平成14年度土木学会中部支部研究発表会

2003.3.7

想定東海地震を対象とした震源過程のインバージョンの試み
岐阜大学大学院
岐阜大学流域圏科学研究センター
岐阜大学工学部
岐阜大学工学部

学生会員○久世 益充
正 会 員 杉戸 真太
正 会 員 能島 暢呂
坪田 琢也

1. はじめに一様と仮定している．次に STEP Ⅱでは，与えられた断層
2001 年の中央防災会議 による東海地震の想定震源域 パラメータにより算出した加速度パワーの時刻歴を用いの見直しを契機に，東海地域に大被害を及ぼすと予想さ てインバージョンを行い，断層面上の地震動パワーの相対れる東海，東南海地震といった海洋型地震に対する防災意 比率を推定する．地震動パワーの相対比率は，断層を同じ識が高まってきている．想定震源域の見直しにより，震度 面積の小断層に分割した場合，各小断層の地震モーメン
5)
分布推定 1) や地震防災対策強化地域の見直し 2) が行われ， トのほぼ 0.4 乗に比例することが明らかにされている ．
各自治体においては想定東海地震を対象とした地震被害 3. 想定東海地震を対象としたインバージョンの適用例
1)

想定が行われつつある．
地震被害の軽減を目指すには，このような想定地震に対する震度予測や被害想定に基づく事前の耐震化対策が重要である．一方，地震発生直後に的確に初動体制が確立されれば，被害拡大を大きく軽減すると思われる．このためには，発生直後に得られる限られた情報から震源過程を推定し，それに基づく詳細な震度分布を早い段階で知ることが重要である．本研究では，想定東海地震が発生した場合を仮定し，得られた強震記録より算出される加速度パワーの時刻歴を用いた震源過程のインバージョン法の適用例について述べる．

断層モデルと解析に使用した地点を図 2 に示す．ここでは，想定震源域周辺の K{NET 観測点 6) で記録が得られた場合を想定し，地震動予測法 EMPR5) により算出した工学的基盤面上の地震動波形を用いることとした．

2. 加速度パワーの時刻歴による震源過程推定法 3) の概要

想定東海地震の断層パラメータとインバージョンに用いた断層パラメータを表 1 に示す．表中の想定東海地震の断層パラメータは中央防災会議発表のデータを基に設定した．本研究では，断層パラメータの違いがインバージョン結果に及ぼす影響を見るため，次の 2 つのケースで解析を行った．
Case1:M0 ,vr が与えられている場合．
Case2:図 1 の手順に従って推定した M0 ,vr を用いた場合．

加速度パワーの時刻歴を用いた震源過程推定法 3) の概要を図 1 に示す．ここでは，震源位置 (緯度・経度・深さ)，断層位置 (長さ・幅・走向・傾斜角) は予め与えられているとして推定を行う．STEP Ⅰでは，震源位置，マグニチュー
ド M ，断層位置と各地点の観測記録を用いて，著者ら 4)の手法により地震モーメント M0 , 断層の破壊伝播速度 vrを推定する．なお，この段階では断層面上のパワー放出は

図 3 にインバージョンにより推定したアスペリティ分布を示す．中央防災会議発表の断層パラメータを基に設定したアスペリティ分布 (a) と比較すると，想定東海地震と同じ M0 ,vr を与えた (b) はアスペリティの大きな領域が(a) とほぼ同じであり，楕円型の震源域も推定できていることが確認できる．一方，推定した M0 ,vr を用いて解析した (c) では，(a) とは異なる分布形状となった．

図 1 震源過程推定法の概要
想定東海地震の断層パラメータ

表 1

想定東海地震

Case1

Case2

緯度34± 120 1000
経度
137± 560 2000
長さ (km)145¤
幅 (km)
70¤
断層
面積 (km2 )7536¤¤
走向 (度)
207:0
傾斜角 (度)
16:4
地震モーメント M028
1:1 £ 10
0:97 £ 1028(dyne¢cm)
破壊伝播速度 vr
2.70
2.91(km/sec)
地震波伝播速度3.82(km/sec)¤ 断層の長さと幅は，想定断層面を包含する長方形で表した値を示す．
¤¤ 断層面積は破壊部分の面積を示す．
震源位置

図2

想定震源域周辺の K-NET 観測点と解析に使用した地点

図 4 に，想定東海地震による加速度パワーの時刻歴と推定したアスペリティに基づき算出した加速度パワーの時刻歴を示す．比較のため，想定東海地震と同じ M0 ,vr を与え，震源域を包含する長方形で表した断層面上でアスペリティを一定として算出した加速度パワーの時刻歴を
図 4(a) に示す．図 4(a) より，想定東海地震と同じ M0 ,vr を与えて地震動パワーの時刻歴を算出しても，アスペリティを考慮しないと異なる波形となることがわかる．

モーメント M0 ，断層の破壊伝播速度 vr の異なる 2 つのケースでインバージョンした結果が想定東海地震による加速度パワーの時刻歴をよく再現できていることを確認することができたが，推定されるアスペリティ分布が異なることがわかった．
今後は解析に用いる地点数や断層との位置関係がインバージョン結果に及ぼす影響について考察し，アスペリティ分布をより的確に推定するための地点選定法について検討する．

想定東海地震と同じ M0 ,vr を与えて，インバージョンにより推定した地震動パワーの相対比率に基づき算出し 参考文献
1) 中央防災会議：東海地震に関する専門調査会，http://www.bousai.go.jp/
た図 4(b) では，想定東海地震とほぼ同じ波形となること
jishin/chubou/tokai/index.html
2) 中央防災会議：地震防災対策強化地域の指定について，http://www.
が確認できる．また，推定した M0 ,vr を与えてインバー
bousai.go.jp/chubou/4/20020423siryou-1-1.pdf，2002.4.
ジョンした結果に基づく図 4(c) では，図 3(c) に示すように
3) 久世益充，杉戸真太，能島暢呂，柳生健治：強震動加速度記録を用いた 1999
年台湾集集地震における震源過程のインバージョン，土木学会第 26 回地震
想定東海地震のアスペリティ分布を再現できなかったが，工学研究発表会，pp.537〜540，2001.8.
4) 久世益充，杉戸真太，能島暢呂，古本吉倫：断層の破壊方向を考慮した即
図 4(b) と同様に想定東海地震の波形を表していることが時広域強震動分布推定法の検討，JCOSSAR2000 論文集，pp.229〜236，確認できる．
2000.11.
想定東海地震と各ケースのアスペリティ分布を用いて算出した計測震度の差を図 5 に示す．蒲郡，尾鷲，大月，甲府，秦野，諏訪ではアスペリティを一定にして算出した
計測震度の方が想定東海地震の計測震度に近い値となったが，その他の地点ではインバージョン結果に基づき算出した計測震度が想定東海地震に近づくことが確認できた．

5) Sugito,M.,Furumoto,Y. and Sugiyama,T.: Strong Motion Prediction on Rock Surface by Superposed Evolutionary Spectra, 12th
World Conference on Earthquake Engineering, 2111/4/A，CDROM，2001.
6) 防 災 科 学 技 術 研 究 所 ホ ー ム ペ ー ジ,K{NET,http://www.knet.bosai.go.jp/

4. おわりに本研究では，著者らによる加速度パワーの時刻歴を用いた震源過程推定法 3) を想定東海地震に適用した．地震(a) アスペリティを考慮せず，M0 ,vr のみを与えた場合(a) 想定東海地震のアスペリティ分布(b)Case1 による場合(c)Case2 による場合(b)Case1:M0 ,vr が与えられる場合

図4

加速度包絡波形の比較 (飯田地点)(c)Case2:M0 ,vr を推定した場合
図 3

アスペリティ分布の比較

図5

計測震度の比較