資料６－３

伊方発電所「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」の改訂に伴う耐震安全性評価結果 中間報告書の概要

平成２０年１０月２２日
四国電力株式会社

はじめに1

・平成18年9月20日：
原子力安全・保安院（以下「保安院」という。）より，改訂された「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」（以下「新耐震指針」という。）に照らした耐震安全性の評価を実施するよう求める文
書が発出
・平成19年7月20日：
経済産業大臣より，新潟県中越沖地震から得られる知見を適切に反映し早期に耐震安全性評価を完了する旨の指示
・平成19年12月27日：
保安院より，新潟県中越沖地震を踏まえた耐震安全性評価に反映すべき事項（中間取りまとめ）の通知

・平成20年3月28日：
これらを踏まえ，地質調査結果，基準地震動Ssの策定結果，伊方３号機における主要施設の評価結果など，これまで実施してきた耐震安全性評価に関する中間報告を取りまとめ，国に提出

2

【中間報告のポイント】① これまで実施してきた各種地質調査によるデータの再整理および拡充を行うとともに，新潟県中越沖地震で得られた知見も含め，新耐震指針に照らして評価した結果，新たに考慮すべき大規模な断層はありませんでした。
② 新耐震指針に照らして，不確かさを考慮し安全側に地震動評価を行って策定した結果，基準地震動の最大加速度は，５７０ガルとなりました。この基準地震動に最も影響がある地震は，これまでと同様，敷地前面海域の断層群による地震です。
③ 新しい基準地震動により，安全上重要な機能を有する耐震Ｓクラスの主要な設備や原子炉建屋等の耐震解析を実施し，耐震安全性が確保されていることを確認しました。

3

新耐震指針に照らした耐震安全性評価の流れ

Ｂ

地質調査の実施・活断層の評価

活断層評価に基づく基準地震動Ｓsの策定
敷地ごとに震源を特定して策定する地震動

震源を特定せず策定する地震動

検討用地震の選定

断層モデルを用いた手法による地震動評価

基準地震動Ｓs

策定した基準地震動Ｓｓに基づく施設等の耐震安全性評価
重要度分類

Ｃ参照

地震動の超過確率

応答スペクトルに基づく地震動評価

安全上重要な建物・構築物の耐震安全性評価

新潟県中越沖地震を踏まえた耐震安全性評価に反映すべき事項

Ａ

安全上重要な機器・配管系の耐震安全性評価

4Ａ－１．地質調査の実施

5地質調査の概要①地形調査
変動地形学的な観点に基づく空中写真判読
30km③①⑤③④④④⑥④②地表地質調査
陸域の詳細な地質，地質構造を調査

伊方発電所

②③③
◎伊方発電所※地形図は国土地理院発行

6

③音響測深，海上音波探査等
新たに，探査深度の異なる各種音源を用いて地下浅部から深部に至る地質構造を調査
当社保有の既存データ，他機関によるデータを併せた膨大な音波探査記録の再解析
海域の詳細な海底地形，地質，地質構造を把握

海底地形④地球物理学的調査（屈折法地震探査）
地下深部の速度構造を調査

音波探査記録例⑤地球物理学的調査（重力測定）
地下深部の密度構造を調査⑥陸域の中央構造線断層帯を対象とする調査
地球物理学的調査（反射法地震探査，重力測定)
地表地質調査（ボーリング調査，トレンチ調査）

7Ａ－２．活断層の評価

8

新耐震指針に照らした耐震安全性評価における活断層評価の考え方のポイント
活断層評価にあたっては，「新耐震指針」や「中越沖地震を踏まえ反映すべき事項」における活断層評価の考え方や趣旨を踏まえ，変動地形学的観点からの地形判読などを行い，また，伊方３号炉許可以降の文献も考慮しながら安全側に評価を実施[活断層評価が変更となった考え方のポイント]
ａ．活断層評価対象期間が５万年から１２～１３万年前までに変更になったことによるもの
ｂ．複数のセグメント間における破壊の伝播を考慮したもの
ｃ．変動地形学的調査等の新耐震指針で明示的に追加された調査手法によるもの
ｄ．不確かさを考慮した安全側の評価
9

新耐震指針に照らした活断層評価のまとめ
130km

360km

H15推本評価

敷地前面海域の断層群
42km(M7.6)

半径30km

13m
0k

km
46 km
42

ごたんだ

五反田断層
F-21断層敷地前面海域の断層群（３号炉設置許可時）
平成15年推本評価を踏まえた耐震安全性確認
新耐震指針に基づき安全評価上考慮
敷地前面海域の断層群（新耐震指針に基づく評価）

半径100km

新耐震指針に照らした耐震安全性評価において考慮する断層

10

新耐震指針に照らした活断層の評価のまとめ
新耐震指針における評価
断層名
断層長さＬ

地震動評価
上の規模

敷地前面海域の断層群

42km※１

Ｍ7.6※６

中央構造線
断層帯

130km
360km

Ｍ8もしくは②五反田断層2km※２③

F-21断層(8.9km)※３①※１※２※３※４※５※６

旧耐震指針における評価（３号炉評価）
断層長さＬ

地震動評価
上の規模

変更
理由

ｄ

46km間を断層ﾓﾃﾞﾙ
でｹｰｽ検討Ｍ7程度

Ｍ6.8※４－－c

Ｍ6.8※４－※５－ａ

それ以上※６ｂ断層の分布形態や深部地下構造を考慮して地震動評価上の断層長さとして42kmを採用
浸食地形と推定されるものの，変動地形学の観点から後期更新世以降の活動を確実には否定できないため，安全評価上考慮することとし，地震動評価上は20kmと設定
解析・評価中のため，３号炉評価時の長さを（ ）付で表記。地震動評価上は20kmと設定「中越沖地震を踏まえ反映すべき事項」に基づき，マグニチュード６．８相当の地震規模を設定
断層長さは8.9kmであるが，５万年前以降の活動がないことから耐震設計上考慮すべき活断層でないと評価
地震動評価上の規模算定の考え方を「参考１，２」に示す

変更理由の説明ａ．活断層評価対象期間が５万年から１２～１３万年前までに変更になったことによるもの
ｂ．複数のセグメント間における破壊の伝播を考慮したもの
ｃ．変動地形学的調査等の新耐震指針で明示的に追加された調査手法によるもの
ｄ．不確かさを考慮した安全側の評価

11

【参考１】地震調査研究推進本部による中央構造線断層帯の長期評価○活動区間
中央構造線断層帯を５つの区間に分け、これらの区間が個別に活動する可能性、複数の区間が同時に活動する可能性、さらには、これらの区間とは異なった区間が活動する可能性が否定できないとしている。
○地震の規模四国全域や断層帯全域が同時に活動する可能性も考慮すると、その長さは松田（1975）による経験式*の適用範囲外と考え、松田（1975）がこれらの経験式を求める際に用いた最大長さ（80km）とその時のマグニチュード（8.0）をもとに「マグニチュード8.0 程度もしくはそれ以上」と評価している。
*松田（1975）による経験式
日本の内陸で発生した地震のうち，対応する活断層長さＬと地震規模（マグニチュード）Ｍについて，1891～1970年までに発生した地震のデータを基にして両者の関係を求めた式である。
Log Ｌ＝0.6Ｍ－2.9
12【参考２】地震規模算定法の比較
地震調査研究推進本部の長期評価での算定手法【断層長さから設定】
断層長さとマグニチュード※1
活断層長さ
L

Log Ｌ＝0.6Ｍ－2.9※1 松田(1975)の経験式

マグニチュードM

四国電力の耐震安全性評価での算定手法(地震調査研究推進本部の｢震源断層を特定した地震の強震動予測手法｣に基づく)【断層面積から設定】
地震モーメントと断層面積 ※2
震源断層面積Ｓ =長さ（Ｌ）
×幅（Ｗ）

Ｓ(km2)＝ 4.24×10-11×Ｍｏ1/2(dyn･cm)※2 入倉・三宅（2001）の経験式

地震モーメントとマグニチュード ※3

マグニチュード
MLog Ｍｏ(dyn･cm)＝1.2 Ｍ＋17.7※3 武村(1998)の経験式

13Ｂ．基準地震動Ｓｓの策定

14【参考３】地震のメカニズムについて

地震には，大きく分けて海洋型地震
地震には，大きく分けて海洋型地震と内陸地殻内地震があります。と内陸地殻内地震があります。
海洋型地震は，２つのプレートの境海洋型地震は，２つのプレートの境界面で発生するプレート境界地震
界面で発生するプレート境界地震（プレート間地震）と，沈み込む海（プレート間地震）と，沈み込む海洋プレート内部で発生する地震（ス洋プレート内部で発生する地震（スラブ内地震）などがあります。
ラブ内地震）などがあります。
内陸地殻内地震は，プレートのぶつ
内陸地殻内地震は，プレートのぶつかり合いで，陸側プレート内部の岩かり合いで，陸側プレート内部の岩盤が壊れ，ずれることで生じる地震盤が壊れ，ずれることで生じる地震をいいます。
をいいます。

15

敷地に特に大きな影響を及ぼす「検討用地震」の選定について
敷地周辺の活断層調査結果さらには他機関による活断層評価
敷地周辺の活断層調査結果さらには他機関による活断層評価を踏まえ，過去の地震発生状況を考慮し，地震発生様式毎にを踏まえ，過去の地震発生状況を考慮し，地震発生様式毎に検討用地震を選定。
検討用地震を選定。

内陸地殻内地震
プレート間地震：敷地前面海域の断層群による地震（L=42km）：想定南海地震 Ｍ8.6
（中央防災会議による想定南海地震）

海洋プレート内地震：想定敷地下方のスラブ内地震（Ｍ7.0）
海洋プレート内地震
16

＜内陸地殻内地震＞①(H=0.05)

1000

伊予断層
別府湾－日出生断層帯
宇和海F-21断層

750

五反田断層

加速度（cm/s2 )敷地前面海域の断層群を含む中央構造線断層帯による地震が，五反田断層やF21断層による地震など，他の敷地周辺の断層による地震と比較して，敷地により大きな影響を与えることを確認。

敷地前面海域の断層群

500

250

敷地前面海域の断層群による地震を選定

00.010.1110周期（秒）※Zhao et al.(2006)による評価

内陸地殻内地震のスペクトル17

＜内陸地殻内地震＞②
地震調査研究推進本部による中央構造線断層帯の活動区間を考慮した検討を追加
1000
360km：NS方向

750130km：NS方向
130km：EW方向

2

加速度（cm/s )断層長さが長くなっても敷地への影響が変わらない
ことを確認

360km：EW方向

42km：NS方向
500
42km：EW方向

250

00.01

0.1

110周期（秒）※断層モデルによる評価

中央構造線断層帯による断層長さの影響
18

＜プレート間地震＞＜海洋プレート内地震＞

過去に発生した南海トラ
過去に発生した南海トラ
フ沿い，日向灘のプレートフ沿い，日向灘のプレート間地震および他機関で評価
間地震および他機関で評価している当該地域のプレーしている当該地域のプレー
ト間地震について地震動評
ト間地震について地震動評
価を実施
価を実施

過去に安芸灘～伊予灘～豊後水道
過去に安芸灘～伊予灘～豊後水道海域にて発生したと考えられる海洋海域にて発生したと考えられる海洋プレート内地震について評価を実施
プレート内地震について評価を実施

ただし，ただし，敷地下方の海洋プレート内で地震が発生する可能性を完全に否定できないことから発生位置：敷地真下のプレート内
規模：歴史内で最大Ｍ7.0

想定南海地震（中央防災会議）を選定

想定敷地下方のスラブ内地震を選定
19

「検討用地震」の選定結果
内陸地殻内地震：敷地前面海域の断層群による地震（L=42km）：想定南海地震 Ｍ8.6

プレート間地震（中央防災会議による想定南海地震）

海洋プレート内地震：想定敷地下方のスラブ内地震（Ｍ7.0）
海洋プレート内地震
131

132

133

134

135

136

137

36

内陸地殻内地震
敷地前面海域の断層群による地震

海洋プレート内地震
想定敷地下方のスラブ内地震

36

伊方発電所
35

35

34

34

33

33

プレート間地震
想定南海地震
32

32

km

0

100

200

134

135

136

31

31
131

132

133

137

20

震源を特定して策定する地震動①｢応答スペクトルに基づく地震動評価｣(H=0.05)2000

内陸地殻内地震：不確かさ考慮（敷地前面海域の断層群による地震）
内陸地殻内地震（敷地前面海域の断層群による地震）
プレート間地震（想定南海地震）
海洋プレート内地震（想定敷地下方のスラブ内）
基準地震動Ｓ２

加速度（cm/s2 )

1500

1000

500

00.010.1

1

10

周期（秒）

21

震源を特定して策定する地震動②｢断層モデルを用いた手法による地震動評価｣(H=0.05)2000

内陸地殻内地震 NS方向
（敷地前面海域の断層群による地震）
内陸地殻内地震 EW方向
（敷地前面海域の断層群による地震）
プレート間地震 NS方向
（想定南海地震）
プレート間地震 EW方向
（想定南海地震）
海洋プレート内地震 NS方向
（想定敷地下方のスラブ内地震）
海洋プレート内地震 EW方向
（想定敷地下方のスラブ内地震）
基準地震動Ｓ２

加速度（cm/s2 )

1500

1000

500

00.010.1

1

10

周期（秒）

22

不確かさの考慮について①｢応答スペクトルに基づく地震動評価｣
地質境界としての中央構造線が北に傾斜していることを考慮し，断層面を傾斜させて地震規模を大きくするなど，不確かさを考慮。
不確かさを考慮
不確かさの考慮

基本ケース

A’

A’
42km

敷地

30°

42km

敷地

90°
30°
AA
断層傾斜角 90°

断層傾斜角 30°

ﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ Ｍ7.1

ﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ Ｍ7.6

7.8km
敷地A’

A
90°

13km

A
26km

7.8km
敷地
A’
30°
13km
23不確かさの考慮について②｢断層モデル手法を用いた手法による地震動評価｣
応答スペクトルに基づく地震動評価と同様に断層面を傾斜させて地震規模を大きくし，さらにアスペリティの位置を発電所敷地に近づけるなど，不確かさを考慮
基本モデル

90°

90°

42km

不確かさの考慮①
・断層傾斜角90°・アスペリティ深さ
中央・破壊開始点
3個所

敷地
7.8km

90°

42km

13km

不確かさの考慮②

42km

敷地
7.8km

26km

・断層傾斜角90°・アスペリティ深さ
上端・破壊開始点
3個所

敷地
7.8km

13km

30°

・断層傾斜角90°・アスペリティ深さ
上端・破壊開始点
3個所

不確かさの考慮③・断層傾斜角30°・アスペリティ深さ
中央・破壊開始点
3個所

30°

42km

敷地
7.8km

・断層傾斜角30°・アスペリティ深さ
上端・破壊開始点
3個所

26km

24震源を特定せず策定する地震動
敷地周辺における震源を事前に特定できない地震の最大規模は，加藤ほか(2004)
が「震源を事前に特定できない地震による水平動の地震動レベル」を提案する際に基づいた地震規模Ｍ6.8と同程度以下と推定されるため，敷地の地盤物性を考慮し，加藤ほか(2004)が提案した地震基盤における地震動レベルを，震源を特定せず策定する地震動として設定。
(H=0.05)2000

震源を特定せず策定する地震動

加速度（cm/s2 )

1500

1000

500

00.01

0.1

1

10

周期（秒）

25

基準地震動Ss-1Hの策定「敷地ごとに震源を特定して策定する地震動（応答スペクトル，断層モデル）」と，最新の知見に基づき策定した「震源を特定せず策定する地震動」，さらには，旧耐震指針に基づく基準地震動Ｓ２も包絡した「基準地震動Ss-1H」を設定。
(H=0.05)2000

基準地震動Ｓｓ－１H
内陸地殻内地震（応答スペクトルに基づく地震動評価）
内陸地殻内地震 NS方向
（断層モデルを用いた手法による地震動評価）
内陸地殻内地震 EW方向
（断層モデルを用いた手法による地震動評価）
プレート間地震（応答スペクトルに基づく地震動評価）
プレート間地震 NS方向
（断層モデルを用いた手法による地震動評価）
プレート間地震 EW方向
（断層モデルを用いた手法による地震動評価）
海洋プレート内地震（応答スペクトルに基づく地震動評価）
海洋プレート内地震 NS方向
（断層モデルを用いた手法による地震動評価）
海洋プレート内地震 EW方向
（断層モデルを用いた手法による地震動評価）
震源を特定せず策定する地震動

加速度（cm/s2 )

1500

1000500

基準地震動Ｓ２00.01

0.1

110

周期（秒）

（参考）基準地震動Ss-1Hの年超過確率：10－５～10－６26

基準地震動Ssの策定のまとめ
基準地震動Ssとしては，「基準地震動Ss-1H」に加え，施設に与える影響の観点から地震動の周波数特性・位相特性等を考慮して，断層モデルを用いた手法により「基準地震動Ss-2NS,Ss-2EW」を設定。
2000

基準地震動Ｓｓ－１H
基準地震動Ｓｓ－２NS（敷地前面海域の断層群による地震：NS方向）
基準地震動Ｓｓ－２EW（敷地前面海域の断層群による地震：EW方向）＜参考＞ 基準地震動Ｓ２

加速度（cm/s2 )

1500

1000

500

00.01

0.1

110

周期（秒）

27

基準地震動Ssの策定のまとめ
地震波については，基準地震動Ｓｓ－１Hに適合させた設計用模擬地震波を策定し，基準地震動とする。また，断層モデルにより策定した基準地震動Ss-2NS，Ss-2EWについては，断層モデル評価による時刻歴波形そのままを基準地震動として設定する。
【新耐震指針に基づく基準地震動Ssの加速度波形】
（水平動）
▽570

400

200

2000-2000-200-400-400-600-600010

▽

400

加速度
(cm/s 2 )旧指針に基づく基準地震動S2の加速度波形】
(水平動)
▽473

600

400

加速度
(cm/s 2 )加速度(cm/s 2 )600

【参考318

20

30

4050

時間 (秒)

基準地震動（Ss-1H）

60

0

10

20

30

時間 (秒)

40

基準地震動（S2）200
0-200-400
0102030

時間 (秒)

40

加速度(cm/s 2 )基準地震動（Ss-2NS：南北方向）
▽

400

298

200
0-200-400
0102030

時間 (秒)

40

基準地震動（Ss-2EW：東西方向）

28

Ｃ．施設等の耐震安全性評価29

安全上重要な建物・構築物の耐震安全性評価
・耐震Ｓクラスの施設を内包する伊方３号機の原子炉建屋および原子炉補助建屋について，地震応答解析モデルを設定し，基準地震動Ｓｓによる地震応答解析を実施
・耐震安全性の評価にあたっては，建屋全体の健全性を確認する観点から，地震応答解析の結果による耐震壁のせん断ひずみを評価
建屋のモデル化
1

原子炉格納容器(C/V)

外周コンクリート壁(O/S)

2
34
5
6

燃料取扱棟(FH/B)

7蒸気発生器(S/G)
内部コンクリート(I/C)

8

原子炉補助建屋(A/B)

9

1

10
2
11

原子炉周辺
補機棟(RE/B)

3

12
4
5

6

7

ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ発電機
支持架台(D/G)

GL

GL【原子炉建屋】【原子炉補助建屋】

30

安全上重要な建物・構築物の耐震安全性評価
耐震安全性評価結果

耐震壁の最大せん断ひずみは評価基準値を満足しており，耐震安全性が確保されていることを確認(×105 kN)
6(×105 kN)
30【NS方向、Ss-1Hの応答結果】

5【NS方向、Ss-1Hの応答結果】

25

4
せん
断 3力20せん断 15
力10D211 12410

力98715

耐震壁

H

せん断ひずみ＝Ｄ／Ｈ

603520012
せん断ひずみ34(×10-3 )部材 １ ～ ５ （耐震壁扱いしていない）を除く部材の応答結果を示す。

70112
せん断ひずみ34(×10-3)

部材 ６ （NS方向に対し耐震壁扱いしていない）を除く部材の応答結果を示す。

最大せん断ひずみ：0.63×10-3

最大せん断ひずみ：0.84×10-3

評価基準値：2.0×10-3

評価基準値：2.0×10-3【耐震壁のせん断ひずみ(原子炉建屋O/S部)の例】【耐震壁のせん断ひずみ(原子炉補助建屋)の例】

31

安全上重要な機器・配管系の耐震安全性評価
１．評価対象（伊方３号機）
原子炉を「止める」，「冷やす」，放射性物質を「閉じ込める」といった安全上重要な機能を有する耐震Ｓクラスの主要な設備⑧①炉内構造物（止める）②制御棒（挿入性）（止める）③蒸気発生器（冷やす）③②⑦④④一次冷却材管（冷やす）⑤余熱除去ポンプ （冷やす）⑥余熱除去設備配管（冷やす）⑤⑦原子炉容器（閉じ込める）①⑧原子炉格納容器 （閉じ込める）⑥32

安全上重要な機器・配管系の耐震安全性評価
２．評価内容および評価方法
基準地震動Ｓｓによる応答解析を行い，その結果求められた発生値（または制御棒の挿入時間）を評価基準値と比較することによって，構造強度評価，動的機能維持評価を実施
評価基準値とは，構造強度評価の場合は材料毎に定められた許容応力等，動的機能維持評価（制御棒の挿入性）の場合は安全評価の解析条件等を踏まえて設定された規定時間のことを言う

33

安全上重要な機器・配管系の耐震安全性評価
３．評価結果発生値は評価基準値を満足しており，耐震安全性が確保されていることを確認
構造強度評価結果（伊方３号機）
区分
止める

冷やす

閉じ込める
※１

評価部位単位発生値※１

評価基準値
（許容値）

①炉内構造物

炉心そう

応力[N/mm2]88391③蒸気発生器

支持構造物

応力[N/mm2]

5579④一次冷却材管本

体

応力[N/mm2]116348⑤余熱除去ポンプ

基礎ボルト

応力[N/mm2]1210⑥余熱除去設備配管

本体

応力[N/mm2]

168343⑦原子炉容器

支持構造物

応力[N/mm2]

270

465

⑧原子炉格納容器

本

応力[N/mm2]60351

評価対象設備体

発生値は基準地震動Ss-1,2によるもののうち最も厳しいものを記載

動的機能維持評価結果（伊方３号機）
区分

評価対象設備評価部位

単位発生値※１

評価基準値
（許容値）

止める

②制御棒（挿入性）

－

時間[秒]

2.03

2.50

※１

発生値は基準地震動Ss-1,2によるもののうち最も厳しいものを記載

34

今後の予定・伊方３号機の耐震安全性評価については、本年７月末までに報告書を提出することとしていましたが、７月末の段階で、新潟県中越沖地震の知見を踏まえた具体的な評価事項について、保安院において検討が継続されていたことから、この検討を踏まえて評価を行うため、３号機の耐震安全性評価結果の報告を延期することとしました。その後、本年９月４日に保安院から具体的な評価事項についての通知が出され、現在は、それらに対する検討を行っております。検討結果がまとまり次第、３号機の耐震安全性評価を報告する予定です。伊方１，２号機についても、３号機に引き続き、耐震安全性評価を行っていきます。
・現在，新耐震指針の主旨を踏まえ，耐震安全性に関する信頼性を一層向上させるとの観点から，既に自主的に開始している耐震性向上工事を，今後とも，進めて参ります。
35