速場も必要であるが，初期に原点に位置する竜巻の中心がｘ軸上を移動速度Ｖｔｒで移動することを仮定しており，任意の時刻での風速場を陽的に求められるため，物体の速度及び位置を算出することができる。
(6) 物体の運動方程式（(5.9)式）に関する考察
地上面の物体（図 5-3(Ａ)）が浮上するには，地面からの反力が消滅する（Ｒ＜0，つまりmg＜ＦＬ）条件で浮上し，浮上後は(5.9)式を成分表示した以下の運動方程式に従って飛散する。
dＶＭｘ 1 ＣＤＡ
= ρ
dt
2
ｍ

Ｖｗ,ｘ-ＶＭ,x

Ｖｗ,ｘ -ＶＭ,xdＶＭｙ 1 ＣＤＡ
= ρ
dt
2
ｍ

dＶＭｚ 1 ＣＤＡ
= ρ
dt
2
ｍ

+ Ｖｗ,ｙ -ＶＭ,ｙ2+ Ｖｗ,ｚ-ＶＭ,ｚ

2

×

・・・
（5.12）

Ｖｗ,ｘ-ＶＭ,xＶｗ,ｙ-ＶＭ,ｙ22+ Ｖｗ,ｙ -ＶＭ,ｙ2+ Ｖｗ,ｚ-ＶＭ,ｚ

2

×

・・・
（5.13）

Ｖｗ,ｘ-ＶＭ,x2+ Ｖｗ,ｙ -ＶＭ,ｙ2+ Ｖｗ,ｚ-ＶＭ,ｚ2

×Ｖｗ,ｚ-ＶＭ,ｚ -ｇ+Ｌ ・・・（5.14）

1-4-別紙 1-21

94

ここで，物体速度ＶＭ=(ＶＭ,ｘ,ＶＭ,ｙ,ＶＭ,ｚ)，竜巻風速Ｖｗ=(ＶＷ,ｘ, ＶＷ,ｙ,ＶＷ,ｚ)であり，
右辺第 1 項が流体抗力ＦＤによる加速度を，(5.14)式の右辺第 3 項が地面効果による揚力ＦＬによる加速度を表している。上記の式で，物体が静止している状態（(5.12)式～(5.14)式で物体速度ＶＭ=0）を仮定すると，以下の式となる。
dＶＭｘ 1 ＣＤＡ
2
2
2
= ρ
Ｖｗ,ｘ+Ｖｗ,ｙ +Ｖｗ,ｚ×Ｖｗ,ｘ ・・・（5.12’）dt
2
ｍ
dＶＭｙ 1 ＣＤＡ
2
2
2
= ρ
Ｖｗ,ｘ+Ｖｗ,ｙ +Ｖｗ,ｚ×Ｖｗ,ｙ ・・・（5.13’）dt
2ｍ
dＶＭｚ 1 ＣＤＡ
2
2
2
= ρ
Ｖｗ,ｘ+Ｖｗ,ｙ +Ｖｗ,ｚ×Ｖｗ,ｚ -ｇ+Ｌ
dt
2
ｍ

）
・・・
（5.14’

フジタモデルでは，物体が地面近傍にある場合（図 5-3(Ａ)）では鉛直方向の風速Ｖｗ,ｚはゼロに近いため，式(5.14’)の右辺第 1 項は右辺第 2 項及び第 3 項に比べてはるかに小さな量となり，以下のとおり物理的に合理的な関係式が成立する。
dＶＭｚ（5.15）-ｇ+Ｌ ・・・
dt
例として，竜巻コア半径 30 m，最大風速 100 m/s の竜巻が原点に位置し，ｘ方向に 15 m/s

で移動する場合，点(0,-30 m)における式(19’)の右辺第 1 項の値（ｚ方向抗力（流体抗力）
による加速度）と第 3 項の値（地面効果による揚力加速度）を図 5-10 に示す。
同図より，地面上（ｚ=0）近傍においては，ｚ方向の抗力による加速度は十分小さく，地面効果による揚力加速度の影響が大きいことが分かる。

図 5-10 地面近傍の物体に作用するｚ方向の加速度（(1/2)ρＣＤＡ/ｍ=0.004m-１，ｄ=1.31m）

1-4-別紙 1-22

95

なお，高さ方向の依存性が考慮されていないランキン渦（飛散解析用）の場合は，地面から水平風速の約 60％にも達する上昇流の噴出を設定する。地面効果は地面の存在によって水
平な風が物体付近で湾曲・剥離することによって生じるものであるが，ランキン渦の風速場
では地面の有無によって物体周りの流況が大きく変化せず，地面効果は物理的に発現しにく
いため，ランキン渦モデルを用いた解析においては鉛直方向の揚力Ｌを付加していない。
（図
5-11）

対称流
流体抗力ＦＤ
ＶＷ

40m

重力 mg

対称流

流体揚力ＦＬ(考慮せず)

流体抗力ＦＤＶＷ

重力 mg

図 5-11 ランキン渦の場合の物体の運動モデルの模式図

5.2 物体が受ける風速における保守性の考慮
竜巻によって飛散する物体の飛散速度や飛散距離は，同じ竜巻内であっても物体が受ける風
速（物体がある位置の竜巻風速）によって大きく変動する。その影響度合いを確認するため，
米国ＮＲＣガイド(1)に記載されている方法（物体の 1 点配置）と，物体を多点配置した場合の飛散速度の違いを比較した。配置の違いについて，図 5-12 に示す。1 点配置の場合は，特定の位置（竜巻進行方向の最大接線風速半径の位置（x,y）=(Ｒｍ,0)）に物体 1 個を設置する。また
多点配置の場合は，竜巻半径の 4 倍の辺長の正方形領域に 51×51 個の物体を配置する。その上で飛散させた物体の内，最も速度が大きくなったものをその物体の飛散速度とする。

1-4-別紙 1-23

96

ｙ

2Rm

ＮＲＣガイド本評価（多点配置）

Vｍ

第 3 象限のみ例示（1 点配置）RmｘVＴ

図 5-12 飛散解析における竜巻と物体の位置関係評価条件として，竜巻の最大風速を 100 m/s とし，フジタモデルの風速場を用いて地上から飛散させるものとする。また，「竜巻影響評価ガイド」の記載より竜巻の移動速度Ｖｔｒを 15 m/s，
「竜巻による原子力施設への影響
竜巻コア半径Ｒｍを 30 m とする。飛散させる物体としては，に関する調査研究」(3)に掲載されている物体を用いた。図 5-13 に比較結果を示す。
米国ＮＲＣで用いられている 1 点配置の手法と比較し，多点配置の手法では 1 点配置に比べて大きな飛散速度となった。多点配置することで，その竜巻風速場における最大風速（最大接線風速と半径方向風速のベクトル和が竜巻移動方向と重なる点）を受ける物体が出てくるため，このような結果になったと考えられる。
したがって，物体を多点配置することは，竜巻から受ける風速に関する不確定性を考慮できるものと考えられるため，本検討における方法として適用することとする。

1-4-別紙 1-24

97

物品

高さ
(m)

他の寸法

CDA/m

(m)

(m)

(m /kg)

フォークリフトトラック
消火栓BOX
乗用車
工事機材
プレハブ小屋1コンテナ（空）
昇降機のカゴ
プレハブ小屋2
プレハブ小屋3
プレハブ小屋4（空）電話BOX
プレハブ小屋5（空）プレハブ小屋6（空）物置
室外機
コンクリート板
庇
鉄製蓋
鉄板
太陽光パネル
鉄骨部材
鉄パイプ1
鉄パイプ2
ドラム缶（空）

1.10
1.30
0.50
1.30
0.65
3.00
2.40
1.20
1.85
2.30
3.00
0.30
1.85
2.30
0.90
0.25
0.15
0.20
0.03
0.04
0.05
0.20
0.05
0.05
0.60

1.10
3.60
1.90
5.00
0.50
0.50
1.60
3.10
0.65
2.44
5.00
5.00
2.40
2.60
1.20
1.20
1.85
1.85
2.30
4.60
5.00
5.00
0.30
0.30
1.85
1.85
2.30
4.60
0.90
1.80
0.25
0.80
1.00
1.50
2.10 11.00
0.50
0.70
0.25
2.00
1.00
1.20
0.30
4.20
0.05
2.00
0.05
1.00
0.60
0.90

0.00260.00260.00360.00520.00580.00830.01050.01130.01190.01200.01530.01690.01890.02220.03150.03430.00210.02420.03640.0486
0.05820.00650.00570.00590.0400

図 5-1321 点配置時と多点配置時における物体の最大速度の比較

図 5-14 に，遠方から物体に接近する竜巻と物体直上に発生する竜巻による飛散の比較イメージ図を示す。実際の竜巻に遭遇する状況（海上で竜巻が発生して上陸する場合など）を考慮
すると，竜巻は遠方から物体に近づくため，最大風速より低い風速に曝された時点で飛散する可能性がある。しかし，物体の直上に竜巻を発生させることで，実際の竜巻による飛散と比較して，より厳しい結果を与えることになる。
また，この多点配置を初期状態として適用する手法は，物体の直上に竜巻を発生させており，竜巻発生地点の不確定性についても考慮した設定となっている。この物体を多点配置する
方法と，竜巻を直上に発生させる方法を組み合わせることにより，必ずその竜巻の最大風速に曝される物体が発生するため，竜巻が物体に与える速度の不確定性を考慮した上で包絡できると考えられる。

1-4-別紙 1-25

98

＜実際の竜巻（遠方から接近）による物体の飛散イメージ＞
最外領域
外部コア
内部コア

移動

最大風速
最大風速領域が差し掛かる前に，物体が飛散してしまう可能性がある（物体の飛び易さに依る）＜本評価の竜巻（物体直上に発生）による物体の飛散イメージ＞・多点配置の物体の直上に竜巻が発生する。
・物体の飛び易さに依らず，竜巻の最大風速を受ける物体（
）を考
慮できる。

移動

図 5-14 物体に接近する竜巻と物体直上に発生する竜巻のイメージ
また図 5-14 の結果から，多点配置は 1 点配置より全体的に大きな保守性を与えると考えられ，よってフジタモデルの風速場に関する不確実性についても，その保守性で包絡出来ていると考えられる。
フジタモデルの風速場に関する不確実性として，フジタモデルの特徴的なパラメータである流入層高さＨｉの影響を検証した。外部コア半径Ｒｍ=30 m の場合モデルではＨｉ＝15 m となり，これは 2.1 に記載のとおり他の文献(3)(5)ともおおむね整合しているが，不確実性を考慮し，流入層高さＨｉを±10%変化させた場合にコンテナ(長さ 6 m×幅 2.4 m×高さ 2.6 m，質量 2,300
kg，ＣＤＡ/ｍ=0.0105)の最大飛散距離，最大飛散距離及び飛散高さがどの様に変化するかを確認した。
コンテナの 1 点配置及び多点配置時の飛散距離等も含めた評価結果を表 5-2 に示す。流入層
高さＨｉに対するこれらの感度は小さく，多点評価の保守性に包絡されることが分かる。

1-4-別紙 1-26

99

表 5-2 流入層高さを変化させた場合のコンテナの飛跡
飛散特性の変化率

パラメータ
及び変化率

最大

最大

最大

水平速度

飛散距離

浮上高さ

流入層高さ

－10％

0.4%

－3.2％

－4.9％

Hi

＋10％

－0.6%

2.8％

5.1％

420％

1411％

957％

多点配置
（1点配置からの変化率）

備考

5.3 飛散解析手法まとめ
物体の浮上及び飛散モデルにおいて，実際の実験結果よりも浮上しやすい係数を設定することで，浮上に関する保守性を考慮できるような設定とした。
また，物体を多点配置し，その物体直上で竜巻が発生するという設定を組み合わせることにより，竜巻風速場内での物体が受ける風速の不確定性を考慮し，その竜巻において最大となる
飛散速度が評価できるような設定とした。
以上により，フジタモデルを用いて物体の飛散解析を行う場合でも，保守性や不確定性を考慮した評価結果が得られると考えられる。
なお，参考として，図 5-15 に本条件設定によるトラックの飛散イメージを示す。同じ物体でも，受ける風速によって大きく飛散状況が変わる様子が分かる。

1-4-別紙 1-27

100

①

②

③

④

⑤

⑥

図 5-15 竜巻によるトラックの飛散イメージ(23)（表 6-5（後述）の条件による）

1-4-別紙 1-28

101

6.

実際の飛散状況に対する検証
前節までで，フジタモデルの風速場を用いる利点や，飛散解析を行う上で考慮している事項等について説明した。
本節では，フジタモデルの風速場や前節の飛散解析手法を適用した場合，実際の事例等に比べて妥当な結果となるかどうかの検証を行った。
6.1 フジタスケールとの比較
フジタスケールは，竜巻等の突風により発生した建築物や車両等の被害状況から竜巻風速を推定するために考案された指標である。フジタスケールで示されている自動車の被災状況を第
表 6-1 に示す。
ここで，各スケールに対応する最大風速（69 m/s，92 m/s，116 m/s）を用いて，フジタモデル
による自動車飛散解析を行った結果を表 6-2 に示す。
フジタモデルによる自動車飛散解析の結果は，各スケールに対応する自動車の被災状況とおおむね合致していると考えられる。なお，ランキン渦モデルを用いた場合は，Ｆ２相当の風速（69m/s）でも大きく飛散することになり，フジタスケールの定義との比較からは過度に保守的な結果となる。
表 6-1 フジタスケールによる自動車の被災分類(24)
フジタ

風速

スケール

(m/s)

Ｆ２

50～69

cars blown off highway （自動車が道路から逸れる。）

Ｆ３

70～92

cars lifted off the ground （自動車が地面から浮上する。）

Ｆ４

93～116

自動車の被災状況

cars thrown some distances or rolled considerable distances（自動車がある距離を飛ばされる，またはかなりの距離を転がる。）

表 6-2 フジタモデルによる自動車（ＣＤＡ/ｍ=0.0052m2/kg）の飛散評価結果(25)
計算結果

竜巻の

竜巻の

竜巻の

最大水平風速

接線風速

移動速度

最大水平速度

飛散距離

飛散高さ

(m/s)

(m/s)

(m/s)

(m/s)

(m)

(m)

Ｆ２

69

59

10

1.0

1,4

0

Ｆ３

92

79

13

23

34

1.1

Ｆ４

116

99

17

42

59

3.1

フジタ
スケール

1-4-別紙 1-29

102

6.2 米国 Grand Gulf 原子力発電所への竜巻来襲事例との比較
1978 年 4 月 17 日に，米国のミシシッピー州にて建設中の Grand Gulf 原子力発電所にＦ３の竜巻が来襲した。主な被害として，建設中の冷却塔内部に設置されていたクレーンが倒壊し，冷却塔の一部が破損したことが挙げられる。また，竜巻によりトレーラーハウスが荷台から剥がれ移動したことや，直径 8～10 インチの木が折れた事例等も確認されている。
図 6-1 は，竜巻による飛来物の飛散状況が定量的に分かる事例として，資材置場のパイプの飛散状況を示したものである。なお，資材置場通過時の竜巻規模はＦ２であったと考えられている。このパイプはコンクリート・石綿製で，長さは 8 フィート，直径（内径）は 8 インチであった。このパイプの飛散状況に対して，フジタモデル及びランキン渦モデルを風速場として用いた飛散解析を行った(25)。解析条件は，過去の記録に基づき表 6-3 のとおりとした。

パイプを収納した木箱（一部 2 段重ね）は浮上せずに転倒し，パイプが周囲 7m～9m に散乱（Pieces of pipe were scattered over the area, but none travelled more than 2530ft. The pipe joints are 8in. dia. x 8ft.long.）
図 6-1 Grand Gulf 原子力発電所資材置場におけるパイプの散乱状況(25)
表 6-3 Gland Gulf 原子力発電所のパイプ飛散解析条件(25)

竜巻条件

飛来物条件

初期配置

竜巻の最大風速67 m/s

最大接線風速53.6 m/s

移動速度13.4 m/s

コア半径45.7 m

直径（外径）

0.2286 m (=9 in.)

物体高さ

0.229 m密度1700 kg/m３

飛行定数（ＣＤＡ/ｍ）

0.0080 m２/kg

・物体個数：51×51 本を，最大接線風速半径の 4 倍を 1 辺とする
正方形内(ｘ,ｖ=[-2Ｒｍ,+2Ｒｍ]）に等間隔配置。
・設置高さ：1 m（パイプ収納箱が 2 段重ねされた状況を想定）

1-4-別紙 1-30103

解析結果を表 6-4 に示す。フジタモデルを風速場とした場合は,パイプがほとんど飛散せず，収納箱が倒れた影響で散乱したと思われる状況とおおむね合致している。
なお，ランキン渦モデルで評価した場合は，飛散距離や最大水平速度に実際の報告と大きな違いがあり，過度に保守的な評価結果となる。
表 6-4 Gland Gulf 原子力発電所のパイプ飛散解析結果(25)

風速場モデル
フジタモデルランキン渦モデル

計算結果

初期
物体高さ

飛散距離

飛散高さ※2最大水平速度1 m（地上）

1.2 m

0.0 m

4.9 m/s

1 m※1

42.6 m

40 m

227 m

0.34 m30.7 m/s
40.9 m/s※1：比較のため，フジタモデルと同条件とした。
※2：初期物体高さからの飛散（浮上）高さ。
6.3 佐呂間竜巻での車両飛散事例との比較）
2006 年 11 月 7 日に北海道網走支庁佐呂間町に発生した竜巻（以下「佐呂間竜巻」という。
により，4t トラックが約 40 m 移動したことが報告(27)されている。被災状況を図 6-2 に示す。
この事例では被災時に 4t トラックに乗員 2 名が乗車しており，4t トラックの初期位置と移動
位置が分かっている（②）
。また，4t トラックの他に，2 台の自動車（③と⑥）の初期位置と被災後の移動位置が分かっている。このように竜巻被災前後で車両等の位置が明確になっている
事例は極めて稀である。なお，竜巻による飛散物の再現計算は，竜巻が頻発する米国でもほとんど実施されていない。この理由としては，来襲した実際の竜巻特性を精度良く計測，推測することが困難であることや，自動車等の移動前後の位置が不明確な場合が多いことが挙げられ
る。

図 6-2

佐呂間竜巻による被災状況（工事事務所敷地内の車両被災）（文献(２７)の写真に竜巻被害の方向を加筆）
1-4-別紙 1-31

104

ここでは，フジタモデルを風速場として用いた車両（4t トラック及び乗用車）の飛散解析を行い，実際の被害状況と比べて妥当な結果となるかどうかの確認を行った。方法としては，下記の 2 通りとした。
・竜巻特性や飛来物（4t トラック及び乗用車）の状況を現実的に設定した場合の再現解析
・今回の飛散解析手法による検証(1) 竜巻特性や飛来物（4t トラック及び乗用車）の状況を現実的に設定した場合の再現解析
ａ． 4t トラックの飛散解析
解析条件として，入手可能なデータ(27)(28)に基づき，合理的と考えられる竜巻特性条件と飛来物（4t トラック）の条件を表 6-5 のとおり設定した。初期配置の条件として，配置数は 1 台とし，竜巻が遠方から近づく状況設定としている。また，風速 60 m/s 以下では浮上しない設定(16)とした。その上で，竜巻との距離を合理的な範囲で変化させ，佐呂間竜巻の再現性を確認した。
車両と竜巻中心との距離を 18 m，20 m，22 m とした場合の解析結果を表 6-6 及び図
6-3 に示す。車両の軌跡は竜巻中心との相対位置関係に敏感であるが，各ケースとも飛散方向が実際の移動方向とおおむね合致しており，特に車両と竜巻中心との距離を 20 mとしたケース 2 では飛散距離もほぼ正確に再現されている。このように，フジタモデル
を風速場とした飛散解析で，物体が地上に設置された状況からの飛散挙動が再現できることが確認できた。
表 6-5 佐呂間竜巻による 4t トラックの飛散解析条件(25)
竜巻条件

飛来物条件

竜巻の最大風速

92 m/s※1

最大接線風速70 m/s

移動速度

22 m/s

コア半径20 m

車両長さ※2

8.1 m

車両幅

※

車両高さ

初期配置等

2.24 m
※

2.5 m

車両重量

4000 kg

飛行定数（ＣＤＡ/ｍ）

0.0056 m２/kg

・物体個数：1 台
・設置高さ：0 m（地上）・「竜巻は遠方から物体に近づくが，風速 60m/s 以下では浮上しない」ことを条件として付加※1：佐呂間竜巻のフジタスケール（Ｆ３）に基づく。
※2：車種不明のため，三菱ふそう PA-FK71D を仮定。

1-4-別紙 1-32

105

表 6-6 佐呂間竜巻による 4t トラックの飛散解析結果
ケース

計算結果

車両と竜巻中心との
距離

飛散距離

飛散高さ

最大水平速度

1

22 m

45.4 m2.8 m

25.8 m/s

2

20 m

35.5 m2.3 m

22.2 m/s

318 m

25.9 m1.7 m

18.8 m/s

図 6-3 フジタモデルによる 4 t トラックの飛散解析結果（文献(27)の写真に軌跡を加筆）
b.

乗用車の飛散解析
白い乗用車（図 6-2⑥）の被災事例を対象として，物体を 1 点初期配置した条件で最大水平速度等を計算した。
乗用車の計算条件について，表 6-7 に示す。

1-4-別紙 1-33

106

表 6-7 佐呂間竜巻による乗用車の飛散解析条件
竜巻条件

トラック（表 6-5）に同じ
車両長さ※2

4.4 m

車両幅※1

1.7 m

車両高さ※11.5 m

飛行定数（ＣＤＡ/ｍ）

0.0097 m２/kg

飛来物条件

初期配置等

・物体個数：1 台
・設置高さ：0 m（地上）・「竜巻は遠方から物体に近づくが，風速 60 m/s 以下では浮上しない」こ
とを条件として付加※1：佐呂間竜巻のフジタスケール（Ｆ３）に基づく。
※2：車種不明のため，トヨタカローラを仮定。
乗用車と竜巻中心との距離を 18 m，20 m 及び 22 m とした場合の解析結果を，表 6-8
及び図 6-4 に示す。飛散距離については，ケース 1 でおおむね合致している。
飛散方向については，飛び出し方向はおおむね合致しているものの，最終的な着地点には多少のずれが生じている。これは乗用車（白）が建物（Ａ棟）に近接して駐車していたため，この建物の倒壊の影響を受けて飛散方向のずれが生じたものと推定される。
なお，赤い乗用車（図 6-2③）について評価した場合は，竜巻中心との距離が大きい
ため飛散しない結果となった。ただし，実際には，赤い乗用車は全壊，飛散したプレハ
ブ建物（軽量鉄骨造 2 階建，図 6-2Ａ）のすぐ下流側に駐車しており，その瓦礫の影響を受けて一緒に移動したものと考えられる。
表 6-8 佐呂間竜巻による乗用車の飛散解析結果
ケース

計算結果

車両と竜巻中心との
距離

飛散距離

飛散高さ

最大水平速度

122 m

51.9 m3.6 m

28.9 m/s

2

20 m

43.5 m3.4 m

24.7 m/s

318 m

34.7 m2.9 m

21.1 m/s

1-4-別紙 1-34

107

図 6-4 フジタモデルによる乗用車の飛散解析結果(23)（別文献(28)の写真に軌跡を加筆）(2) 今回の飛散解析手法による検証
ここでは，今回の飛散解析手法で，前述の佐呂間竜巻における 4t トラック及び乗用車の被災事例を評価し，実際の被災状況（飛散距離等）と比較する。
a.

4t トラックの飛散解析
解析条件について表 6-9 に示す。竜巻条件としては，最大風速を 92 m/s とし，その他の特性量については，竜巻影響評価ガイドに例示されている方法に従い，移動速度Ｖtr を 14
m/s（最大風速の 15％）
，竜巻コア半径Ｒｍを 30 m とした。
表 6-9 今回の飛散解析手法に基づく計算条件
竜巻条件

設計竜巻風速92 m／s

最大接線風速78 m／s

移動速度

14 m／s

コア半径

30 m

飛来物条件

トラック（第 6.3－1 表）に同じ

初期配置

・物体個数：51×51 台を，最大接線風速半径の 4 倍を 1 辺とする正方形内(ｘ,ｙ=[-2Ｒｍ,+2Ｒｍ]）に等間隔配置。
・設置高さ：0 m（地上）1-4-別紙 1-35

108

表 6-10 に実際の被災状況と，今回の飛散解析手法による結果との比較を示す。また，図6-5 に被災後の 4t トラックの状況を示す。
フジタモデルによる評価結果として，4t トラックの最大飛散速度は 36 m/s，最大飛散高
さは 3.6 m，最大飛散距離は 63.4 m となった。
実際の 4t トラック飛散距離は約 40 m であり，フジタモデルによる評価結果はこれを上回った。また，飛散高さや最大水平速度については，直接の比較は出来ないものの，4t ト
ラックの乗員 2 名が存命であったこと，被災後の 4t トラックがほぼ元の外形をとどめていることなどから，今回の飛散解析手法で評価をした場合でも，実際の被災状況と比較して妥当な結果となるものと考えられる。
なお，参考として同様の検証をランキン渦モデルでも実施した。ランキン渦モデルによる評価では，最大飛散高さ，最大飛散距離ともに実際の被災状況と比較して非常に保守的な結果となっていることが分かる。
表 6-10 実際の被災状況と今回の飛散解析手法による評価結果（4 t トラック）
風速場モデル
フジタモデルランキン渦モデル【参考】

実際の被災状況

計算結果

初期
物体高さ

飛散距離

飛散高さ※２最大水平速度0 m（地上）63.4 m3.6 m

36.0 m／s

11.7 m43.9 m／s

乗員 2 名が存命

トラックはおおで，病院にて聞きむね外形をとど取り調査が可能でめていることかあったことから(２ら，36 m/s

0 m（地上※１）
40 m

193.7 m254.9 m

0 m（地上）約 40 m７)，3.6 m を超え(約 130 km/h）

る高さからトラッを超える飛散クが落下したとは速度であった

考え難いとは考え難い。

※1：比較のため，フジタモデルと同条件とした。
※2：初期物体高さからの飛散（浮上）高さ。

1-4-別紙 1-36

109

図 6-5 竜巻による被災後の 4ｔトラックの様子(28)(29)b.

乗用車（白）の飛散解析
4t トラックの場合と同様に，今回の飛散解析手法で乗用車の評価を行った結果を表 6-

11 に示す。
乗用車の場合も，フジタモデルによる評価が，実際の被災状況を包含する結果となっている。
表 6-11 実際の被災状況と今回の飛散解析手法による評価結果（乗用車）
風速場モデル
フジタモデルランキン渦モデル【参考】
実際の被災状況

計算結果

初期
物体高さ

飛散距離

飛散高さ※２最大水平速度0 m（地上）82.3 m4.2 m

44.1 m/s

39.4 m49.6 m/s

―

―

0 m

269.6 m

（地上※１）
40 m

305.8 m

0 m（地上）約 50 m※1：比較のため，フジタモデルと同条件とした。
※2：初期物体高さからの飛散（浮上）高さ。

1-4-別紙 1-37

110

7.

飛散以外の挙動に対する考慮
前節までで，飛来物の竜巻による挙動のうち，飛散に関する評価手法について説明をしたが，実際の竜巻による飛来物の挙動としては，飛散だけではなく横滑りや転がりが発生することも考えられる。
本節では，横滑りや転がりの影響について，以下 2 点に分けて考察する。
・飛散する物体における横滑りや転がりの影響
・飛散しない物体における横滑りや転がりの影響(1) 飛散する物体における横滑りや転がりの影響「5.2 物体が受ける風速における保守性の考慮」に記載の通り，本検討においては，竜巻を直上に発生させる方法を採用していることから，実際には横滑りや転がりを伴い移動する物体も強制的に高速域に配置され，浮上をして飛散することになる。この場合，空中では地面の摩擦力を受けないため，実際に比べて大きな水平速度が得られることになる。
また，浮上後に地面に衝突する場合は，運動エネルギの大部分は物体や地面の変形，破損等で消費されることから，落下後の横滑りや転がりによる移動距離は実際には小さいものと考えられる。
「6.3 佐呂間竜巻での車両飛散事例との比較」における飛散した 4t トラックや乗用車は，実際には飛散だけではなく横滑りや転がりを伴ったものと考えられるが，飛散解析より得られた飛散距離や最大水平速度は，実際の被災状況よりも保守的な評価となっていることから，飛散過程における不確実性を裕度として包含している。
(2) 飛散しない物体における横滑りや転がりの影響飛散しない物体においても，竜巻による風荷重が静止摩擦力より大きい場合には，横滑りをする。また，横滑りをしない場合でも，風荷重によるモーメントが自重のモーメントよりも大きい場合には転がることになる。このように，竜巻により横滑りや転がりが生じる場合には，地面での摩擦力の影響を受けながら移動することから，移動距離や水平速度は十分に小さいものと考えられる。
また，物体と評価対象施設等の間に障害物となるフェンス等がある場合には，横滑りや転がった物体が評価対象施設等に到達することは阻止される。
以上より，飛散しない物体が，障害物の影響を受けずに，横滑りや転がりによって評価対象
施設等と衝突することが想定される場合については，横滑りや転がった物体の影響が設計飛来物の影響に包含されることを確認し，包含されない場合には固縛等の措置を実施する。固縛等の措置に当たっては，フジタモデルの風速場より求まる風荷重や地面での摩擦力を適切に考慮した上で，設計用荷重を設定する。

1-4-別紙 1-38

111

8.

まとめ
フジタモデルは，米国ＮＲＣの要望により実際の竜巻観測記録を基に考案された風速場モデル

であり，米国ＤＯＥの重要施設に対する設計基準の作成の際にも用いられている。フジタモデル
は，他のモデルではできなかった地上からの物体の浮上を現実的に評価することができる点が大
きなメリットである。これは，「6.3 佐呂間竜巻での車両飛散事例との比較」の「(1)竜巻特性や飛来物（4t トラック及び乗用車）の状況を現実的に設定した場合の再現解析」において，フジタ
モデルを風速場とした飛散解析結果が実際の飛散状況とおおむね合致していることからも確認できる。
また，フジタモデルにより算出される風速（ＶＷ）は，飛来物の飛散評価のインプットとして用いるものであり，設計竜巻の最大風速の算出に当たっては保守性を確保したうえで，「5. 飛散解析における保守性の考慮」のとおり，竜巻を多数の物体の直上に瞬時に発生させて物体が最大風速を受けるような初期条件を用いる等の評価手法により，不確実性も含めて飛来物速度等を保守的に評価できるようにしている。
これにより，「6.3 佐呂間竜巻での車両飛散事例との比較」の「(2)今回の飛散解析手法による検証」では，本評価手法を用いることで，フジタモデルにおいても実際の飛散状況に対し保守性を有した妥当な結果となることを確認している。
地上からの浮上，飛散評価を行うことのメリットは，発電所敷地内に数多く存在する物品の中から，竜巻による飛来物化の影響度合いを，浮上の有無の観点を含めより正確に把握できることである。竜巻飛来物の影響（浮上の有無，飛散高さ，飛散距離，最大速度等）を正確に捉えることにより，飛来物発生防止対策や評価対象施設等の防護対策の範囲や強度について，適切な保守性を確保した上で実効性の高い竜巻防護対策を実施することが可能になると考えられる。
評価全体として一定の保守性を確保しつつ，適切な竜巻対策によりプラント全体の安全性を向上させるため，竜巻影響評価における物体の浮上，飛散評価については，フジタモデルを適用す
ることとする。

1-4-別紙 1-39

112

9.

参考文献
(1) U.S. Nuclear Regulatory Commission, Regulatory Guide 1.76: Design-Basis Tornado
and Tornado Missiles for Nuclear Power Plants, Revision 1, March 2007.
(2) Simiu, E. and Cordes, M., Tornado-Borne Missile Speeds, NBSIR 76-1050, 1976.
：平成 21～22 年度原子力安全基盤調査研究（平成 22 年度）竜巻に(3) 東京工芸大学（2011）
よる原子力施設への影響に関する調査研究，独立行政法人原子力安全基盤機構(4) Fujita, T. T., Workbook of tornadoes and high winds for engineering applications,U. Chicago, 1978.
(5) Karen A. Kosiba and Joshua Wurman, 2013: The Three-Dimensional Structure andEvolution of a Tornado Boundary Layer. Wea. Forecasting, 28, 1552 1561.
(6) 数値的に生成された竜巻状の渦の性質，平成２１年度京都大学防災研究所研究発表要(7) Maruyama, T., Simulation of flying debris using a numerically generated tornadolike vortex. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol.99(4)，pp.249-256，2011.
(8) U.S. Department of Energy, Natural Phenomena Hazards Design and Evaluation
Criteria for Department of Energy Facilities, OE-STD-1020-2002, 2002.
(http://pbadupws.nrc.gov/docs/ML0302/ML030220224.pdf)(9) Malaeb, D. A., Simulation of tornado-generated missiles. M.S. thesis, Texas Tech
University, 1980(10) P.-H. Luan, Estimates of Missile Speeds in Tornadoes, M.S. thesis, Texas Tech
University, 1987.
(11) J. R. McDonald, Rationale for Wind-Borne Missile Criteria for DOE facilities,
UCRL-CR-135687, Lawrence Livermore National Laboratory, 1999.
(https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/236459.pdf)(12) McDonald, J. R., T. Theodore Fujita: His contribution to tornado knowledge
through damage documentation and the Fujita scale. Bull. Amer. Meteor. Soc.,82,
pp.63-72, 2001(13) NUREG-1827 Safety Evaluation Report for the National Enrichment Facility in Lea
County, New Mexico(Docket No.70-3103)(14) 江口譲，杉本聡一郎，服部康男，平口博丸, 竜巻による物体の浮上・飛来解析コード TONBOSの開発，電力中央研究所 研究報告 N14002, 2014.
(15) EPRI, Wind field and trajectory models for tornado propelled objects, report NP2898, 1978.
(16) Schmidlin, T., B. Hammer, P. King, Y. Ono, L. S. Miller, and G. Thumann, 2002:
Unsafe at any (wind)speed? Testing the stability of motor vehicles in severe
winds. Bull. Amer. Meteor. Soc., 83,1821-1830.
(17) 林建二郎・大井邦昭・前田稔・斉藤良, 開水路中に水没設置された立方体及び桟粗度の流体力,土木学会論文集 B1(水工学)Vol.67, No.4, I_1141-I_1146, 2011.

1-4-別紙 1-40

113

(18) 松宮央登, 中岡宏一, 西原 崇, 木村吉郎：太陽光発電パネルに作用する空気力の地面効果に関する風洞実験, 構造工学論文集, Vol.60A, pp.446-454, 2014.
(19) M.R. Ahmed, S.D. Sharma, An investigation on the aerodynamics of a symmetrical
airfoil in ground effect, Experimental Thermal and Fluid Science, 29,pp.633 647,
2005.
(20) 山本晃一，林建二郎，関根正人，藤田光一，田村正秀，西村晋，浜口憲一郎，護岸ブロッ
クの抗力・揚力係数，及び相当粗度の計測方法について，水工学論文集，第 44 巻，pp1053～1058，2000.
(21)江口 譲，西原 崇，水流動試験による電線の風荷重低減化のメカニズム解明，電力中央研
究所 研究報告 U96050, 1997.
(22) Lei, C., Cheng, L. and Kavanagh, K., Re-examination of the effect of a planeboundary on force and vortex shedding of a circular cylinder, J. of Wind
Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol.80，pp.263-286, 1999.
(23) 江口譲，杉本聡一郎，服部康男，平口博丸, 原子力発電所での竜巻飛来物速度の合理的評
価法(Fujita の竜巻モデルを用いた数値解析コードの妥当性確認)，(24) Fujita, T. T., 1971: Proposed characterization of tornadoes and hurricanes by
area and intensity. SMRP Research Paper 91, University of Chicago, Chicago, IL,42 pp(25) 日本保全学会 原子力規制関連事項検討会， 2015：軽水型原子力発電所の竜巻影響評価
における設計竜巻風速および飛来物速度の設定に関するガイドライン(JSM-NRE-009)(26) Fujita, T. T., and J. R. McDonald, Tornado damage at the Grand Gulf, Mississippi
nuclear power plant site: Aerial and ground surveys, U.S. Nuclear Regulatory
Commission NUREG/CR-0383, 1978.
(27) 札幌管区気象台:平成 18 年 11 月 7 日から 9 日に北海道(佐呂間町他)で発生した竜巻等の突風. 災害時気象調査報告, 災害時自然現象報告書, 2006 年第 1 号,2006.
(28) 奥田泰雄,喜々津仁密,村上知徳,2006 年佐呂間町竜巻被害調査報告.建築研究所災害調査,
46, 2006.
(29) 土木学会 平成 18 年 11 月北海道佐呂間町竜巻緊急災害調査報告書

1-4-別紙 1-41

114

1.5 砂利等の極小飛来物による防護対象設備への影響について115

1. 砂利等の極小飛来物による防護対象施設への影響について
設計飛来物に包含される砂利のような極小飛来物及び砂等の粒子状の飛来物について，防護施設への影響の有無を確認する。
砂利及び砂等による竜巻防護施設への影響としては、(1) 砂利のような極小飛来物による貫通及び衝突(2) 砂等の粒子状の飛来物による目詰まり、閉塞及び噛込みが考えられることから，これらについて評価する。
1.1 砂利のような極小飛来物による貫通及び衝突(1) 貫通について
砂利のような極小飛来物が竜巻防護施設（鋼板部分）に衝突した場合の貫通限界厚さを算出するような知見はないが，設計飛来物による貫通評価に示している貫通限界厚さを求める
ＢＲＬ式※1 を用いて，砂利のデータ（サイズ、質量、速度）を用いて貫通厚さを求める。
砂利による鋼板の貫通限界厚さの算出結果は表 1-1 に示す。
表 1-1 砂利による鋼板の貫通評価結果
項目単位

砂利（40mm）

サイズφ

mm

40

質量

g

180

水平速度

m/s

62

鉛直速度

m/s

42

水平貫通限界厚さmm

1mm 未満鉛直貫通限界厚さmm

1mm 未満

表 1-1 より，貫通限界厚さは 1 mm 未満であるため，砂利による貫通の影響はないと考える。
※1：別紙-1 参照

1-5-1

116

(2) 衝撃について
砂利やひょう等の極小飛来物の衝突は瞬間的で、衝突時間が極めて短いため、設備は振動しにくく破壊は生じないと考えられる。これは高速の極小飛来物が設備に衝突した場合、設備に生じる荷重は衝突時間の非常に短い片振幅波形（図 1-1）となるため、設備に有意な変位（応力）は生じないためである。
この衝撃にて伝達される荷重について、機械工学便覧（基礎編α２機械力学）の「過渡応答・衝撃」に、衝突時間と応答加速度に関係が、次のとおり示されている。
図 1-2 では、横軸は衝突時間と（ｔｒ）と衝突される設備の固有周期（Ｔ）との比として、
ｔｒ／Ｔ、縦軸は応答加速度Ｘｍａｘ （設備へ伝わった加速度）と入力加速度Ｘ０ｍａｘ （設備へ伝えようとした加速度）の応答加速度比として、Ｘｍａｘ ／Ｘ０ｍａｘ の関係としてまとめられている。
図 1-2 より衝突時間が非常に短く設備の固有周期との比※22πｔｒ／Ｔが非常に小さいと、応答加速度比Ｘｍａｘ ／Ｘ０ｍａｘ は非常に小さい値となる。これは衝突時間が非常に短いと、設備に有意な変位（応力）が生じないことを表している。
Ｘｍａｘ Ｘ０ｍａｘ

2πｔｒ Ｔ

飛来物による衝撃パルスの入力最大加速度（Ｘ０ｍａｘ）
設備の応答最大加速度（Ｘｍａｘ）
衝撃パルスの作用時間（飛来物と設備との接触時間）（ｔｒ）
設備の固有周波数（Ｔ）

図 1-1 方振幅波形 他

図 1-2 衝突時間と応答加速度の関係※2：衝突時間と固有周期との比のおおよその値
図 1-2 より飛来物の速度が速くて，衝撃パルスの作用時間（ｔｒ）が設備の固有周期（Ｔ）の 1/(2π)倍より短い場合（横軸が 1 より小さい場合）には，入力加速度と応答加速度の比は 1 を下回り、エネルギーの伝達は小さくなることがわかる。
砂利やひょう等の極小飛来物による荷重は，このような短時間の衝突となるため，設備全体に影響を及ぼす荷重はごくわずかしか発生しないため，衝撃による影響はないと考える。
1-5-2

117

1.2 砂等の粒子状の飛来物による目詰まり，閉塞及び噛込み
砂等の粒子状の飛来物による目詰まり，閉塞及び噛込みの影響を受ける施設として，表 1-2に示す屋外施設，建屋等による防護が期待できない防護対象施設の付属設備について評価する。
表 1-2 目詰まり，閉塞、噛込み評価施設
分類
屋外施設

評価施設
・残留熱除去系海水系ポンプ
・非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼ
ル発電機を含む。）用海水ポンプ
・非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼ
ル発電機を含む。）吸気口・中央制御室換気系冷凍機
・排気筒
・非常用ガス処理系排気配管

建屋内の施設で外気と繋がっ

・非常用換気空調設備ている施設
建屋等による防護が期待できない防護対象施設の付属設備

・非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼ
ル発電機を含む。）(排気配管)
・非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼ
ル発電機を含む。）(燃料デイタンク等ベント管)(1) 屋外施設a.

残留熱除去系海水系ポンプ及び非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼ

ル発電機を含む。）用海水ポンプ(a) 水循環系の閉塞
海水ポンプの軸受部には、異物逃がし溝（約 3.7 mm 以上）を設けており、粒子状の飛来物により軸固着には至らない。（図 1-3，図 1-4）(b) 換気系、電気系及び計装制御系に対する機械的影響
海水ポンプ原動機は原動機本体を全閉構造とし，空気冷却器を原動機の側面に設置
して外気を直接原動機内部に取り込まない全閉外扇形の冷却方式であり，粒子状の飛来物が原動機内部に侵入することはない。また，空気冷却器冷却管（残留熱除去系海水系ポンプ：26 mm，非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ポンプ：28 mm）に対して，粒子状の飛来物が閉塞することはない。（図 1-5，図 1-6）

1-5-3

118

図 1-3 残留熱除去系海水系ポンプ軸受部詳細

1-5-4

119

図 1-4 非常用ディーゼル発電機用海水ポンプ及び高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水ポ
ンプ軸受部詳細

1-5-5

120

図 1-5 残留熱除去系海水系ポンプ原動機の冷却方式

図 1-6 非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）用海水ポンプ
原動機の冷却方式

1-5-6

121

非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）吸気口

b.

ディーゼル発電機吸気口は吸気のための開口部が下方向であり，粒子状の飛来物が侵入し難い構造となっている。また，竜巻の通過に要する時間は短時間であるため，閉塞する量の粒子状の飛来物は侵入し難い。（図 1-7）

図 1-7 ディーゼル発電機吸気口c.

中央制御室換気系冷凍機
中央制御室換気系冷凍機は，空気冷却用伝熱管の間隙から粒子状の飛来物がケーシン

グ内に侵入する可能性があるが，ケーシング内の圧縮機等の機器は密閉されており，粒子状の飛来物がケーシング内の機器に影響を与えることはない。また，竜巻の通過に要する
時間は短時間であるため，空気冷却用伝熱管が閉塞する量の飛来物は侵入し難い。(図 18)
空気冷却用伝熱管

ケーシング

図 1-8 中央制御室換気系冷凍機

1-5-7

122

d.

排気筒
排気筒は図 1-9 のとおり排気筒の底部から流路まで約 21 m あり，短期間の竜巻による砂等の粒子状の飛来物が堆積し閉塞することはないと考える。

図 1-9 排気筒e.

非常用ガス処理系排気配管
非常用ガス処理系排気配管は図 1-10 に示すとおり，降下火砕物の侵入防止を目的とする構造物を取り付けるため，竜巻による砂等の粒子状の飛来物についても侵入し難いと考える。また，竜巻の通過に要する時間は短時間であるため，非常用ガス処理系排気配管が閉塞する量の飛来物は侵入し難い。

図 1-10 非常用ガス処理系排気配管

1-5-8

123

(2) 建屋内の施設で外気と繋がっている施設a.

非常用換気空調設備
非常用換気空調設備の外気取入口にはバグフィルタが設置されており，砂等の粒子状の飛来物が外気取入口に侵入した場合であっても，バグフィルタの除去効率は約 85％以上であるため，給気を供給する設備に対して，影響はない。
また，各フィルタについては，建屋等からのアクセス性が良く，必要に応じて清掃及び交換することにより目詰まり，閉塞を取り除くことができる。（図 1-11）

図 1-11 非常用換気空調設備（給気系外気取入口）の空気の流れ(3)a.

建屋等による防護が期待できない防護対象施設の付属設備
非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）（排気配管）
排気配管は屋外に開口しているが、開口部は横方向であり、粒子状の飛来物が侵入し難い構造となっている。また、竜巻の通過に要する時間は短時間であるため、閉塞する
量の粒子状の飛来物は侵入し難い。（図 1-12）

排気配管
壁

支持構造物

図 1-12 非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）（排気配管）

1-5-9

124

b.

非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）（燃料デイタンク等ベント管）
燃料デイタンク等のベント管は下向きの構造となっており，粒子状の飛来物が侵入し難い構造となっている。また、竜巻の通過に要する時間は短時間であるため、閉塞する量の粒子状の飛来物は侵入し難い。（図 1-13）

ベント管

メッシュ

支持構造物
床

図 1-13 非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）（燃料デイタンク等ベント管）

1-5-10125別紙-1

BRL 式について
BRL 式は ISES7607-3「軽水炉構造機器の衝撃荷重に関する調査 その３ ミサイルの衝突による構造壁の損傷に関する評価式の比較検討」（高温構造安全技術研究組合）」に引用されており、タービンミサイル評価について（昭和 52 年 7 月 20 日 原子炉安全専門審査会）」の中で、鋼板に対する貫通厚さの算出式に使用されている。

Ｔ

3 2

=

0.5×Ｍ×Ｖ

2

2

1.4396×109 ×Ｋ ×ｄ

3 2

Ｔ：鋼板貫通限界厚さ（m）
Ｍ：ミサイル質量（kg）
Ｖ：ミサイル速度（m/s）
ｄ：ミサイル直径（m）
Ｋ：鋼板の材質に関する係数（≒1.0）

1-5-11126

1.6 屋外重大事故等対処設備の竜巻防護設計について

127

1.

はじめに
本資料は，東海第二発電所の屋外の重大事故等対処設備（以下「ＳＡ設備」という。）の竜巻に対する設計方針について補足する資料である。
東海第二発電所の屋外のＳＡ設備は，竜巻防護対策として，同じ機能を有する設備が竜巻によって同時に損傷しないよう，位置的分散を考慮した保管により，必要な機能が損なわれない設計としており，その詳細について説明する。
2.

ＳＡ設備の設計の考え方
ＳＡ設備は，設計基準事故の範囲を超えた状況において，その機能を期待される設備であり，直面するさまざまな状況を考慮しても，対応できるように配慮した設計とする必要がある。
まず，設計基準事故対処設備（以下「ＤＢ設備」という。）については，想定される設計基準
事故に対して確実に対処することが求められるため，個別機器が単体として機能喪失しない対策を行わなければならない。つまり，竜巻等の想定される自然現象に対して個々の設備がそれぞれ頑健性を有していることが求められる。
一方，ＳＡ設備は，設計基準事故を超える事故への対応であるため，想定される自然現象に限定されることなく，航空機衝突などのテロリズムを考慮しても，重大事故等に対処できるように設計し，さらにその後の柔軟な対応に資することが求められる。このため，柔軟な対応が可能な
可搬型設備が必要となるが，可搬型設備の設計においては，ＤＢ設備，ＳＡ設備を含めて同じ機能を有する設備が同時に損傷しないよう，位置的分散を図ることが重要である。また，合わせて，以下に示す可搬型設備の利点についても考慮した上で，配備することが効果的である。
・機動性（必要時には速やかに使用場所へ移動させることが可能）
・柔軟性（さまざまな事態に対応可能）・汎用性（一般産業規格を満たす機器を用いて対応の自由度を高める）
なお，即応性が求められる事象については，常設の設備が有効であり，ＳＡ設備は常設と可搬型を適切に組み合わせる必要がある。
東海第二発電所の屋外ＳＡ設備の竜巻の風荷重に対する防護においては，同じ機能を有する設
備が同時に機能喪失しないよう保管場所も考慮した設計を行い，重大事故等発生時の対応に必要な機能を確保し，機動性，柔軟性及び汎用性といった可搬型設備の利点を生かすことにより，プラント全体として，重大事故等発生時の対処能力を高めることを志向した設計を採用している。
3.

東海第二発電所におけるＳＡ設備の具体的な竜巻防護設計

3.1

設計の考え方について
東海第二発電所の屋外ＳＡ設備においては，技術基準規則第 54 条の要求事項を踏まえた設計方針（表 3-1）に従って，位置的分散による機能維持及び悪影響防止のための固縛により設計を行っている。
位置的分散による機能維持及び悪影響防止のための固縛による設計について，設計の考え方と具体的な設計内容について，表 3-2 に整理する。

1-6-1

128

3.2

機能維持
「3.1

設計の考え方」に記載した位置的分散による機能維持設計について，屋外ＳＡ設備に展開し設計を行った結果を表 3－3 に整理する。また，屋外ＳＡ設備の保管場所の位置図を
図 3-1 に示す。
3.3

悪影響防止
悪影響防止のための固縛については，位置的分散とあいまって，屋外ＳＡ設備の浮き上がり

又は横滑りによってＤＢ設備（防護対象施設）や他のＳＡ設備に衝突し，損傷させることのな
い設計とするため，全ての屋外ＳＡ設備を検討の対象とする。
固縛装置の設計においては，風荷重による浮き上がり又は横滑りの荷重並びに保管場所を踏まえて固縛の要否を決定し，固縛が必要な場合は，発生する風荷重に耐える設計とする。
横滑りを考慮する対象設備の選定に当たっては，屋外ＳＡ設備が横滑りにより移動した場合に，防護対象施設や他のＳＡ設備に衝突する可能性のある設備を抽出する。検討対象とする屋
外ＳＡ設備と，防護対象施設や他のＳＡ設備の間に，建屋等の障害物がある場合，衝突する可能性がないため，対象外とする。
横滑り対策の対象とする保管場所は，図 3－1 における可搬型重大事故等対処設備保管場所（西側）と可搬型重大事故等対処設備保管場所（南側）である。なお，常設代替高圧電源設備
置場については，防護壁で囲まれている保管場所であり，防護対象施設に対する障害物があるため対象外である。なお，当該置場内部に配置される設備は，風荷重の影響も受けない。
固縛が必要とされた屋外ＳＡ設備のうち可搬型設備については，重大事故等発生時の初動対応時間を確保するために，固縛装置の数を可能な限り少なくする設計とする。固縛が必要とされた屋外ＳＡ設備のうち車両型の設備（屋外ＳＡ設備を積載した運搬車等の車両は収納設備として扱い，車両型の屋外ＳＡ設備とはしない）については，耐震設計に影響を与えることがな
いよう，固縛装置に耐震設計で求められる余長を持たせる若しくは，地震時に屋外ＳＡ設備を固縛した状態でも重大事故等に対処する機能を保持する設計とする。

1-6-2

129

表 3-1 竜巻防護に関する技術基準規則と詳細設計段階における設計方針の整理（1/3）
技術基準規則第 54 条 1 項 1 号
想定される重大事故等が発生した場合における温度，放射線，荷重その他の使用条件において，重大事故等に対処するために必要な機能を有効に発揮すること。

東海第二発電所 詳細設計段階における設計方針○環境条件等・環境圧力，環境温度及び湿度による影響，放射線による影響，屋外の天候等による影響並びに荷重
屋外及び常設代替高圧電源設備置場（地上階）の重大事故等対処設備は，重大事故等時における屋外の環境条件を考慮した設計とする。（後略）
また，地震，津波（敷地に遡上する津波を含む。），積雪及び火山の影響による荷重を考慮して機能を損なわない設計とするとともに，風（台風）及び竜巻による風荷重の影響に対しては，位置的分散を考慮した保管により，機能を損なわない設計とする。
位置的分散については，同じ機能を有する重大事故等対処設備（設計基準事
故対処設備を兼ねている重大事故等対処設備も含む）と 100m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管することにより，竜巻により同じ機能を有する設備が同時に機能喪失することの防止を図る設計とする。ただし，同じ機能を有する重大事故等対処設備がない設備については，竜巻によって 1 台が損傷したとしても必要数を満足し，機能が損なわれないよう，予備も含めて分散させるとともに，原子炉格納容器，使用済燃料プール及びこれらの設備が必要となる事象の発生を防止する設計基準事故対処設備，重大事故等対処設備を内包す
る原子炉建屋等から 100m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管する設計とする。
運用として，竜巻が襲来して，個々の設備が損傷した場合は，原子炉の停止を含めた対応を速やかにとることとし，この運用について，保安規定に定める。
○悪影響防止等・悪影響防止重大事故等対処設備は，発電用原子炉施設内の他の設備（設計基準対象施設
及び当該重大事故等対処設備以外の重大事故等対処設備）に対して悪影響を及ぼさない設計とする。
他の設備への悪影響としては，重大事故等対処設備使用時及び通常待機時の系統的な影響（電気的な影響を含む。），地震，火災，溢水，風（台風）及び竜巻による影響並びにタービンミサイル等の内部発生飛散物による影響を考慮する。

第 54 条 1 項 5 号
工場等内の他の設備に対して悪影響を及ぼさないこと。

風（台風），竜巻による影響については，屋内の重大事故等対処設備は，風（台風）及び竜巻による風荷重に対し外部からの衝撃による損傷の防止が図られた建屋等内に保管することで，他設備に悪影響を及ぼさない設計とする。
屋外の重大事故等対処設備は，固縛装置により浮き上がり又は横滑りによって設計基準事故対処設備（防護対象施設）や同じ機能を有する他の重大事故等対処設備に衝突し，損傷させることのない設計とするとともに，重大事故等対処設備の初動対応時間を確保するために，固縛装置の数を可能な限り少なくす
る設計とする。固縛装置の設計は，風荷重による浮き上がり又は横滑りの荷重並びに保管場所を踏まえて固縛の要否を決定し，固縛が必要な場合は，発生する風荷重に耐える設計とする。
なお，固縛が必要とされた重大事故等対処設備のうち車両型の設備については，耐震設計に影響を与えることがないよう，固縛装置に余長を持たせた設計
とする。

1-6-3

130

表 3-1 竜巻防護に関する技術基準規則と詳細設計段階における設計方針の整理（2/3）
技術基準規則第 54 条 2 項 3 号
常設重大事故防止設備には，共通要因（設置許可基準規則第 2 条第2 項第 18 号に規定す
る共通要因をいう。以下同じ。）によって設計基準事故対処設備の安全機能と同時にその機能が損なわれるおそれがないよう，適切な措置を講ずること。

東海第二発電所 詳細設計段階における設計方針○多様性，位置的分散等
・多重性又は多様性及び独立性
a. 常設重大事故等対処設備
常設重大事故防止設備は，設計基準事故対処設備の安全機能又は使用済燃料プールの冷却機能若しくは注水機能と共通要因によって同時にその機能が損なわれるおそれがないように，共通要因の特性を踏まえ，可能な限り多様性及び独立性を有し，位置的分散を図ることを考慮して適切な措置を講じる設計とする。
環境条件に対しては，想定される重大事故等が発生した場合（以下「重大事故等時」という。）における温度，放射線，荷重その他の使用条件において，常設重大事故防止設備がその機能を確実に発揮できる設計とする。重大事故等時の環境条件における健全性については，「環境条件等」に基づく設計とする。
風（台風）及び竜巻のうち風荷重，凍結，降水，積雪，火山の影響並びに電磁的障害に対して常設重大事故防止設備は，環境条件にて考慮し機能が損なわれない設計とする。
風（台風），竜巻（中略）に対しては，外部からの衝撃による損傷の防止が図られた建屋等内に設置するか，又は設計基準事故対処設備等と同時にその機能が損なわれないように設計基準事故対処設備等と位置的分散を図り，屋外に設置する。

第 54 条 3 項 5 号
地震，津波その他自然現象又は故意による大型航空機の衝突その他のテロリズムによる影響，設計基準事故対処
設備及び重大事故等対処設備の配置その他の条件を考慮した上で常設重大事故等対処設備と異なる保管場所に保管すること。

○多様性，位置的分散等
・多重性又は多様性及び独立性
b. 可搬型重大事故等対処設備
可搬型重大事故等対処設備は，地震，津波（敷地に遡上する津波を含む。）その他の自然現象又は故意による大型航空機の衝突その他のテロリズ
ムによる影響，設計基準事故対処設備等及び重大事故等対処設備の配置その他の条件を考慮した上で常設重大事故等対処設備と異なる保管場所に保管す
る設計とする。
環境条件に対しては，想定される重大事故等が発生した場合（以下「重大事故等時」という。）における温度，放射線，荷重その他の使用条件において，可搬型重大事故等対処設備がその機能を確実に発揮できる設計とする。
重大事故等時の環境条件における健全性については，「環境条件等」に基づく設計とする。
風（台風）及び竜巻のうち風荷重，凍結，降水，積雪，火山の影響並びに電磁的障害に対して可搬型重大事故等対処設備は，環境条件にて考慮し機能が損なわれない設計とする。
風（台風），竜巻（中略）に対しては，外部からの衝撃による損傷の防止が図られた建屋等内に保管するか，又は設計基準事故対処設備等及び常設重大事故等対処設備と同時に機能を損なうおそれがないように，設計基準事故
対処設備等の配置も含めて常設重大事故等対処設備と位置的分散を図り複数箇所に分散して保管する。

1-6-4

131

表 3-1 竜巻防護に関する技術基準規則と詳細設計段階における設計方針の整理（3/3）
技術基準規則第 54 条 3 項 7 号
重大事故防止設備のう
ち可搬型の物には，共通要因によって，設計基準事故対処設備の安全機能，使用済燃料貯蔵槽の冷却機能若しく
は注水機能又は常設重大事故防止設備の重大事故に至るおそれがある事故に対処するために必要な機能と同時にその機能が損なわれる
おそれがないよう，適切な措置を講ずること。

東海第二発電所 詳細設計段階における設計方針○多様性，位置的分散等
・多重性又は多様性及び独立性
b. 可搬型重大事故等対処設備
可搬型重大事故防止装置は，設計基準事故対処設備等又は常設重大事故防止設備と共通要因によって同時にその機能が損なわれるおそれがないように，共通要因の特性を踏まえ，可能な限り多様性及び独立性を有し，位置的分散を図ることを考慮して適切な措置を講じた設計とする。
環境条件に対しては，想定される重大事故等が発生した場合（以下「重大事故等時」という。）における温度，放射線，荷重その他の使用条件において，可搬型重大事故等対処設備がその機能を確実に発揮できる設計とする。
重大事故等時の環境条件における健全性については，「環境条件等」に基づく設計とする。
風（台風）及び竜巻のうち風荷重，凍結，降水，積雪，火山の影響並びに電磁的障害に対して可搬型重大事故等対処設備は，環境条件にて考慮し機能が損なわれない設計とする。
風（台風），竜巻（中略）に対しては，外部からの衝撃による損傷の防止が図られた建屋等内に保管するか，又は設計基準事故対処設備等及び常設重大事故等対処設備と同時に機能を損なうおそれがないように，設計基準事故
対処設備等の配置も含めて常設重大事故等対処設備と位置的分散を図り複数箇所に分散して保管する。

1-6-5

132

1-6-6133の固縛設計

悪影響防止のためめて保管することにより，竜巻により同じ機能を有する設備

機能維持設計を喪失することがない設計とする。

ことにより，竜巻により同じ機能を有する設備が同時に機能

100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管する防止するＤＢ設備，ＳＡ設備を内包する原子炉建屋等から用済燃料プール及びこれらの設備が必要となる事象の発生をう，予備も含めて分散させるとともに，原子炉格納容器，使竜巻によって 1 台が損傷したとしても必要数を満足するよ

同じ機能を有するＳＡ設備がない屋外ＳＡ設備する

置に適切な余長を持たせる若しくは，地震時に屋外ＳＡ設備を固縛した状態でも重大事故等に対処する機能を保持する設計となお，固縛が必要とされた屋外ＳＡ設備のうち車両型の設備については，耐震設計に影響を与えることがないよう，固縛装の荷重並びに保管場所を踏まえて固縛の要否を決定し，固縛が必要な場合は，発生する風荷重に耐える設計とする。

確保するために，固縛装置の数を可能な限り少なくする設計とする。固縛装置の設計は，風荷重による浮き上がり又は横滑り（防護対象施設）や他のＳＡ設備に衝突し，損傷させることのない設計とするとともに，重大事故等発生時の初動対応時間を悪影響防止のための固縛については，位置的分散とあいまって，固縛装置により浮き上がり又は横滑りによってＤＢ設備

が同時に機能を喪失することがない設計とする。

備も含む）と 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定

位置的分散による同じ機能を有するＳＡ設備（ＤＢ設備を兼ねているＳＡ設

同じ機能を有するＳＡ設備がある屋外ＳＡ設備

表 3-2 屋外ＳＡ設備の竜巻防護にかかる具体的な設計内容の整理

1-6-7

134

可搬

可搬

常設／可搬

設備の分類

①低圧代替注水系(62 条)②代替格納容器スプレイ冷却系(64 条)③格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(65 条)④格納容器下部注水系（66 条）⑤溶融炉心の落下遅延及び防止(66 条)⑥格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の水素及び酸素の排出(67 条)⑦水の供給(71 条)①残留熱除去系（低圧注水系），低圧炉心スプレイ系②残留熱除去系（格納容器ス
プレイ冷却系）③なし④なし⑤残留除去系（低圧注水系），
低圧炉心スプレイ系⑥なし⑦なし①常設低圧代替注水系ポンプ②常設低圧代替注水系ポンプ③常設低圧代替注水系ポンプ④常設低圧代替注水系ポンプ⑤常設低圧代替注水系ポンプ⑥常設低圧代替注水系ポンプ⑦常設低圧代替注水系ポンプ①常設低圧代替注水系ポンプ②常設低圧代替注水系ポンプ③常設低圧代替注水系ポンプ④常設低圧代替注水系ポンプ⑤常設低圧代替注水系ポンプ⑥常設低圧代替注水系ポンプ⑦常設低圧代替注水系ポンプ①残留熱除去系（低圧注水系），低圧炉心スプレイ系②残留熱除去系（格納容器ス
プレイ冷却系）③なし④なし⑤残留除去系（低圧注水系），
低圧炉心スプレイ系⑥なし⑦なし①低圧代替注水系(62 条)②代替格納容器スプレイ冷却系(64 条)③格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(65 条)④格納容器下部注水系（66 条）⑤溶融炉心の落下遅延及び防止(66 条)⑥格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の水素及び酸素の排出(67 条)⑦水の供給(71 条)

同じ機能を有する
ＳＡ設備

機能喪失を想定するＤＢ設備（関連条文）※２

設備の持つ機能同じ機能を有する重大事故等
対処設備が設置された建屋等から 100 m 以上の離隔距離を確保するとともに，同じ設備同士で 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。

同じ機能を有する重大事故等
対処設備が設置された建屋等から 100 m 以上の離隔距離を確保するとともに，同じ設備同士で 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保
管。

設計内容

位置的分散に関わる※2：関連条文は（技術基準規則）における条文を示す。

※1：海水ポンプ等のＤＢ設備を兼ねている屋外ＳＡ設備については，技術基準規則 7 条の要求に従い外部事象防護施設として設計していることから，記載を省略している。

ホース

可搬型代替注水
大型ポンプ

ホース

可搬型代替注水
中型ポンプ

屋外ＳＡ設備※１

表 3-3 屋外ＳＡ設備の竜巻に対する具体的な設計内容(1/7)

3－2

図

図面

関連

1-6-8135

可搬ホース（放水用）①航空機燃料火災への泡消火(70 条)①大気への放射性物質の拡散抑制（69条，70 条）②航空機燃料火災への泡消火(70 条)①使用済燃料プールへの注水(69 条)②使用済燃料プールスプレイ(69 条)①使用済燃料プールへの注水(69 条)（関連条文）※２

設備の持つ機能

①なし

①なし
②なし

①残留熱除去系（使用済燃料
プール水の冷却及び補給），燃料プール冷却浄化
系②燃料プール冷却浄化系①残留熱除去系（使用済燃料
プール水の冷却及び補給），燃料プール冷却浄化
系

機能喪失を想定するＤＢ設備①なし（予備あり）①なし（予備あり）②なし（予備あり）①常設低圧代替注水系ポンプ②常設低圧代替注水系ポンプ①常設低圧代替注水系ポンプ

ＳＡ設備

同じ機能を有する予備も含めて 2 箇所に 100 m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。※３

予備も含めて 2 箇所に 100 m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。※３※3：予備を管理すべき数に含めて運用することとし，この運用について保安規定に定める。

※2：関連条文は（技術基準規則）における条文を示す。

3－4

図

3－4

図

3－3

図

同じ機能を有する重大事故等
対処設備が設置された建屋等から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。
同じ機能を有する重大事故等
対処設備が設置された建屋等から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保
管。

図面

関連

設計内容

位置的分散に関わる※1：海水ポンプ等のＤＢ設備を兼ねている屋外ＳＡ設備については，技術基準規則 7 条の要求に従い外部事象防護施設として設計していることから，記載を省略している。

泡消火薬剤容器（大型ポンプ用）

可搬

可搬

放水砲

泡混合器

可搬

可搬

可搬

常設／可搬

設備（機能）の分類

可搬型代替注水大型ポンプ（放水用）

ホース

可搬型代替注水
大型ポンプ

ホース

可搬型代替注水
中型ポンプ

屋外ＳＡ設備※１

表 3-3 屋外ＳＡ設備の竜巻に対する具体的な設計内容(2/7)

1-6-9136①残留熱除去系（原子炉格納容器スプレイ冷却系）
②なし
③なし
④なし

①なし

①可搬型放射能測定装置等による放射性物質の濃度及び放射線量の測定(75 条)①格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(63 条)②格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(65 条)③可搬型窒素供給装置による原子炉格
納容器内の不活性化(67 条)④格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の水素及び酸素の排出(67 条)①なし

機能喪失を想定するＤＢ設備①海洋への放射性物質の拡散抑制(70条)（関連条文）※２

設備の持つ機能①なし（予備あり）②なし（予備あり）③なし（予備あり）④なし（予備あり）①なし（予備あり）①なし（予備あり）

ＳＡ設備

同じ機能を有する予備も含めて 2 箇所に 100 m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。※３

予備も含めて 2 箇所に 100 m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。※３

予備も含めて 2 箇所に 100 m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保
管。※３

設計内容

位置的分散に関わる※3：予備を管理すべき数に含めて運用することとし，この運用について保安規定に定める。

※2：関連条文は（技術基準規則）における条文を示す。

※1：海水ポンプ等のＤＢ設備を兼ねている屋外ＳＡ設備については，技術基準規則 7 条の要求に従い外部事象防護施設として設計していることから，記載を省略している。

窒素供給装置用
電源車

可搬

可搬

小型船舶

窒素供給装置

可搬

常設／可搬設備（機能）の分類

汚濁防止膜

屋外ＳＡ設備※１

表 3-3 屋外ＳＡ設備の竜巻に対する具体的な設計内容(3/7)

3－4

図

3－4

図

3－4

図

図面

関連

1-6-10

137

可搬

可搬

常設

常設／可搬

設備（機能）の分類①逃がし安全弁機能回復(61 条)②代替直流電源設備による非常用所内電気設備への給電(72 条)③代替直流電源設備による代替所内電気設備への給電(72 条)①代替交流電源設備による非常用所内電気設備への給電(72 条)②代替交流電源設備による代替所内電気設備への給電(72 条)①代替交流電源設備による非常用所内電気設備への給電(72 条)②代替交流電源設備による代替所内電気設備への給電(72 条)（関連条文）※２

設備の持つ機能①125kV 系蓄電池（Ａ系・Ｂ系），２Ｃ・２Ｄ 非常用
ディーゼル発電機②２Ｃ・２Ｄ 非常用ディー
ゼル発電機③非常用所内電気設備①２Ｃ・２Ｄ 非常用ディー
ゼル発電機②非常用所内電気設備①２Ｃ・２Ｄ 非常用ディー
ゼル発電機②非常用所内電気設備

機能喪失を想定するＤＢ設備①逃がし安全弁用可搬型蓄電
池② 125kV 系 蓄 電池 ( ２ Ａ・ ２
Ｂ・ＨＰＣＳ系)，中性子モ
ニタ用蓄電池（Ａ系・Ｂ系）③緊急用 125kV 系蓄電池，緊
急用直流 125kV 主母線盤

①常設代替高圧電源装置②常設代替高圧電源装置①可搬型代替低圧電源車②可搬型代替低圧電源車

ＳＡ設備

同じ機能を有する

原子炉建屋から 100 m 以上の離隔距離を確保するとともに，同じ機能を有する重大事故等
対処設備が設置された建屋（常設代替高圧電源装置置場）から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。

原子炉建屋から 100 m 以上の離隔距離を確保するとともに，同じ機能を持つ常設代替高圧
電源装置から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。

同じ機能を有する重大事故等対処設備（可搬型低圧電源車）から 100 m 以上の離隔距離を確保した位置に設置。

設計内容

位置的分散に関わる※2：関連条文は（技術基準規則）における条文を示す。

※1：海水ポンプ等のＤＢ設備を兼ねている屋外ＳＡ設備については，技術基準規則 7 条の要求に従い外部事象防護施設として設計していることから，記載を省略している。

ケーブル

可搬型整流器

電源車

可搬型代替低圧

ケーブル

可搬型代替低圧
電源車

常設代替高圧電源装置

屋外ＳＡ設備※１

表 3-3 屋外ＳＡ設備の竜巻に対する具体的な設計内容(4/7)

3－6

図

3－6

図

3－5

図

図面

関連

1-6-11

138

可搬

常設／可搬

設備（機能）の分類①常設代替高圧電源装置への給油（72条）②可搬型代替低圧電源車への給油（72条）③可搬型代替注水中型ポンプへの給油（72 条）③-1 低圧代替注水系(62 条)③-2 代替格納容器スプレイ冷却系(64条)③-3 格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(65 条)③-4 格納容器下部注水系（66 条）③-5 溶融炉心の落下遅延及び防止(66条)③-6 格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の水素及び酸素の排出(67 条)③-7 水の供給(71 条)③-8 使用済燃料プールへの注水(69 条)（関連条文）※２

設備の持つ機能①２Ｃ・２Ｄ 非常用ディー
ゼル発電機②125kV 系蓄電池（Ａ系・Ｂ系），２Ｃ・２Ｄ 非常用
ディーゼル発電機③-1 残留熱除去系（低圧注水系），低圧炉心スプレイ系③-2 残留熱除去系（格納容器ｽ
ﾌﾟ冷却系）③-3 なし③-4 なし③ -5 残留除去系 （低圧 注水系），低圧炉心スプレイ系③-6 なし③-7 なし
③-8 残留熱除去系（使用済燃料プール水の冷却及び補給），燃料プール冷却浄化
系

機能喪失を想定するＤＢ設備①可搬型代替低圧電源車②常設代替高圧電源装置③-1 なし（予備あり）③-2 なし（予備あり）③-3 なし（予備あり）③-4 なし（予備あり）③-5 なし（予備あり）③-6 なし（予備あり）③-7 なし（予備あり）③-8 なし（予備あり）

ＳＡ設備

同じ機能を有する予備も含めて 2 箇所に 100 m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100 m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保
管。※３

設計内容

位置的分散に関わる※3：予備を管理すべき数に含めて運用することとし，この運用について保安規定に定める。

※2：関連条文は（技術基準規則）における条文を示す。

※1：海水ポンプ等のＤＢ設備を兼ねている屋外ＳＡ設備については，技術基準規則 7 条の要求に従い外部事象防護施設として設計していることから，記載を省略している。

タンクローリ

屋外ＳＡ設備※１

表 3-3 屋外ＳＡ設備の竜巻に対する具体的な設計内容(5/7)

3－4

図

図面

関連

1-6-12

139

可搬

常設／可搬

設備（機能）の分類④可搬型代替注水大型ポンプへの給油（72 条）④-1 低圧代替注水系(62 条)④-2 代替格納容器スプレイ冷却系(64条)④-3 格納容器圧力逃がし装置
による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(65 条)④-4 格納容器下部注水系（66 条）④-5 溶融炉心の落下遅延及び防止(66条)④-6 格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の水素及び酸素の排出(67 条)④-7 水の供給(71 条)④-8 使用済燃料プールへの注水(69 条)④-9 使用済燃料プールスプレイ(69 条)⑤可搬型代替注水大型ポンプ(放水用)への給油（72 条）⑤-1 大気への放射性物質の拡散抑制（69 条，70 条）⑤-2 航空機燃料火災への泡消火(70 条)（関連条文）※２

設備の持つ機能④-1 残留熱除去系（低圧注水系），低圧炉心スプレイ系④-2 残留熱除去系（格納容器ｽ
ﾌﾟ冷却系）④-3 なし④-4 なし④ -5 残留除去系 （低圧 注水系），低圧炉心スプレイ系④-6 なし④-7 なし
④-8 残留熱除去系（使用済燃料プール水の冷却及び補給），燃料プール冷却浄化
系④-9 燃料プール冷却浄化系⑤-1 なし⑤-2 なし機能喪失を想定するＤＢ設備④-1 なし（予備あり）④-2 なし（予備あり）④-3 なし（予備あり）④-4 なし（予備あり）④-5 なし（予備あり）④-6 なし（予備あり）④-7 なし（予備あり）④-8 なし（予備あり）④-9 なし（予備あり）⑤-1 なし（予備あり）⑤-2 なし（予備あり）

ＳＡ設備

同じ機能を有する予備も含めて 2 箇所に 100m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保
管。※３

設計内容

位置的分散に関わる※3：予備を管理すべき数に含めて運用することとし，この運用について保安規定に定める。

※2：関連条文は（技術基準規則）における条文を示す。

※1：海水ポンプ等のＤＢ設備を兼ねている屋外ＳＡ設備については，技術基準規則 7 条の要求に従い外部事象防護施設として設計していることから，記載を省略している。

（次項へ続く）タンクローリ

屋外ＳＡ設備※１

表 3-3 屋外ＳＡ設備の竜巻に対する具体的な設計内容(6/7)

3－4

図

図面

関連

1-6-13140①アクセスルート確保(54 条)

可搬

可搬（関連条文）※２

設備の持つ機能⑥可搬型窒素供給装置用電源車への給油（72 条）⑥-1 格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(63 条)⑥-2 格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の減圧及び除熱(65 条)⑥-3 可搬型窒素供給装置による原子炉
格納容器内の不活性化(67 条)⑥-4 格納容器圧力逃がし装置による原子炉格納容器内の水素及び酸素の排出(67 条)

常設／可搬設備（機能）の分類①なし⑥-1 残留熱除去系（原子炉格
納容器スプレイ冷却系）⑥-2 なし⑥-3 なし⑥-4 なし機能喪失を想定するＤＢ設備①なし（予備あり）⑥-1 なし（予備あり）⑥-2 なし（予備あり）⑥-3 なし（予備あり）⑥-4 なし（予備あり）

ＳＡ設備

同じ機能を有する予備も含めて 2 箇所に 100m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保管。※３

予備も含めて 2 箇所に 100m 以
上分散して保管するとともに，原子炉格納容器，使用済
燃料プール及び原子炉建屋等
から 100m 以上の離隔距離を確保した保管場所を定めて保
管。※３

設計内容

位置的分散に関わる※3：予備を管理すべき数に含めて運用することとし，この運用について保安規定に定める。

※2：関連条文は（技術基準規則）における条文を示す。

※1：海水ポンプ等のＤＢ設備を兼ねている屋外ＳＡ設備については，技術基準規則 7 条の要求に従い外部事象防護施設として設計していることから，記載を省略している。

ホイールローダ（前項より）

タンクローリ

屋外ＳＡ設備※１

表 3-3 屋外ＳＡ設備の竜巻に対する具体的な設計内容(7/7)

3－8

図

3－4

図

図面

関連

1-6-14141

図 3-1 屋外の重大事故等対処設備の保管場所（全体位置図）

1-6-15142

図 3-2 ＳＡ設備の位置的分散の確認結果（技術基準規則 62 条，64 条，65 条，66 条，67 条及び 71 条）

1-6-16143

図 3-3 ＳＡ設備の位置的分散の確認結果（技術基準規則 69 条）

1-6-17144

図 3-4 ＳＡ設備の位置的分散の確認結果（技術基準規則 62 条，64 条，65 条，66 条，67 条，69 条，70 条，71 条，72 条及び 75 条）

1-6-18145

図 3-5 ＳＡ設備の位置的分散の確認結果（技術基準規則 72 条）

1-6-19146

図 3-6 ＳＡ設備の位置的分散の確認結果（技術基準規則 72 条）

1-6-20147

図 3-7 ＳＡ設備の位置的分散の確認結果（技術基準規則 72 条）

1-6-21148

図 3-8 ＳＡ設備の位置的分散の確認結果（技術基準規則 54 条）

1.7 隣接事業所からの飛来物が想定される施設の設計方針について

149

1．概要
本資料は，隣接事業所からの飛来物到達が想定される施設（緊急時対策所，使用済燃料乾式貯蔵建屋及びタービン建屋）の飛来物に対する設計方針について説明するものである。
2． 飛来物の到達を想定する施設
東海第二発電所及び周辺の配置図を図 1 に示す。設計飛来物を超える影響を有すると考えられる
物品の飛散距離の解析結果を踏まえた閾値（車両 190m, その他物品 250m）により，隣接事業所からの飛来物の到達を想定すべき施設をスクリーニングした結果，緊急時対策所，使用済燃料乾式貯蔵建屋及びタービン建屋が抽出された。

図１ 飛来物を想定すべき隣接事業所敷地と対象施設
3． 飛来物に対する設計方針
緊急時対策所，使用済燃料乾式貯蔵建屋及びタービン建屋に対する，隣接事業所からの到達を想定する飛来物，飛来物に対する評価対象箇所及び評価手法について，表 1 から表 3 に示す。

1-7-1

150

1-7-2151

2500 mm

質量 5000 kg

長さ 8600 mm

幅

車高 3600 mm

想定する。

る評価と同様に中型トラックを・使用済燃料乾式貯蔵建屋におけ定。

あることを考慮して，車両を選

建屋に最も近い敷地①が道路で場所に駐車場があること，またうち，敷地③の建屋に最も近い物（車両及びコンテナ類） ※２ のして考えられる，箱状の柔飛来

100m 超）から到達し得る物品と・ 敷 地 ② ,③ （ 最 短 で 建 屋 か ら 約【敷地②,③】b) 敷 地 西 方 の 隣 接 事 業 者 敷 地（一般車両通行なし）

業者管理道路【敷地① ※１ 】a)当社敷地西端に接する隣接事

り・以下の場所から飛来の可能性あ到達を想定する飛来物
車両

隣接事業所からの・下記用途の設備が内包されている。
（別紙 1 参照）
プラント状況把握用
設備
通信連絡用設備
電源確保用設備
居住性確保用設備

屋内設備

・遮蔽機能の確保

飛来物から防護すべき対象
外壁
建屋外壁及び
屋根スラブ

評価対象箇所＜局所評価＞
重大事故等緩和施設であるため，飛来物に対する機能維持を必須とするものではない
が，遮蔽機能の維持の可否を念のため確認する。 ※４①貫通・Degen 式によるコンクリー
ト壁の評価若しくはＦＥＭ②裏面剥離
・Chang 式によるコンクリー
ト壁の評価若しくはＦＥＭ…建屋に対し飛来物の質量が非常に小さく，全体応答としての建屋への影響は軽微と考えられるため。

＜全体応答（倒壊）＞・評価対象外評価手法

緊急時対策所における隣接事業所からの到達を想定する飛来物に対する評価対象箇所※１：敷地番号は，図 1 に示す番号と対応している（以下同様）。
※２：現地調査等によって確認した，種々の飛来物源の飛散解析結果を基に整理※３：水野幸治 著「自動車の衝突安全」（名古屋大学出版会）※４：設計基準事故対象施設としては，クラス３であるため補修による対応とする。

緊急時対策所

施設名

表1

ＦＥＭの簡易形状（箱状）モデル
・剛性：文献にて設定（文献 ※3 より）・質量，寸法，飛来速度：飛散解析の結果か
ら抽出・評価式における質量，
寸法，飛来速度：飛散
解析の結果から抽出（別紙 1 参照）

・屋外設備は，多様性の確保により機能維持を図る

備考

1-7-3152

2500 mm

質量 5000 kg

長さ 8600 mm

幅

車高 3600 mm

トラックを想定する。

上高さがが最大となる中型

する飛来物モデルの中で浮解析評価より，建屋に到達考慮し，別紙 4 における飛散・建屋上部排気口への到達を選定。

あることを踏まえ，車両をのうち，敷地内に駐車場が品（車両及びコンテナ類）

つ鋼製材の影響を超える物

超える飛散高さを有し，かする防潮堤（高さ約 10m）を・敷地④-2 と建屋の間に存在い）

た め ，飛 来物 は考 慮しな

防 止 する 措置 を実 施する（敷地④-2 は，物品配置をの可能性あり敷 地 【 敷 地 ④ -1】 か ら 飛 来・当社敷地南方の隣接事業者到達を想定する飛来物
車両

隣接事業所からの飛来物から防護すべき対象
使用済燃料乾式
貯蔵容器（建屋内）

上部排気口（車両侵入防止対策設備）

・屋根面には，飛散解析結果を考慮すると，車両類はたとえ到達した場合でも，飛跡頂点から屋根面までの距離が小さく，大きな衝突速度にならないと考えられるため，同等以上の厚さの外壁（垂直壁）の評価で代表させる。
（別紙 2 参照）

建屋外壁

評価対象箇所＜局所評価＞
DB 設備としての遮蔽機能の維持の可否を確認するために，評価を実
施。
①貫通
遮蔽
・Degen 式によるコンクリート壁の評価②裏面剥離
・Chang 式によるコンクリート壁の評価対策設備（車両防止柵）への衝突
解析
・2 自由度系のバネ質点モデル（別紙 4 参照）

…建屋に対し飛来物の質量が非常に小さく，全体応答としての建屋への影響は軽微と考えられるため。

＜全体応答（倒壊）＞・評価対象外評価手法

簡易形状（箱状）モ
デル・剛性：文献にて設定（文献 ※ より）・質量，寸法，飛来速度：飛散解析の結果から抽出

飛来物のモデル化
・質量，寸法，飛来速度：飛散解析の結果から抽出

使用済燃料乾式貯蔵建屋における隣接事業所からの到達を想定する飛来物に対する評価対象箇所※：水野幸治 著「自動車の衝突安全」（名古屋大学出版会）

使用済燃料
乾式貯蔵建屋

施設名

表2

1-7-4

153

タービン
建屋

施設名

・当社敷地北方の隣接事業者
敷地【敷地⑤】から飛来の可能性あり
・敷地⑤と建屋の間に存在する防潮堤（高さ約 12m）を超える飛散高さを有し，かつ鋼製材の影響を超える物品（コンテナ類）を考慮し選定・飛散解析結果から，車両については到達しないと評価。（図 1 参照）

到達を想定する飛来物
コンテナ類（コンテナ，プレハブ小屋，物置等）

飛来物から防護すべき対象・主蒸気管・気体廃棄物
処理系隔離弁

（別紙 3 参照）
・屋根面は，飛散解析結果を考慮すると，隣接事業所からの飛来物の到達は考え難いことから，評価対象外とする。（別紙 3 参照）

価対象とする。

存在する外壁及び内壁を評箇所に存在するため，間に飛来物の直射が想定し難い

内壁へ，隣接事業所からの設の外殻防護機能を有する・タービン建屋内防護対象施

建屋外壁及び内壁

評価対象箇所＜局所評価＞
内包する防護対象の機能の確保の可否を確認するために，評価を実施。
①貫通・Degen 式によるコンクリート壁の評価②裏面剥離
・Chang 式によるコンクリート壁の評価…建屋に対し飛来物の質量が非常に小
さく，全体応答としての建屋への影
響は軽微と考えられるため。

＜全体応答（倒壊）＞・評価対象外評価手法

タービン建屋における隣接事業所からの到達を想定する飛来物に対する評価対象箇所

隣接事業所からの表3・質量，寸法，飛来速度：飛散解析の結果から抽
出

備考

別紙 1
緊急時対策所の設備と竜巻に対する設計方針
表1
系統
機能
必要な
情報の
把握

通信
連絡

電源の
確保

緊急時対策所の設備と竜巻に対する設計方針
設備

設計基準対象施設

重大事故等対処設備

配置
場所

竜巻に対する
機能維持【屋内設備】
緊急時対策所建屋（もしくは原子炉建屋）による外殻
防護・緊急時対策支援システム伝送装置
・ＳＰＤＳデータ表示装置

同左

屋内
一部
屋外

・データ伝送装置

同左

屋内
屋外

・統合原子力防災ネットワークに接続する
通信連絡設備（テレビ会議システム，ＩＰ
電話，ＩＰ－ＦＡＸ）
・携行型有線通話装置
・衛星電話設備（固定型）
・衛星電話設備（携帯型）
・無線連絡設備（携帯型）

同左

屋内
一部
屋外

・電力保安通信用電話設備（固定電話機，ＰＨＳ端末，ＦＡＸ）・送受話器（ページング）
・無線連絡設備（固定型）
・専用電話設備（ホットライン）（自治体向）・テレビ会議システム（社内）・加入電話設備（加入電話，加入FAX）（左記設備は「自主対策設備」の位置付け）

・常用所内電気設備

―

居住性
の確保

―

【屋外設備】
仮に一部の設備が損傷した場合でも，多様性を有する他の回線で代替

屋内
一部
屋外

屋内

・緊急時対策所用発電機
・緊急時対策所用発電機給油ポンプ
・緊急時対策所用Ｍ／Ｃ・緊急時対策所用発電機燃料油貯
蔵タンク

屋内

・緊急時対策所遮蔽

屋内
屋外【屋内設備】
緊急時対策所建屋（もしくは原子炉建屋）による外殻
防護【屋外設備】
仮に一部の設備が損傷した場合でも，多様性を有する他の設備で代替【屋内の遮蔽壁】
緊急時対策所建
屋外壁により防護―【屋外の遮蔽壁】
竜巻に対し構造健
全性を確保
・酸素濃度計・二酸化炭素濃度計

―

同左

屋内

緊急時対策所建
屋による外殻防護・緊急時対策所非常用送風機
・緊急時対策所非常用フィルタ装置
・緊急時対策所加圧設備・緊急時対策所差圧計・可搬型モニタリング・ポスト
・緊急時対策所エリアモニタ

屋内

緊急時対策所建
屋による外殻防護

1-7-5

154

1-7-6
図1

緊急時対策所建屋の構造概要

1-7-6

155

別紙 2

イ）平面上の位置関係
図1

使用済燃料乾式貯蔵建屋と隣接事業所の敷地から

地面からの高さ(m)

飛来物が到達し得るエリアの位置関係（1/2）
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0

屋根面高さ：21.2ｍ
使用済燃料
乾式貯蔵建屋

0

50

100

150

200

水平移動距離(m)Ａ 地点からの車両の例）
ロ）鉛直方向の飛跡の例（上図○
使用済燃料乾式貯蔵建屋と隣接事業所の敷地から飛来物が到達し得るエリアの位置関係(2/2)

1-7-7

156

1-7-8
図2

図3

植生管理エリアの物品配置防止措置

使用済燃料乾式貯蔵建屋の構造(南北断面)

1-7-8

157

1-7-9図4

2 自由度系のバネ質点モデルの概要（出典：「自動車の衝突安全」（名古屋大学出版会））

1-7-9

158

図1

タービン建屋内設備への飛来物の影響

別紙 3

1-7-10159

隣接事業所敷地

飛来物の到達限界
車両の到達限界（約190+道路分）

タービン建屋（約225m)30

地面からの高さ(m)

25
20
15

タービン
建屋

No.66,75（プレハブ小屋）

10No.330（物置）No.222（物置）5No.247（プレハブ小屋）

0
0

道路

50

100

150

200

250

水平移動距離(m)

図2

北方の隣接事業所南端からタービン建屋への飛来物の飛跡

1-7-11160

別紙 4
車両の飛散範囲について

車両管理エリアの設定に必要な離隔距離等を考慮するための車両の飛散範囲（飛散距
離及び浮上高さ）については，以下の方針に基づきフジタモデルを用いて算出した。
(1)

車両の飛散解析条件
ａ．飛散し易い形状を考慮し，代表的な寸法及び重量 ※ を選定する。
※：「箱状（表面積大）」かつ「密度が低い」物品が飛散し易いことから，以下の車種を代表として選定した。
・トラック（大型～小型のバン及び平型）
・バス（大型～マイクロバス）
・軽自動車（最大高（面積大），最軽量）
・軽トラック・ＳＵＶ（パトロール車想定）
ｂ．車両は地表面に位置する（地面からの初期高さ０）と見なす。
ｃ．飛散距離に影響を与える飛散の出発点と到達点の高低差は，評価対象施設等の配置状況を考慮し別表4－1のとおり余裕をもって設定した。

1-7-12161

別表4－1

出発点と到達点の高低差

原子炉建屋，タービン建屋，対象施設

排気筒，海水ポンプ室内設備 ※ ，

緊急時対策所建屋

使用済燃料乾式貯蔵建屋
高低差

20m

0m

対 象 施 設 の 配 置 高 さ （ 3m盤 ， 8m 緊急時対策所建屋と周辺の車根拠盤 ） と 敷 地 内 の 車 両 通行 箇 所 の 両通行箇所の高低差に余裕を高低差に余裕を見た値

見た値※：以下の評価対象施設を示す。
残留熱除去系海水系ポンプ
非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）
用海水ポンプ
残留熱除去系海水系ストレーナ
非常用ディーゼル発電機（高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機を含む。）
用海水ストレーナ

別表4－2に，車両の寸法，重量，空力パラメータ，最大浮上高さ及び上記の2種類の高低差に対する最大飛散距離を示す。
この結果より，車両の最大浮上高さはおおむね20m未満に留まると考えられ，また高低差20m及び0mの最大飛散距離から，車両管理エリアの設定に用いる必要離隔距離をそれぞれ230m，190mとした。飛散解析においては上記の高低差の他にも保守的な取扱いがなされており，上記数値は保守性を有したものとなっている。

1-7-13162

1-7-14

163

①

②

③

④

⑤

⑥

①

②

大型バス

大型バス

大型バス

大型バス

大型バス

中型バス

中型バス

平（1.5t）

小型トラック

大型バス

平（2t）

小型トラック平（8t）①中型トラック平（4t）

バン（7t）

中型トラック中型トラックバン（8t）

中型トラックバン（5t）平（11t）

大型トラック中型トラック平（25t）④

大型トラック平（8t）③平（25t）③

大型トラック中型トラック平（25t）②

大型トラック平（8t）②平（25t）①

大型トラック中型トラックバン（25t）

大型トラック

車種

2.910

3.045

3.520

3.485

3.750

3.190

3.130

3.045

1.970

2.250

1.990

2.830

2.435

2.425

2.550

3.135

3.525

2.485

3.180

3.035

3.460

3.255

2.300

2.300

2.490

2.490

2.490

2.490

2.490

2.485

1.695

2.170

1.695

1.885

2.470

2.240

2.470

2.200

2.495

2.470

2.490

2.490

2.490

2.490

2.495

8.990

8.990

11.9908.990

11.99011.28011.45010.430

4.690

6.790

4.690

4.845

9.440

8.130

8.485

6.920

8.565

9.440

11.81011.95011.99011.99011.990

(m)

(m)
3.790

その他寸法

車高

8100

7800

13000

10090

12840

10310

10190

9260

2160

2710

1990

2795

4120

3220

3690

3490

4925

4750

8970

9210

9310

9180

10900

(kg)

重量

0.00440.00470.00420.00410.00440.00470.00470.00470.00630.00850.00690.00670.00840.00890.00880.00830.00810.00740.00560.00530.00570.00560.0052

CDA/m (m /kg)

2

空力パラメータ

別表 4－2 車両の飛散距離

136

155

157

151

168

160

158

155

156

199

167

186

222

215

224

222

226

202

178

172

186

180

184

高低差20m

74

90

94

86

109

97

94

90

87

149

101

135

162

166

170

179

183

147

126

115

136

128

134

高低差0m

最大飛散距離(m)
(m)

4.1

5.2

5.0

4.7

6.0

5.6

5.4

5.2

4.4

10.1

5.1

8.8

11.4

12.4

13.1

15.6

17.0

8.7

7.6

6.5

9.5

7.9

9.0

最大浮上高さ1-7-15164②

マイクロバス

1.690
1.610

ＳＵＶ③

1.885

ＳＵＶ②

③

1.765
1.880

平

軽トラック

②

ＳＵＶ①

平

1.525

軽自動車（最軽量レベル）

軽トラック

1.475

軽自動車（最軽量レベル）
1.745

1.280

軽自動車（車高最小レベル）

①

1.180

軽自動車（車高最小レベル）

平

1.910

軽自動車（車高最大レベル）

軽トラック

1.880

軽自動車（車高最大レベル）

2.735

2.635

①

マイクロバス

1.775

1.835

1.980

1.475

1.475

1.475

1.475

1.475

1.475

1.475

1.475

1.475

2.010

2.065

2.340

4.175

4.725

4.950

3.395

3.395

3.395

3.395

3.395

3.395

3.395

3.395

3.395

7.730

6.995

8.990

(m)

(m)
3.035

その他寸法

車高

③

中型バス

車種

1210

1660

2430

1220

680

780

650

610

850

830

950

960

4190

3830

7100

(kg)

重量

204
227
230

最大値
必要離隔距離

168

150

173

227

219

223

222

152

138

220

213

184

181

170

高低差20m

190

183

143

101

80

111

180

167

172

172

77

65

166

161

131

128

113

高低差0m

最大飛散距離(m)0.00930.00790.00630.00770.01330.01150.01270.01320.00880.00860.01000.00980.00670.00670.0052

CDA/m (m /kg)

2

空力パラメータ

別表 4－2 車両の飛散距離

(m)

17.0

6.0

4.8

4.1

5.5

14.6

11.5

10.8

10.9

3.7

3.2

10.1

9.3

8.2

7.6

6.3

最大浮上高さ＜飛散距離と浮上高さのイメージ＞
230ｍ
竜巻

190ｍ
最大浮上高さ(17.0ｍ)20m

1-7-16165

1.8 東海第二発電所の竜巻影響評価の風速場モデルの適用について

166

1.

東海第二発電所の竜巻影響評価における風速場モデル
東海第二発電所は，敷地近傍に一般道や隣接事業所の施設等があり，これらの場所からの物品の飛来を完全に管理することは難しい。したがって，竜巻影響評価における物品の飛来による影響を現実的に評価することとし，多数の飛来物源が想定される地表付近の物
品の飛散挙動を，より実現象に近く評価できるという特徴を踏まえ，東海第二発電所の竜巻影響評価の風速場モデルとして，フジタモデルを採用した。
なお，東海第二発電所の竜巻影響評価においては，評価及び運用の簡便性を念頭に，保守性を確保した上で，一部についてフジタモデル以外の竜巻モデルから得られる設定を採用している。
風速場モデルの適用状況について，表 1－1 に整理し，フジタモデル以外のモデルに基づく設定についての説明は，「2. フジタモデル以外の竜巻モデルから得られる設定について」に補足する

1-8-1

167

1-8-2

168

特性値

竜巻の

設計

Ｒｍ

最大接線風速半径

設計飛来物の速度

最大気圧低下率

最大気圧低下量

ｄｔ

ｄｐ
ｍａｘ

ΔＰｍａｘ

Ｈｉ

ＶＴ

竜巻の移動速度

流入層高さ

ＶＲｍ

最大接線方向風速

砂利

鋼製材

同上。

62 m/s

含する，ランキン渦モデルによる算出値

〇

○

○

〇

×

×

×

用いない。

評価には

確認済

保守性は

デルには無しランキン渦モ備考：フジタモデル以外のモデルに基づく設定

任意の初期高さにおけるフジタモデルの解析結果を包含する，ガイドの値

任意の初期高さにおけるフジタモデルの解析結果を包51 m/s

45 hPa/s【ガイドの評価式による】

フジタモデル（解析が必要）に対する算出の簡便性を踏まえ採用

89 hPa【ガイドの評価式による】

15 m

30 m

15 m/s

85 m/s×

100 m/s

ⅤＤ

最大風速

―

フジタモデル

よる違いの有無

基本の風速場モデル

風速場モデルに

東海第二発電所の設定値

竜巻評価に影響する要素

表 1－1 東海第二発電所の竜巻風速場モデルの適用状況（1／2）

1-8-3

169

固縛設計

の要否

発生対策

飛来物

飛散解析

初期高さ

風速分布

離隔距離

貫通力

ｈ

Ｄｒｅｑ

ｔｐ＊

Ｅ

運動エネルギ

Ｄ

ＶＶｍａｘ

Ｍ

Ｍ

最大飛散距離最大鉛直速度

ＶＨｍａｘ

最大水平速度

固縛対象設備の設置面と地面との高さ

固縛対象設備の中心位置の風速

フジタモデルの風速場での上記の飛散解析結果を基に評価

フジタモデル風速場に基づく飛散解析の値

最大水平速度の 2/3（ガイドを参考）

フジタモデル風速場に基づく飛散解析の値

物品の実際の設置面と地面との高さ

ｈ

飛来物源の初期高さ

Ｍ

東海第二発電所の設定値

竜巻評価に影響する要素

表 1－1 東海第二発電所の竜巻風速場モデルの適用状況（2／2）

○

○

○

○

○

〇

○

○

〇

よる違いの有無

風速場モデルに

ｅｇｅｎ式

修正ＮＤＲＣ式，Ｄ式，コンクリート：＊ 鋼板：ＢＲＬＴＯＮＢＯＳ

解析コード：ＴＯＮＢＯＳ

解析コード：

備考2.

フジタモデル以外の竜巻モデルから得られる設定について(1) 設計竜巻の最大気圧低下量
設計竜巻の特性値のうち，風速場モデルが影響する項目として気圧低下に関する要素があり，フジタモデルの風速分布が高さ方向で変化し，ランキン渦モデルのように一定ではない
ため，最大気圧低下量ΔＰｍａｘは，図 2－1 に示すように，高さ方向で変化し，算出するために解析を要する。
竜巻の中心
150ｍ

竜巻の中心
150ｍ

150ｍ

150ｍ

300ｍ
気圧低下量の最大領域―7000m２/s２

気圧低下量の最大領域≒ ―86hPa―6000m２/s２≒ ―74hPa
地表面

地表面

参考文献：江口譲，杉本聡一郎，服部康男，平口博丸，
竜巻による物体の浮上・飛来解析コードＴＯＮＢＯＳの開発，
電力中央研究所 研究報告 N14002，2014に一部加筆

図 2―1 設計竜巻（最大接線風速ＶＲｍ：85m／s）における圧力分布
解析によりフジタモデルでの最大気圧低下量ΔＰｍａｘは，76 hPa と算出される。
なお，「竜巻影響評価ガイド（以下「ガイド」という。
）」には，ランキン渦モデルの風速分布に基づいて設定した簡便な評価式が示されており，当該評価式によると，最大気圧低下
量ΔＰｍａｘは 89 hPa と算出され，フジタモデルの値より保守的でもあることからこちらの値を採用した。
また，最大気圧低下率は，解析では 53 hPa/s となり，「ガイド」の評価式での 45 hPa/s
を上回ることとなるが，竜巻影響評価においては用いないため，ΔＰｍａｘの設定方針との整合を考慮し「ガイド」の評価式の値とした。
以上により，東海第二発電所の設計竜巻の最大気圧低下量及び最大気圧低下率は，「ガイド」に示される評価式により算出した値で設定した。

1-8-4

170

(2) 設計飛来物の飛散速度
設計飛来物は，発電所構内から周辺における飛来物源の調査等を踏まえ，竜巻防護対策と飛来物発生防止対策のバランスから，設計上の基準として設定するものであり，東海第二発電所の設計飛来物は，表 2－1 に示す鋼製材と砂利を設定した。
表 2－1 東海第二発電所における設計飛来物
飛来物の種類

砂利

鋼製材

サイズ（m）

長さ×幅×高さ
0.04×0.04×0.04

長さ×幅×高さ
4.2×0.3×0.2

質量（㎏）

0.18

135

最大水平速度
（m／s）

62

51

最大鉛直速度
（m／s）

42

34

ここで，フジタモデルの風速分布は高さ方向で変化し，飛来物源の飛散速度は初期高さの影響を受けるが，防護設計の基準となる設計飛来物のうち鋼製材の飛散速度の設定においては，任意の初期高さの飛散速度を包含した値の方が，現場での物品配置等の制約を受けず簡単であると考え，任意の初期高さにおけるフジタモデルによる鋼製材の水平速度を包絡する，「ガイド」の値（非定常乱流渦モデルによるシミュレーション（ＬＥＳ）にて導出）を採用した。
鋼製材の初期高さと水平方向の飛散速度の解析結果，及び竜巻風速場をランキン渦モデルとした場合の鋼製材の速度及び「ガイド」の値を図 2－2 に示す。

最大値（ガイド）：51m/s

最大値（ランキン渦モデル）：約 49m/s

最大値（フジタモデル）：約 46m/s

図 2－2 任意の初期高さの鋼製材の最大水平速度分布図

1-8-5

171

また，もう一つの設計飛来物である砂利の速度は，「ガイド」には記載されておらず，Ｌ
ＥＳの解析は膨大な計算資源が必要なこと，及び鋼製材の設定と同様に，配置条件の影響を受けるような値としないことを考慮して，図 2－2 の鋼製材の結果を参考とし，初期高さの影響を受けずフジタモデルより保守的な設定となるものとして，ランキン渦モデルにて飛散解析を行った値を採用した。
3． 屋外の重大事故等対処設備の固縛装置設計の風速
屋外の重大事故等対処設備に設置する固縛装置は，固縛対象となる重大事故等対処設備（以下「固縛対象設備」という。）が受ける設計竜巻の水平風速を基に設計するが，この際の竜巻の風速分布はフジタモデルを採用し，図 2－3 の検討モデルにて算出する。
固縛対象設備が受ける最大水平風速について，可搬型代替注水中型ポンプの例を図 2－4に示す。

竜巻中心から半径 r 位置でのVr：半径方向風速
Vθ：接線方向風速r

Vh：水平方向風速Rm：固縛対象設備

Ｖh
Ｖθ

Rm

Ｖr
Vtr × t (m)Rm：最大接線方向風速が生じる位置での半径

移動速度 Vtr

Vtr：竜巻の移動速度

図 2－3 固縛対象設備に作用する風速分布の検討モデル

1-8-6

172

(m/s)(s)

図 2－4 可搬型代替注水中型ポンプに作用する設計竜巻の風速の時刻歴分布

1-8-7

173

2 工事計画変更認可後の変更手続きについて174

2.1 竜巻に関する工事計画変更認可後の変更申請対象項目の抽出について175

1.

工事計画変更認可後の変更手続きについて

1.1 竜巻に関する工事計画変更認可後の変更手続きについて
保安規定には定期的に新知見の確認を行い，新知見が得られた場合に評価を行うことを規定する。竜巻影響評価に用いるパラメータや設計条件，防護対策に変更が伴う場合においては変更手続きを行うこととし，その考え方を表1-1に整理した。

2-1-1

176

2-1-2177

防護対策

0.3m，高さ 0.2 m，重量

鋼 製 材 ( 長 さ 4.2 m ， 幅

する場合）

飛来物を鋼製材から変更

34 m/s)（評価により設計

備

設置(変更)許可を受の竜巻について記載

いて記載

状，寸法，速度につ防護対策設備により，設

価

を行う場合

ないことを評価

施設が安全機能を損なわ 更する場合の応力評価について－付資料に記載する。）

防護対象施設に設計の影響評価を実施

ヤ線径，網目寸法）価を記載する。

を防止できるかの評

ネット（材料，ワイ の設計飛来物の衝突仕様(例)：竜巻防護 し，防護対象施設へを記載

防護対策設備の仕様 荷重が作用する場合て記載

竜巻の影響評価の結果を添 価方法の概要につい 記載する。

い，工認を提出する場合は ・竜巻による影響評 条件，方法，結果を能を損なわないことを評 に関する評価方法の変更 （防護対象施設の変更に伴 とを記載

機能を損なわないこ 荷重が作用する場合

し，評価対象が変わっても 計荷重に対して安全 防護対象施設に設計は記載しない。

ことから，説明書へにて対応済みである

ついては，設置許可

設計飛来物の評価に記載しない。

とから，説明書へはけた最大速度 100m/s て対応済みであるこ

評 価 方 法 を 工 認 に て 規 定 ・防護対象施設が設

定設計竜巻の評価につ

説明書

設置(変更)許可を受 いては，設置許可に本文(基本設計方針)

工認記載のポイント設置(変更)許可を受けた設 けた設計飛来物の形

値

設計荷重に対して安全機 防護対象施設の竜巻評価 工認変更手続きは不要として評価

撃荷重が最大となるもの 51 m/s，飛来時の鉛直速度

飛散するもののうち，衝 135 kg，飛来時の水平速度ことを評価が安全機能を損なわない 超える場合）

に対して，防護対象施設 （評価により 100m /s を設置(変更)許可を受けた数（下記の条件となった場合に工認の変更手続きが必要）

工認変更

竜巻による設計竜巻荷重 最大風速 100 m/s の竜巻

最大風速から算定される評価の考え方防 護 対 策 設 計荷重に対して防護対象 防護対策設備の仕様を変

鋼製材

設計飛来物

竜巻影響評価

最大風速

設計竜巻

竜巻影響評価表 1-1 工事計画変更認可後の変更手続きの考え方
評価頻度―（設備改造時に評価）う。

れた場合に評価を行を行い，新知見が得ら

定期的に新知見の確認（本文及び保安規定）