第３回、第10回、第16回、第19回、第21回、第27回、第28回ＷＴ資料改訂版（論点No.26～32，34～48，225，228反映）

東海第二発電所

津波対策への対応について（改訂版）

2024年7月23日
日本原子力発電株式会社
本資料のうち，

津波対策-1

は営業秘密又は防護上の観点から公開できません。

目 次
津波対策への対応 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

3

津波の評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

9

耐津波設計 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 95
補足説明資料 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 133

津波対策-2

津波対策への対応

津波対策-3

津波対策への対応 目次
１．福島第一原子力発電所事故の教訓 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
２．防護対象とする津波の区分と発電所の防護方針 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
３．津波対策の従来からの主な変更点 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
４．東海第二発電所 防潮堤位置図 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・

津波対策-45678

２．防護対象とする津波の区分と発電所の防護方針

・太平洋に面する東海第二発電所における津波に対する安全対策の特徴として，防護対象とする津波高さを以下の二つのとおり設定し，それぞれの津波の特徴に応じた形で発電所の安全確保を図ることとしている。
・ここでは，それぞれについて防護対象設備，津波防護対策等を示す。

①基準津波（防潮堤前面最高水位T.P.＋17.1m）⇒決定論的手法に基づき，発電所の供用期間中に発電所の安全施設に大きな影響を及ぼす恐れがある津波を定義したもの。（第3回ﾜｰｷﾝｸﾞﾁｰﾑでご説明）⇒発電所に設置する防潮堤（高さT.P.＋20m）等により，基準津波を敷地に流入させない対策を図ることで，発電所の安全施設の機能を維持する。

②敷地に遡上する津波（防潮堤前面最高水位T.P.＋24m（無限鉛直壁））⇒確率論的評価を用いた津波ＰＲＡ結果に基づき，基準津波の防潮堤前面高さ（T.P.＋17.1m）を上回り，防潮堤高さ（T.P.＋20m）を超える津波に対して発電所の防護を行う。
⇒防潮堤を超えて敷地に遡上する津波に対して，原子炉建屋の外壁や重大事故等対処設備等に水密対策を施すことで，重大事故対処設備を活用して原子炉等の冷却を可能とする。
津波対策-6

３．津波対策の従来からの主な変更点
対策の目的

対策の方向性

従来から備えていた対策

福島第一原子力発電所事故の教訓に基づく新たな安全対策

備考①基準津波への対策
・発電所全体を取り囲むように防潮堤等を設置し，敷地に津波を流入させない対策を図ることで，発電所の安全施設の機能を維持する。
・防潮堤の高さ：T.P.＋20m（海岸側）及びT.P.＋18m（陸側）

津波の敷地
への流入防
止

Ｓクラスに属する施設の設置された敷地に基準津波による遡上波を地上部から到達，流入させない・低地の重要安全施設（非常用海水ポンプ）を局所的に防護する方針

・上記に対応した取水路や放水路，開口部への流入防止対策，貫通部止水処置等を実施する。
基準津波の評価に基づく
防潮堤前面の最高水位T.P.＋17.1m（入力津波高さT.P.＋17.9m）

・海水ポンプ室の防護壁の増強（T.P.約＋6.1m）（当時対策実施中）

新規②敷地に遡上する津波への対策

茨城県による津波評価に基づく海水ポンプ室位
置水位：T.P.約＋5.7m

・基準津波を上回り，防潮堤高さ（T.P.＋20m）を超えて敷地に遡上する津波に対して発電所の防護を行う。
・防潮堤を超えて敷地に遡上する津波に対して，原子炉建屋の外壁や重大事故等対処設備等に水密対策を施し，重大事故対処設備を活用して原子炉等の冷却を可能とする。
敷地に遡上する津波の設定
防潮堤前面の最高水位T.P.＋24m （無限鉛直壁を想定）

水位低下に
よる安全機
能への影響
防止

水位変動に伴う取水性低下による重要な安全機能への影響
を防止

津波監視設
備の設置

津波の襲来状況を監視するために津波監視設備を設置・基準津波による引き波時も安全機能を維持する。

・非常用海水ポンプの吸い込み口の取水可能水位まで対応可能

引き波の入力津波高さはT.P.－6.0mで，非常用海水ポンプ取水可能水位T.P

取水ピット水位 T.P.
まで取水可能を下回る

新規・貯留堰の設置により海水を貯留し，引き波が継続している間も非常用海水ポンプの運転継続を可能とする。
・津波の襲来状況を監視し，津波による水位の変化を監視・計測する。

潮位計による潮位の監視

・耐震性を有する，津波・構内監視カメラ，取水ピット水位計及び潮位計を設置する。

津波対策-7新規

津波の評価

津波対策-9

津波の評価 目次
１．評価の変遷 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 11
２．新規制基準およびその適合状況（耐津波） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 13
３．基準津波の策定要件 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 14
４．津波評価のあらまし ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 15
５．地震に起因する津波の評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 24
６．地震以外に起因する津波の評価 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 77
７．基準津波の選定 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 100
８．行政機関の津波評価との比較・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 102

津波対策-10

１．評価の変遷
津波評価
昭和46(1971)年
12月

原子炉設置許可申請

平成5年7月北海道南西沖地震発生

平成8年12月

4省庁（農水省，水産庁，運輸省，建設省）が「太平洋沿岸部地震津波防災計画主要調査委員会」を設置。

平成9(1997)年

4省庁の検討状況を踏まえ，津波解析を実施。
1677年房総沖地震を波源とした解析結果（最高水位T.P.+4.41m）からポンプ室の壁がT.P.+4.91mまで必要と判断し，自主的に対策を実施。

津波対策

昭和31年7月以降の日立港の潮位記録（最高潮位：T.P.+1.46m）を基に
敷地レベルを設定（取水口機器設置レベル：T.P.+3.31m）。

平成10年3月

7省庁（4省庁＋国土庁，気象庁，消防庁）が「津波防災計画における津波対策強化の手引き」を公表。

平成14(2002)年
2月

土木学会が「原子力発電所の津波技術」を公表。

平成18年9月「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」改訂。

平成19年10月

茨城県が「県沿岸における津波浸水想定区域図等」を公表。

平成20(2008)年
12月

津波高さ
T.P.(m)+1.46+3.31m（最高潮位）（敷地レベル）

+4.41

+4.91

左記評価技術に基づき津波評価を実施した結果，最高水位がT.P.+4.86mであり，ポンプ室の安全性を確認。
（次頁に示す）（H9年対策）+4.86

茨城県の津波評価を踏まえた評価を実施した結果，最高水位がT.P.+5.72mであったことから，ポンプ室の対策計画を決定。
（次頁に示す）平成23年3月11日

2011年東北地方太平洋沖地震

ポンプ室対策のうち側板設置完了（H22,9）。ポンプ室対策のうち貫通部の封止完了（H23）。ケーブルトレイ（北側）対策中。

平成25年6月「実用発電用原子炉及びその付属施設の位置，構造及び設備の基準に関する規則の解釈」及び各種審査ガイドの制定（原子力規制委員会）

平成26年5月

原子炉設置変更許可
申請「基準津波及び対津波設計方針に係る審査ガイド」，2011年東北地方
太平洋沖地震の知見等を踏まえ基準津波を設定（防潮堤位置：
T.P.+17.2m）

津波対策-11

+5.72

+6.11

+17.2

+18～20（防潮堤位置）（防潮堤高さ）

1．評価の変遷 「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」を踏まえた評価（2011年東北地方太平洋沖地震前）●「原子力発電所の津波技術」（土木学会）に基づく評価
日本海溝沿い及び千島海溝（南部）沿いで考慮する波源モデル

1677年延宝房総沖地震に対応する波源が最も影響が大きく，
最高水位がT.P.+4.86mとなった。

●茨城県の津波評価（H19年10月）に基づく評価

ハード対策

ソフト対策

想定地震

1897年
明治三陸地震1677年
延宝房総沖地震

ﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ(M)

8.6

8.3

茨城県沿岸で
の津波高さ

1～2m

2～7m

津波対策-121677年延宝房総沖地震を波源として評価を行った結果，最高水位がT.P.+5.72mとなった。

２. 新規制基準およびその適合状況（耐津波）
東海第二発電所発電用原子炉設置変更許可申請書(平成26年5月)
添付書類八「変更後における発電用原子炉施設の安全設計に関する説明書」
1.10.8「実用発電用原子炉及びその付属施設の位置、構造及び設備の基準に関する規則（平成25年7月8日施行）」に対する適合(抜粋、一部追記)【第5条】 新規制基準の項目※１
設計基準対象施設は、その供用中に当該設計基適合状況(１)基準津波の策定

準対象施設に大きな影響を及ぼすおそれがある津

基準津波は，最新の科学的・技術的知見を踏まえ，波源海域から敷地周辺までの海波(以下「基準津波」という。)に対して安全機能が損

底地形，地質構造，地震活動性等の地震学的見地から想定することが適切なものを策

なわれるおそれがないものでなければならない。

定する。
また，津波の発生要因として，地震のほか，地すべり，斜面崩壊，その他の地震以外の要因，及びこれらの組み合わせによるものを複数選定し，不確かさを考慮し策定する。
なお，基準津波は，時刻歴波形に対して施設からの反射波の影響が微小となるように施設から離れた沿岸域における津波を用いる。
(２)基準津波に対する設計基準対象施設の設計
基準津波に対して，耐津波設計上重要な施設※２の安全機能が損なわれることがない
ように設計する。
耐津波設計上重要な施設を設置する敷地において，基準津波による遡上波を地上部から到達又は流入させない。また、海と連接する取水口，放水路等の経路から，同敷地及び耐津波設計上重要な施設を内包する建屋に流入させない。【外郭防護１】
取水・放水施設、地下部等において，漏水する可能性を考慮の上，漏水による浸水範囲を限定して，重要な安全機能への影響を防止する。【外郭防護2】
上記の他，耐津波設計上重要な施設は、浸水防護をすることにより，津波による影響
等から隔離する。【内郭防護】
水位変動に伴う取水性低下による重要な安全機能への影響を防止できる設計とする。

※１：「実用発電用原子炉及びその付属施設の位置、構造及び設備の基準に関する規則」第五条（津波による損傷の防止）※２：耐震Sクラスに属する施設及び安全機能を有する設備（クラス1・２設備及びクラス３設備のうち緊急時対策所）

津波対策-13

３. 基準津波の策定要件【新規制基準の要求事項】(基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド抜粋)○津波発生要因の検討(1) 津波を発生させる要因として、以下の事象を検討していることを確認する。
・プレート間地震
・海洋プレート内地震
・海域の活断層による地殻内地震
・陸上及び海底での地すべり（以下「地すべり」という。）、斜面崩壊
・火山現象（噴火、山体崩壊、カルデラ陥没等）(2) プレート間地震では、津波を発生させる要因として、以下の事象を考慮していることを確認する。
・プレート境界での大きなすべりにより強い揺れと大きな津波を生成する地震及び海溝直近の分岐断層まで同時に活動する地震・プレート境界（海溝近傍） でのゆっくりとした大きなすべりにより強い揺れは伴わないが大きな津波を生成する津波地震
・上記の同時発生(3) 海洋プレート内地震では、津波を発生させる要因として、海溝軸の外側で発生する地震を考慮していることを確認する。
(4) 海域の活断層による地殻内地震では、津波を発生させる要因として、海岸のやや沖合の陸側のプレート（大陸プレート） 内部で発生する地震を考慮していることを確認する。
(5) 地すべり、斜面崩壊の要因となる事象（地震、火山現象、豪雨等）を適切に考慮していることを確認する。また、活断層が少ない地域においても、過去に地すべりや斜面崩壊が発生したことを示す地形や地質構造が見られる場合には、地すべりや斜面崩壊による津波の発生を適切に考慮していることを確認する。
○津波発生要因の組合せ(1) 津波発生要因に係るサイトの地学的背景、津波発生要因の関連性を踏まえ、次に示す組合せについて考慮していることを確認する。
・プレート間地震とその他の地震
・地震と地すべり
・地震と斜面崩壊
・地震と山体崩壊○基準津波の策定方針(1) 基準津波は、上記の発生要因を考慮した波源モデルに基づき、津波の伝播の影響等を踏まえて複数策定していることを確認する。
(2) 基準津波の策定に当たっては、最新の知見に基づき、科学的想像力を発揮し、十分な不確かさを考慮していることを確認する。

上記内容に基づき基準津波を策定
津波対策-14

４．津波評価のあらまし （地震に起因する津波 ①プレート間地震に起因する津波）
過去に発生した地震規模M8以上（国外においてはM9クラス）の津波の中で，敷地に比較的大きな影響を及ぼしたと考えられる既往津波は，日本海溝沿いで発生したプレート間による津波である。
1677年延宝房総沖地震津波：茨城県那珂湊（現ひたちなか市）：
4.5～5.5m
2011年東北地方太平洋沖地震津波（東海第二発電所）：
概ね5～6m（最大6.5m）
過去に発生した大規模な地震
領域

日本海溝
沿い
近
地
津
波

千島海溝
沿い
伊豆・小笠原
海溝沿い

遠
地
津
波

名称

地震規模

文献調査結果MjMw

869年の津波

8.3
±1/4

－

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1611年の津波

≒8.1

8.3

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1677年延宝房総沖地震津波

≒8.0

8.2

茨城県那珂湊（現ひたちなか市）で4.5～5.5m

1793年宮城県沖地震に伴う津波

8.0～
8.4

－

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1896年明治三陸地震津波

8・1/4

8.3

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

2011年東北地方太平洋沖地震
津波

8.4

9.0

発電所で概ね5～6m（最大6.5 m）

1968年十勝沖地震に伴う津波

7.9

8.2

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

17世紀初頭の地震（500年間隔地震）に伴う津波－

8.8

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1972年八丈島東方沖地震津波

7.2

Mt07.5

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1700年カスケード地震津波－

9.0

茨城県那珂湊（現ひたちなか市）で約2m

1952年カムチャッカ地震津波－

9.0

福島県沿岸で約0.5～1.5m

1960年チリ地震津波－

9.5

茨城県久慈港で約2.3m

1964年アラスカ地震津波－

9.2

小名浜で0.35m，銚子で0.36m

津波対策-17三陸沖から房総沖にかけての主な地震と主な震源域（地震調査研究推進本部（2012）に加筆）４．津波評価のあらまし （原電がさらに保守的に設定した津波評価のまとめ）
前提条件 ： 津波波源を茨城県沖に設定
設定条件① ： 津波波源の南限を房総沖まで拡張
設定条件② ： 超大すべり域を設定
設定条件③ ： 大すべり域及び超大すべり域のすべり量を割り増し
設定条件④ ： 大すべり域及び超大すべり域がプレート境界を跨いだケースも考慮
以上を保守的に評価したことで，津波評価（基準津波）は最高水位（防潮堤前面）において，T.P.+17.1m と設定した。

津波対策-23

5.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

検討対象領域の選定（既往津波の記録）• 地震規模M8以上（国外においてはM9クラス）のプレート間地震について，文献調査※1を行った結果，敷地に比較的大きな影響を及ぼしたと考えられる既往津波は，日本海溝沿いで発生した津波である。
1677年延宝房総沖地震津波：茨城県那珂湊（現ひたちなか市）で4.5～5.5m
2011年東北地方太平洋沖地震津波：発電所で概ね5～6m（最大6.5m）

領域

日本海溝
沿い
近
地
津
波

千島海溝
沿い
伊豆・小笠原
海溝沿い

遠
地
津
波

名称

波源域

地震規模
Mj

Mw

文献調査結果869年の津波

三陸沖

8.3
±1/4

－

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1611年の津波

三陸沖（海溝軸付近）

≒8.1

8.3

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1677年延宝房総沖地震津波

房総沖（海溝軸付近）

≒8.0

8.2

茨城県那珂湊（現ひたちなか市）で4.5～5.5m

1793年宮城県沖地震に伴う津波

三陸沖

8.0～
8.4

－

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1896年明治三陸地震津波

三陸沖（海溝軸付近）

8・1/4

8.3

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

2011年東北地方太平洋沖地震
津波

三陸沖北部～茨城県沖及びその沖合の海溝軸付近

8.4

9.0

発電所で概ね5～6m（最大6.5 m）

1968年十勝沖地震に伴う津波

十勝沖

7.9

8.2

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

17世紀初頭の地震（500年間隔地震）に伴う津波

十勝・根室沖－8.8※2

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1972年八丈島東方沖地震津波

八丈島東方沖7.2

Mt07.5

敷地付近への影響を示す津波の痕跡はない。

1700年カスケード地震津波

北米北西部沖－9.0

茨城県那珂湊（現ひたちなか市）で約2m

1952年カムチャッカ地震津波

カムチャッカ半島南東沖－

9.0

福島県沿岸で約0.5～1.5m

1960年チリ地震津波

チリ南部沖

－

9.5

茨城県久慈港で約2.3m

1964年アラスカ地震津波

アラスカ湾

－

9.2

小名浜で0.35m，銚子で0.36m

三陸沖から房総沖にかけての主な地震と主な震源域（地震調査研究推進本部（2012）に加筆）※1 資料5-2「1.1(2) 津波痕跡に関する文献調査」に記載※2 Ioki and Tanioka （2016, in press）による。

• 文献調査結果より，過去に敷地へ比較的大きな影響を及ぼした日本海溝沿いの領域を対象に，津波波源について検討した。
• 遠地津波（チリ地震等）及び近地津波のうち千島海溝沿い及び伊豆・小笠原海溝沿いの領域については，敷地への影響が小さいことを確認した。

津波対策-27

5.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定津波の設定に反映する知見の分析（特徴と関連する知見（破壊領域とすべり） ）他機関の検討※（Ozawa et al. (2012)，Koketsu et al.（2011），内閣府（2012）及びSatake et al.（2013））に基づけば， 2011年東北地方太平洋沖地震の破壊領域とすべりには以下の傾向が見られる。
「複数の領域が連動して破壊した。」「すべりには不均質性が認められ，大きなすべりが生じた領域は三陸沖中部の一部，宮城県沖，三陸沖南部海溝寄り，福島県沖の一部の４領域
及びその沖合の海溝軸付近である。」

陸上・海上のGPS及び水圧計データに基づく2011年東北地方太平洋沖地震のすべり量分布（黒線）（Ozawa et al. (2012)に加筆）

津波インバージョン解析（Koketsu et al. (2011)に加筆）

津波対策-28

津波インバージョン解析（内閣府（2012）に加筆）

津波インバージョン解析（Satake et al.（2013）に加筆）

5.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定津波の設定に反映する知見の分析（特徴と関連する知見（固着の程度とすべり） ）西村（2013）は，固着の程度とすべりについて以下の見解を示している。
「大きなすべりが生じた領域は，固着の程度が大きい領域に対応している。」• 固着が強いプレート境界と20世紀以降の巨大地震の発生域の関係を整理し，M9クラスの巨大地震は全てカップリング係数が中程度以上の特定の領域で発生しているとしている。

：すべり欠損速度が2cm /年以上と推定されている領域：1900 年以降のM8.8 以上の超巨大地震の震央？

：カップリングしていると疑われるが，文献が調査できなかった地域：プレート境界位置【カップリング係数が大きい(1に近い)地域】• 北米カスケード，チリ，スマトラ，西南日本（南海トラフ）【カップリング係数が中程度の地域】• カムチャッカ，アリューシャン，アラスカ，メキシコ，中米，コロンビア，
ペルー，東北日本（日本海溝，千島海溝）【カップリング係数が小さい地域】• ニュージーランド，トンガ，伊豆・小笠原，マリアナ，琉球，フィリピン等

環太平洋とその周辺における測地データから推定されたプレート間カップリング分布（西村（2013））

津波対策-315.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定津波の設定に反映する知見の分析（特徴と関連する知見（破壊領域） ）文部科学省測地学分科会（2013）は，破壊領域について以下の見解を示している。
「沈み込む海山及びプレート境界が破壊伝播のバリアとなっている。」• 2011年東北地方太平洋沖地震の余震については，大きなすべりの領域は震源から南東方向に約20kmの浅い領域に位置しており，この領域は沈み込むフィリピン海プレートの北東限と沈み込む海山に囲まれた場所に位置するため，この地震の破壊の伝播の伝達がフィリピン海プレートと海山によって止められたように見え，大地震の発生場所と規模（震源域の広がり）を海底地形やプレート構造などの地学的要因と関係する可能性があることが分かったとしている。

（文部科学省測地学分科会（2013））

津波対策-35

5.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定津波の設定に反映する知見の分析（特徴と関連する知見（固着の程度と破壊領域） ）Wang and Bilek (2014)は，固着の程度と破壊領域について以下の見解を示している。
「固着の程度が小さい領域が破壊伝播のバリアとなっている。」• 機器観測された全ての巨大地震は，滑らかな地形が沈み込む海域で発生している。起伏の激しい地形を伴うプレート境界はクリープしており，超巨大地震を発生しない。
• 沈み込む海山は，起伏の激しい地形の典型例である。海山が沈み込む領域では中小規模の地震を伴うが，大地震を発生する証拠は得られていない。2011年東北地方太平洋沖地震の破壊の南側での停止は，フィリピン海プレートが下盤となる位置ではなく，海山が沈み込む領域で生じた。

起伏の激しい海底と巨大地震の発生位置の分布(Wang and Bilek (2014))

津波対策-365.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定津波の設定に反映する知見の分析（特徴と関連する知見（巨大地震の発生） ）菅原他（2013）及び地震調査研究推進本部(2012)は，巨大地震の発生について以下の見解を示している。
「過去に同規模の巨大地震が数百年間隔で発生している。」• 菅原他（2013）に基づけば，貞観869年の津波と2011年東北地方太平洋沖地震の仙台平野における浸水域や津波堆積物の到達限界は殆ど重なる。したがって，過去にも同じ海域で東北地方太平洋沖型の地震と同規模の地震が発生していたと推測される。
• 地震調査研究推進本部(2012)は，東北地方太平洋沖型の地震の特徴のひとつである広い浸水をもたらす津波は，過去2500年間で5回発生していたと確認され，これらの津波をもたらした地震が繰り返し発生したとするとその発生間隔は400年～800年程度で平均発生間隔は600年程度であるとしている。

(地震調査研究推進本部(2012）)（A）西暦1500年頃のイベント，（B）869年の津波（C）西暦430年頃のイベント， （D）紀元前390年頃のイベント

仙台平野における869年の津波と2011年東北地方太平洋沖地震津波の浸水域の比較（菅原他（2013））

石巻市，仙台市，山元町，相馬市で見られた津波堆積物の地域間対比（文部科学省 研究開発局他（2010）に加筆）

津波対策-395.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定津波の設定に反映する知見の分析（特徴と関連する知見（巨大地震の発生） ）佐竹（2011）は，巨大地震の発生について以下の見解を示している。
「巨大地震が数百年間隔で発生している。」• 頻度の高い中規模地震と数百年に一度の大規模地震の組合せで，プレートの沈み込みに伴う歪みの解放を説明できるモデルを提示しており，すべり残しが2011年型の地震ですべて解放されると仮定すると，そのサイクル（スーパーサイクル）は約700年となるとしている。

(佐竹(2011)に加筆)

津波対策-40

5.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定津波の設定に反映する知見の分析（特徴と関連する知見（巨大地震の発生） ）当社の検討結果に基づけば，巨大地震の発生について以下の傾向が見られる。
「巨大地震が数百年間隔で発生している。」• 他機関の文献で得られた知見に基づくM9クラスの巨大地震の平均発生間隔，プレート相対運動速度及びカップリング係数で概算したすべり量と
地震時すべり量には調和的な関係がある。

カスケード沈み込み帯の巨大地震※（1700年）

カムチャッカ沖の巨大地震※（1952年）

チリ沖の巨大地震※（1960年）

アラスカ沖の巨大地震※（1964年）

スマトラ沖の巨大地震※（2004年）

マグニチュード（M）

9.0

9.0

9.5

9.2

9.1

M9クラスの巨大地震の平均
発生間隔①

平均約500年（全域の破壊）平均100～400年

平均約300年

平均約600年

平均400～500年

プレート相対運動速度②3.2～3.8cm/年

6.9～8.4cm/年

6.3～7.5cm/年

2.2～5.2cm/年

1.6～4.4cm/年

1.0

0.5

1.0

0.6

0.5～1.0

カップリング係数③
概算のすべり量（Ａ）（①，②，③より算出）

500年間で16～19m

100年間で3.5～4.2m
400年間で14～17m

385年間で24～29m
128年間で8～10m

600年間で8～19m
1000年間で13～31m

500年間で4～22m

地震時すべり量（a）

最大19m
平均14m

最大11.4m
平均3.2m

最大25～30m
平均11m

最大22m
平均8.6m

最大23m
平均8.6m津波対策-425.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定波源領域の設定（発電所周辺の再現解析：計算条件及び計算領域）• 広域の津波の再現性が良好な波源モデルや津波伝播に関するモデルを基本として，メッシュの大きさ，陸側境界条件等を一部見直し，発電所周辺（最小5mのメッシュサイズ）における2011年東北地方太平洋沖地震の津波痕跡高さの再現性の観点から以下の条件で検討した。
• 津波伝播に関するモデルが既往津波を良好に再現出来るモデルであることを確認し，発電所の津波想定を行っている。
発電所周辺の再現解析の計算条件
項目

条件

備考

北海道から千葉房総付近までの太平洋（南北約1,300km，東西約800km）
沖合4,320m→2,160m→720m→沿岸域240m→
発電所周辺80m→40m→20m→10m→5m

計算領域
メッシュ構成長谷川他（1987）

基礎方程式

非線形長波理論後藤・小川（1982）の方法

計算スキームスタッガード格子，リープ・フロッグ法

後藤・小川（1982）の方法

初期変位量

Mansinha and Smylie（1971）の方法

境界条件

沖側：後藤・小川（1982）の自由透過の条件
陸側：敷地周辺（計算格子間隔80m～5m）の領
域は小谷他（1998）の陸上遡上境界条件
それ以外は完全反射条件

越流条件

防波堤：本間公式（1940）
護岸：相田公式（1977）

海底摩擦係数

マニングの粗度係数（n=0.03m-1/3s）

水平渦動粘性係数

考慮していない（Ｋｈ=0）

計算時間間隔⊿ｔ＝0.05秒

計算時間

津波発生後240分間

十分な計算時間となるように設定

潮位条件

T.P.-0.49m

地震発生時の日立港潮位

C.F.L.条件を満たすように設定

津波水位＝潮位＋水位変動量＋2011年東北地方太平洋沖地震による地殻変動量

津波伝播に関するモデルに用いた地形データ
項目

データ

陸上
地形

・ 津波解析用地形データ：茨城県（2007）
・ 敷地平面図：日本原子力発電（株）（2007）
・ JTOPO30：（財）日本水路協会（2006）
・ 沿岸の海の基本図デジタルデータ：（財）日本水路協会（2002）
・ 津波解析用地形データ：茨城県（2007）
・ 東海水深図：日本原子力発電（株）（2007）

海底地形

計算領域と格子分割（発電所周辺）

津波対策-49

計算領域と格子分割（沖合～沿岸域）

5.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.1 津波波源の設定

想定波源領域の設定（津波予測解析：計算条件）• 津波予測解析にあたっては，下記の計算条件を用いた。
津波予測解析の計算条件
項目

条件

備考

解析領域

北海道から千葉房総付近までの太平洋

メッシュ構成沖合4,320m→2,160m→720m→沿岸域240m→発電所周辺
80m→40m→20m→10m→5m

長谷川他（1987）

基礎方程式

非線形長波理論後藤・小川（1982）の方法

計算スキームスタッガード格子，リープ・フロッグ法

後藤・小川（1982）の方法

初期変位量

Mansinha and Smylie（1971）の方法

境界条件

沖側：後藤・小川（1982）の自由透過の条件
陸 側 ： 敷 地 周 辺 （ 計 算 格 子 間 隔 80m ～ 5m ） の 領 域は 小 谷 他（1998）の陸上遡上境界条件
それ以外は完全反射条件

越流条件

防波堤：本間公式（1940）
護岸：相田公式（1977）

防潮堤

鉛直無限壁

海底摩擦係数

マニングの粗度係数（n=0.03m-1/3s）

水平渦動粘性係数
計算時間間隔
計算時間

考慮していない（Ｋｈ=0）⊿ｔ＝0.05秒
津波発生後240分間
概略パラメータスタディ

潮位条件

詳細パラメータスタディ

C.F.L.条件を満たすように設定十分な計算時間となるように設定
T.P.+0.02m
T.P.+0.61m (上昇側)
T.P.-0.81m (下降側)

津波水位＝潮位＋水位変動量＋ 2011年東北地方太平洋沖地震による地殻変動量 ＋津波予測解析による地殻変動量（設定根拠については参考資料（36及び38頁）に記載）

津波対策-52

茨城港常陸那珂港区（茨城港日立港区）の潮位表（平成16年～平成21年）を用いて設定5.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.2 津波評価 特性化波源モデルの設定

保守性を考慮した場合に津波水位が大きくなる津波波源の選定• 概略パラメータスタディの結果より，東北地方太平洋沖型の津波波源と茨城県沖に想定する津波波源では，発電所での最大水位上昇量は同程度であるが，最大水位下降量がより大きく，また発電所の前面海域に位置する茨城県沖に想定する津波波源に対して，保守性を考慮することとした。
• 保守性の考え方については次頁に示す通り。

防潮堤前面

取水口前面

津波波源

最大水位上昇量（m）

最大水位下降量（m）

東北地方太平洋沖型の津波波源

8.13

-3.69

茨城県沖に想定する津波波源

8.17

-4.52

津波対策-585.1 プレート間地震に起因する津波 5.1.2 津波評価 特性化波源モデルの不確かさの考慮

茨城県沖から房総沖に想定する津波波源（詳細パラメータスタディの評価結果）■立ち上がり時間• 立ち上がり時間30秒のとき，防潮堤前面の最大水位上昇量が最大(+16.08m）となった。
• 立ち上がり時間30秒のとき，取水口前面の最大水位下降量が最大（-4.970m）となった。

0

20

16.08

15.74

15
10

5

0

取水口前面の最大水位下降量(ｍ)

防潮堤前面の最大水位上昇量(ｍ)

25

-2

-4

-4.970-4.967

-6

-8

-10

30

60

30

立ち上がり時間（秒）A-3

60立ち上がり時間（秒）

防潮堤前面の最大水位上昇量
(ｍ)

A-5

取水口前面の最大水位下降量(ｍ)
破壊開始点⑤

破壊開始点⑥立ち上がり時間(秒)

破壊伝播速度：3.0km/s

立ち上がり時間(秒)

破壊伝播速度：1.0km/s

30

16.08

30

-4.970

60

15.74

60

-4.967

津波対策-65

5.2 海洋プレート内地震に起因する津波 5.2.1 津波波源の設定

文献調査（過去の津波）• Alvarez-Gomez et al.（2012）に基づけば，1933年昭和三陸沖地震津波は，海溝外縁隆起帯（outer rise）で発生した地震では最大規模の地震である。

海溝外縁隆起帯で発生した主な海洋プレート内地震の断層パラメータ（Alvarez-Gomez et al.（2012）に加筆）

津波対策-675.3 海域の活断層による地殻内地震に起因する津波

5.3.2 津波評価
• 海域活断層で波高が最も高くなるのはF1断層～北方陸域の断層～塩ノ平地震断層の同時活動と推定され，その推定津波高は1.8mである。

地震モデル

Mw

長さ：
L
（km）

①

F1断層～北方陸域の断層～塩ノ平地震
断層の同時活動

7.4

58

―

―

1.47×1020

40

1.8

②

F3断層～F4断層の
同時活動

6.5

16

10.7

1.33

7.97×1018

21

0.5

③

F8断層

6.9

26

―

―

2.95×1019

28

0.8

④

F11断層

5.5

5

3.3

0.42

2.43×1017

41

0.1

⑤

Ｆ16断層

6.9

26

―

―

2.95×1019

20

1.2【検討フロー】

幅：
W
（km）

すべり
量：D
（m）

地震モー
メント：Mo
（N・m）

敷地からの
距離：⊿
（km）

推定津
波高：Ht
（m）

• 海域の活断層については，プレート間地震の概略パラメータスタディ
結果（最大水位上昇量17.60m）と比較して，最大水位上昇量が小さいことが推定されるため，概略・詳細パラメータスタディは省略した。
津波対策-75

5.4 地震に起因する津波の評価 まとめ• 地震に起因する津波のうち，発電所に最も影響を与える地震津波は，プレート間地震による津波である。
• 最高水位は防潮堤前面でT.P.+17.2mである。
• 最低水位は取水口前面でT.P.-5.3mである。

【概略パラメータスタディ結果】

地震種別

プレート間地震

海洋プレート内地震

海域の活断層による
地殻内地震

波源モデル

茨城県沖から房総沖に想定する津波波源

三陸沖北部から房総沖の海溝寄りに想定する正断層型の津波波源

敷地前面海域の活断層に想定する津波波源(F1断層～北方陸域の断層～塩ノ平地震断層の同時活動)

最大水位上昇量（防潮堤前面）

17.60m

6.44m

1.8m（阿部（1989）の簡易予測式による推定津波高）

最大水位下降量（取水口前面）-5.47m-4.19m－【詳細パラメータスタディ結果】

地震種別

プレート間地震

地震種別

プレート間地震

最大水位上昇量（防潮堤前面）

16.08m

最高水位※（防潮堤前面）

T.P.+17.2m

最大水位下降量（取水口前面）-4.97m

最低水位※（取水口前面）

T.P.-5.3m※潮位及び地殻変動量（2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地殻変動量も含む）を考慮

津波対策-76