2013 年 12 月 26 日

伊方原子力発電所の耐震安全性は保証されていない
大阪府立大学名誉教授

要旨

長沢 啓行

過小設定し，地震動を過小評価した．

伊方原子力発電所の耐震設計において四国電力

第 4 に，2006 年耐震設計審査指針改訂を受け，四による地震動過小評価には目に余るものがある．

国電力は 2008 年にバックチェック中間報告を出し，

それは原子力ムラに共通したものであり，その縮断層モデルのレシピと耐専スペクトルによる地震図でもある．原子力規制当局は「規制の虜」となっ動評価を初めて行ったが，いずれも地震動を過小て，これに迎合し，安全の「お墨付き」を与えて評価していた．北米中心の地震データに基づく断きた．本小論では，伊方 3 号炉の 1984 年設置変更

層モデルのレシピを国内の活断層にそのまま適用

許可申請書以降の四国電力による地震動過小評価

すると地震規模が過小評価されることを知りつつ，への批判を通して，それを具体的に明らかにした．

それを適用し，地震調査研究推進本部が広く用い第 1 に，四国電力は当初，敷地前面海域の断層ている松田式で求めた地震規模より 1/2∼1/5 程度

群 25km の地震動評価結果をベースに設計用基準に小さく設定した．さらに，応力降下量を楕円ク

地震動 S2 を設定していたが，岡村の調査で「このラックモデルで過小設定し，断層モデルのレシピ

断層群が 1 万年前以降に活動しており基準地震動からさらに過小となるように地震動評価を行った．

S1 の対象である」ことが判明したことから，1997

130km モデルではカスケードモデルを用いて地震

年に基準地震動を見直した．ところが，「S1 を従来

規模を過小算定し，規制当局から通常のスケーリの S2 に引き上げ，S2 をさらに余裕を持って引きング則に基づいて評価するよう指示された際には，上げる」べきところ，同じ断層群の中で「46km を

応力降下量を楕円クラックモデルから無限長垂直S1 対象，より短い 25km を S2 対象」とし，「S1 を横ずれ断層モデルに切り替えて，地震動を過小評

少し引き上げて S2 を変更なし」とした．四国電力

価した．

は作為的に地震動を過小評価しており，これを通耐専スペクトルでは，松田式で地震規模 M を求

商産業省資源エネルギー庁が了承したのは，明らめるべきところ，断層モデルの地震規模 Mo を用かに瑕疵である．

い，さらに，簡略化した Mo −M 換算式を用いて第 2 に，1997 年の基準地震動再評価時に，四国

M の値を 1/4 程度に過小算定し，地震動を大幅に電力は Somerville et al.(1993) の論文を引用し，日過小評価した．また，近距離地震に対しては適用

本国内と北西アメリカとで断層パラメータに大き範囲外だとして無視し，保守的参考値としても採な違いがあることを認識していたが，同じ断層面

用しなかった．

積では地震規模が 1/3 程度に小さくなる北西アメリ

第 5 に，2013 年の伊方 3 号炉設置変更許可申請

カの経験式を用いて地震動を過小評価した．その書では，敷地前面海域の断層群 54km を基本モデ

後も，国内と海外とで地震データの断層パラメー

ルとしたが，耐専スペクトルでは，2008 年バックタに食い違いがあることが示されたにもかかわらチェック時に 1.5 倍の震源特性を考慮するため内ず，四国電力など電力会社や原子力安全規制当局

陸補正をしなかったにもかかわらず，内陸補正をはこれを無視し，海外地震データに基づいて地震

行って地震動を過小評価し，54km・90 度モデル

動を過小評価し続けた．これは，犯罪的であり，不は適用範囲外として採用しなかった．本小論では，作為の瑕疵と言える．

四国電力が参考値として示した 54km・90 度モデ

第 3 に，2003 年の地震調査研究推進本部による

ルや 69km・90 度モデルの耐専スペクトルによれ

中央構造線断層帯の長期評価結果を受け，四国電

ば，1.5 倍の震源特性を考慮した（または内陸補正

力は 130km モデルの地震動評価を行ったが，断層を行わない）耐専スペクトルが基準地震動 Ss を大平均応力降下量を無限長垂直横ずれ断層モデルできく超えることを明らかにした．断層モデルでも，

1松田式で地震規模を算定し，楕円クラックモデル

1の適用をやめ，スラブ内地震を要素地震に用いた

緒言
四国電力は伊方原子力発電所の地震動を過小評

問題点を補えば，地震動が基準地震動 Ss をはるか価してきた．その手口は実に多彩であり，ときにに超えることを明らかにした．

乱暴であり，他の電力会社が採用しない方法を大第 6 に，2013 年申請時に、四国電力は 480km

胆に導入してきた．

連動ケースを基本モデルとして再検討しているが，断層モデルでは，活断層から将来起こりうる地

そこでは，断層モデルとして壇ら (2011) のモデ

震規模を推定することから始めるが，その際，国内

ルを用い，Fujii-Matsu’ura(2000) のモデルを傾斜の地震データに基づくのか，北米中心の地震デー

ケースで用いている．壇らのモデルは，結果としタに基づくのかで結果に大きな差が出る．

て，国内地震データに基づく武村式と海外データ

国内データへの回帰式としては，断層長さから地が中心の長大断層に対する Murotani et al.(2010)

震規模を求める松田式 (1975)[30] があり，地震調の式に接するように作成された経験式になってお査研究推進本部の活断層長期評価で広く使われてり，Fujii-Matsu’ura のモデルは武村式と長大断層いる．Shimazaki(1986)[49] の式，武村 (1998)[55]に対する Scholz(2002) の式に接するように作成さの式もあるが，これらの間に大差はない (注 1)．

れた経験式になっている．本小論では，いずれに他方，北米中心データへの回帰式としては，

おいても北米中心の地震データに基づく入倉式とSomerville et al.(1999)[53] および入倉ら (2001)[14]はかなりずれていること，これは国内の地震デーの式があるが，断層長さではなく断層面積から地タに基づいて適用すべき断層モデルを構築し直さ

震規模を算出している．ところが，国内データでなければならないことの証左であることを明らか

は断層幅が約 13km と短く，北米中心データではにした．また，壇らは，Irie et al.(2010) による動力

16.6km と長い．そのため，同じ地震規模でも，北学的断層破壊シミュレーションの解析結果を地震

米中心データでは断層面積が広く，国内データで

データで回帰して，応力降下量を ∆σ = 3.4MPa,は断層面積が狭い．日本国内の地震ではより狭い∆σa = 12.2MPa と導き，四国電力はそのまま用震源断層面から大きな歪みエネルギーが放出されいているが，これは過小評価である．本小論では，ていることになる．つまり，地震規模をはじめ応正しく回帰すれば ∆σ = 4.3MPa, ∆σa = 19.5MPa

力降下量などの重要な断層パラメータの値が北米にすべきことを明らかにした．傾斜ケースについ中心データとは異なるのである．その象徴となるても，四国電力は応力降下量を Fujii-Matsu’ura かのが，松田式による地震規模と入倉式など断層モ

ら ∆σ = 3.1MPa としながら，断層モデルのレシ

デルによる地震規模の食い違いである．

ピに従うのであれば ∆σa = 3.1/0.22 = 14.4MPa

この問題は，Somerville et al.(1993)[52] によってとすべきところ，アスペリティ面積を大きく設定

具体的に問題提起されたものの，それ以後，武村し，∆σa = 3.1/0.276 = 11.2MPa と意図的に小さ(1998) や入倉ら (2001) が再提起しながら，再検討

く設定していることを明らかにした．

されないままに放置されてきた．これが，今日の最後に，本小論では，2008 年岩手・宮城内陸地

断層モデルによる地震動過小評価の核心である．

震の地下で 1000 ガルを超える地震波を解放基盤

この Somerville et al.(1993) の論文に最初に触れ

表面はぎとり波に換算すれば 2000 ガル程度にもた電力会社が四国電力ではないかと思われる．そなり，伊方原発は耐えられないことを示した．

れが，1997 年の基準地震動再評価時の断層モデル

断層モデルの妥当性は，結局，実際の地震デーによる地震動評価である．四国電力は，この時点タで検証するしかないが，巨大な地震が起きてかで，国内データと北西アメリカのデータの間に明らでは取り返しがつかない．フクシマ事故を教訓

らかに大きな食い違いがあることを認識していた．

とし，予防原則の立場に立ち，起こりうる最大限

そして，北西アメリカの地震データへの回帰式を

度の地震動を想定し，耐えられない原発は閉鎖す

用いて地震動を過小評価した．その後の四国電力べきである．伊方原発はその最たるものである．

による地震動過小評価はすべてこの延長線上にあ2

2 1984 年設置変更許可申請と 1997
年基準地震動再検討

る．ところが，480km 連動モデルを基本モデルとして地震動評価せざるを得なくなり，壇ら (2011)のモデル [4] を持ち出した．これ自身は，地震動過小評価にとって都合のいいモデルをピックアッ

四国電力は，1984 年の伊方原子力発電所 (3 号

プし，適当につぎはぎする四国電力らしい，いつ炉) 原子炉設置変更許可申請書において，設計用ものやり方であった．しかし，壇らのモデルは武限界地震の基準地震動 S2 を設定した経緯を次の

村式と Murotani et al.(2010)[32] の地震データに回ように説明している [54]．

帰しており，当然のことながら，入倉式とは大き「敷地前面海域の断層群については，A 層 (沖積く食い違うモデルであった．どの地震データに回層) に変位を与えていないことから，1 万年前以降帰すべきかという根本問題をえぐり出してしまっの活動性が認められないと評価し，基準地震動 S2たのである．この壇らのモデルも国内地震データ

対象とした．
」「当該断層群は，46km の範囲に断続等に回帰したといいながら，応力降下量を過小推的かつ雁行状に分布する．地震動評価上はこの区定していた．ここに来て，断層モデルをめぐる問間が一連として活動するものと評価したが，基準題点が再浮上した感がある．

地震動 S2 対象であることから，工学的見地からのまた，旧来の大崎スペクトルに替わって作成さ検討を加え，想定される最大の地震動を抽出する

れた耐専スペクトルは，国内地震データに基づいことを目的として，46km の範囲において断層長さて地震動を推定する経験式だが，11 年前に発表さを各種変えて感度解析を実施した．
」その結果，検れた時点では地震観測記録が少なく，適用範囲が討した小林・翠川 (1981) の手法 [29]，村松・入倉

狭かった．ところが，1995 年の阪神・淡路大震災を(1981) の手法 [31]，佐藤 (1984) の手法 [39] のうち契機に強震観測網が広がり，震源近傍の地震デー「小林・翠川の手法が短周期側で最も厳しい地震動

タが収集されてきた．これらに基づいて耐専スペを導き出した．そして，断層長さの感度解析を実クトルを再構築すれば，地震動を過小評価できな施した結果，断層端から破壊が始まり敷地をわずくなる可能性が出てきた．そこで，電力会社がとっかに過ぎたところで破壊が終了する 25km モデル

た地震動過小評価対策は，「適用範囲外なので耐専が敷地において最大の短周期地震動を与える結果

スペクトルは用いない」という「適用除外」路線，となった．そして，この 25km モデルの解析結果

および「最近 20 年間の地震データを用いて耐専ス

を包絡するように最大加速度 473gal の基準地震動

ペクトルを再構築するようなことはしない」といS2 を設定した．
」([54]，p.59)
2 の破線「敷地前面海域の断層群による
図 1 の⃝

う「現状放置」路線である．
本小論では，伊方 3 号炉の 1984 年設置変更許地震 (断層モデル，L = 25km)」が小林・翠川の手

可申請書以降，四国電力がどのようにして地震動法による 25km モデルの解析結果 (応答スペクトル)を過小評価してきたのかを跡づけ，批判する．そであり，46km 以下で断層長さを種々変えた場合のして，最近 20 年間の国内地震データに基づいて断解析結果の一部は図 6 にも示されている．図 6 か層モデルや耐専スペクトルを再構築すれば，地震ら，周期 (period)0.1sec 付近の応答スペクトルで見動評価結果が現在の基準地震動 Ss を大きく超える

れば，擬似応答速度 pSv[kine(=cm/sec)] は，断層ことは間違いないこと，2007 年新潟県中越沖地震

長さが 46km で最も小さく，11km，27km，25km

や 2008 年岩手・宮城内陸地震の観測記録は基準地の順に大きくなり，25km で最大になることがわか

震動 Ss をはるかに超えること，これらを考慮すれ

る．46km を超える断層長さに対する解析は 1997

ば，伊方原子力発電所は閉鎖する以外にないこと年に行ったものだが，46km，55km，77km と断層を具体的に明らかにする．

長さが長くなると疑似応答速度も単調に増加している．しかし，46km 以下では，逆に，断層長さが短くなるほど疑似応答速度は増加し，11km になると激減する．このように疑似応答速度と断層長3図 2: 1997 年基準地震動再評価時の断層モデル [54]図 1: 伊方 3 号炉設置 (変更) 許可申請時の基準地
震動 S2 と検討用地震の大崎スペクトル [7]
さの関係が単調でないのは，表 7 の脚注で説明したような小林・翠川の手法におけるパラメータ設
定の特殊性によると考えられる．
ところが，1996 年に岡村眞 (1996)[37] が伊予灘
西断層系 (27km) と伊予灘東断層系 (28km) は最新
活動時期が 1 万年前以降で A 級活動度の活断層であり，S1 対象の活断層であることを調査で明らかにした．これを受けて四国電力は「自主保安の観点から安全評価上は当該断層群を基準地震動 S1 とみなすこととした」[54] のである．基準地震動 S1

図 3: 1997 年基準地震動再評価時の敷地前面海域
断層群 46km に関する小林・翠川の手法および波形合成法による地震動評価結果と基準地震動 S1[51]は弾性設計用に想定される最強地震に対応しており，耐震設計上重要な建物・構築物や機器・配管等の安全機能維持確認用に想定される限界地震に態的特徴，活動時期，深部地質構造を考慮して再対応する基準地震動 S2 より小さい．
しかし，ここで大きな問題が浮上した．小林・評価した結果，1984 年の評価同様，46km を一連

翠川の手法によれば，敷地前面海域断層群のうちのセグメントとするのが妥当と評価された (大野46km 以下では 25km モデルが最大の短周期地震動

ほか, 1997)[36] ため，これを基準地震動 S1 対象とを与えるが，これを包絡するように S2 を設定してした．一方，基準地震動 S2 対象としては，1984

おり，これを S1 とすれば S2 をより大きく設定し年の評価において，46km の断層分布範囲の中で直さざるを得なくなる．

感度解析を実施し，敷地に及ぼす地震動が最大とそこで，考え出された理屈が次のようなものでなるケースを抽出した．したがって，これを上回ある．
「断層の連続性，断層の存在位置，断層の形るケースは考えがたいが，岡村教授等の指摘も踏

4

図 4: 1997 年基準地震動再評価時の敷地前面海域
断層群 27, 46, 55, 77km に関する波形合成法による地震動評価結果と基準地震動 S2(EW 成分)[51]

図 6: 1997 年基準地震動再評価時の敷地前面海域
断層群 11, 25, 27, 46, 55, 77km に関する小林・翠川の手法による地震動評価結果と基準地震動 S2[51]図 7: 2001 年評価時のアスペリティを考慮した非一様断層モデルと一様断層モデルの比較 [54]図 5: 1997 年基準地震動再評価時の敷地前面海域
断層群 27, 46, 55, 77km に関する波形合成法による地震動評価結果と基準地震動 S2(NS 成分)[51]

ように見える．しかし，小林・翠川による手法で解析した結果から言えば，「11〜77km モデルのうまえ，工学的見地から各種の長さ (11, 25, 27, 46,

ち，25km モデルが最大，46km モデルが最小の短

55, 77km：図 2 参照) を設定した．
」([54]，p.61)

周期地震動になるから，25km モデルを S2，46km

この文面だけからみれば，「S1 対象として 46km

モデルを S1 に設定した」ということになる．S1

モデルを採用し，S2 対象として 11〜77km モデル

も S2 も同じ敷地前面海域の断層群を対象にしてを考慮する」から S2 の方が広い範囲をとっている

いながら，「S1 より S2 のほうが想定する断層長さ5図 8: 2003 年報告で引用された 1997 年基準地震動
再評価時の断層モデルによる評価結果と 2001 年
評価での小林・翠川の手法による評価結果（1997 年
評価結果とは異なる)[51, 54, 40]
図 10: 2003 年報告における「断層長さがさらに長くなっても敷地での最大地震動は変わらない」とする四国電力の説明図 [40]

図 9: 2003 年報告における中央構造線断層帯 130,360km に関する地震動評価結果 [40]が短い」というのは科学的に納得できるであろう
か．25km モデルはなぜ 46km モデルに包含されな
いのか，それを科学的に説明できる理屈は存在し

図 11: 断層幅 W を断層長さ L の 1/2 とした根拠となる Geller(1976) のグラフ（◦ は内陸地殻内地震，•は海洋プレート間地震 ）[8]ない．
ところが，当時の安全規制当局である通商産業省
資源エネルギー庁の原子力発電安全企画審査課1 は（破線が旧 S1，実線が新 S1）のように，小林翠川

これを妥当と判断し，S2 を変えることなく，図 3の手法による 46km モデルの解析結果を包絡する

1

2001 年 1 月 6 日の中央省庁再編で経済産業省が設置され，原子力安全・保安院が設置された．2012 年 9 月 19 日に原子力安全・保安院は廃止され，現在の原子力規制委員会が設置された．

ように S1 を 221gal から 350gal へ改定するだけで妥当としたのである [51]．伊方原発の耐震安全性

6

は，四国電力によるご都合主義的な理屈で積み上価されることになる．

げられた虚構の上に成り立っており，原子力安全断層モデルのパラメータ設定法の詳細は，一様

規制当局はこれまでそれを無批判的にそのまま飲断層モデルについては表 7 や表 8 の脚注，非一様

み込んできたと言える．国会事故調が嘆いた「規断層モデルについては表 9 の脚注に記されている制の虜」とは，正にこのことであろう．

が，後者の脚注*3(地震モーメント Mo の設定法)がとりわけ重要な意味を持っている．
四国電力は，Somerville et al.(1993)[52] が北西ア

3 2001 年のアスペリティを考慮した
非一様断層モデルの評価

メリカの 12 の地震データから得た式 S = 2.05 ×

四国電力は，1997 年の基準地震動再評価時に表域については, Moa = µDa Sa と Mob = Mo −8 の一様断層モデルを用いた波形合成法による地

Moa の式より求めている．ところが，Somerville

震動評価を行ったが，同時に，断層長さ 46km のet al.(1993) は，日本国内の 8 の地震データからモデルについては，アスペリティを考慮した非一

S = 1.09 × 10−15 Mo

様断層モデルについても検討していた．その結果

き出し，次のように記している．
「日本の地殻内地は，当時の原子力安全規制当局である通商産業省

震の断層面積は北西アメリカの地震の 0.53 倍であ

資源エネルギー庁へは報告されていないようだが，り，平均すべり量は 1.86 倍大きく，対応する日本

Fukushima et al.(2001)[7] および高橋ら (2001)[54]の地殻内地震の静的応力降下量は平均で北西アメが，表 9 および図 7 のように評価結果を報告してリカの地震の 2.6 倍大きい．日本の Slip Constant

いる．図 7 で注意すべきは，表 8 の一様断層モデ

Ratio の平均は 1.57 であり，アスペリティの破壊面

ルと表 9 の非一様断層モデルとでは，断層長さが積の合計は断層全体の面積の 42%を平均で示して同じ 46km モデルではあっても，断層幅，地震モーいる．北西アメリカではそれぞれ 1.875 と 26%でメント，断層平均すべり量が全く異なるというこある．このことは日本の地殻内地震はすべり量のとである．断層平均応力降下量と要素地震は同じ

コントラストが小さいアスペリティで，より広いだが，ここまで断層パラメータが違うと，同じ図領域が覆われていることを示す．アスペリティのの上で比較することに意味があるとは思われない．

絶対面積は日本の地震と北西アメリカの地震で大しかし，敢えて，両者を比較すれば，アスペリティ

きな差はない．すなわち，日本の地殻内地震は北西を考慮したモデルでは，アスペリティの平均応力

アメリカの地震とほぼ同じ大きさのアスペリティ

降下量が断層平均の 2 倍になっているため，一様を持っているが，すべり量の小さい領域は少ない．

断層モデルより断層面積が小さいにもかかわらず，

つまり，破壊領域全体の面積は小さい．すべり継短周期側で地震動が大きく評価されていることが続時間は平均して，3.6 倍日本の地殻内地震のほうわかる．周期 0.1sec 付近で，設定し直した基準地が北西アメリカの地震より大きい．しかし，すべ

震動 S1 のグラフ (Design と記された太い点線のりモデルを求めたインヴァージョン解析に固有周折れ線グラフ) に接するほどである．また，周期期 6 秒の気象庁 1 倍強震計の変位記録を用いてい0.02sec の応答値 (解放基盤表面での地震動の最大ることに注意が必要である．
」[52]

10−15 Mo

2/3

で Mo を求め，アスペリティと背景領

2/3という別の関係式をも導加速度に対応する）も大きくなっている．つまり，断層モデルのパラメータ設定法は経験式に基づ

アスペリティの面積，平均応力降下量，平均すべり

いており，どの地震データに依拠するかで経験式

量などのパラメータ設定が地震動評価において極が異なってくる．Somerville et al.(1993) は，日本国めて重要であることがわかる．これらのパラメー

内の地震データと北西アメリカの地震データをつタとの関連で，断層全体の面積，地震モーメント，

きあわせることで，その違いを明確に記述し，今平均応力降下量，平均すべり量などマクロなパラ後の検討が必要であることを示唆していたのであメータ設定が重要になる．このパラメータ設定がる．断層モデルがもてはやされる現在だが，20 年

過小評価されていれば，地震動評価結果は過小評

前にすでにその問題点が指摘されていたと言える．

7

当時は国内地震観測記録も少なかったが，1995 年

伊予灘）の長期評価について」を発表し，「石鎚山の兵庫県南部地震による阪神・淡路大震災を契機に

脈北縁西部の川上断層から伊予灘の佐田岬北西沖

強震観測計の全国ネットワークが構築されるに伴に至る区間が活動すると，マグニチュードが 8.0

い，M7 クラスの地震観測記録が次々ととられ，震程度もしくはそれ以上の地震が発生し，その際に源近傍の観測記録さえ入手可能になってきた．と

2∼3m 程度の右横ずれが生じる可能性がある」[22]

ころが，国内地震データで断層モデルを再構築すとし，また，金剛山地東縁から伊予灘に至る 5 つ

る動きは学界では見られない．すでに「構築」さの区間，全長 360km が「同時に活動する可能性をれた断層モデルの体系を崩すことにつながること否定できない」としたことから，四国電力は石鎚が懸念されるからかもしれないが，重大事故につ山脈北縁西部−伊予灘の 130km および全長 360km

ながる可能性の高い原発の耐震設計で矛盾を知りの地震動評価を行った．

つつ地震動を過小評価し続けることは許されない．

その結果は，図 8 および図 9 の通り，基準地震

付言すれば，表 7 および表 8 では，断層幅を断動 S2 を超えないとするものであり，経済産業省原層長さの 1/2 と設定しており，断層長さが 40km を

子力安全・保安院も 2003 年 3 月 19 日，「四国電力

超えると断層幅は 20km を超え，長さ 77km では幅の評価は問題ないものと考える」としている．四38.5km にもなってしまう．垂直横ずれ断層の場合

国電力は，図 8 は 1997 年時の評価結果と同じだには断層幅がコンラッド面の深さ，すなわち，上と主張しているが，1997 年の図 5 および図 6 と比部地殻の深さ約 20km を超えることはなく (注 2)，

べてみると奇妙なことに気がつく．波形合成法に

内陸地殻内地震の垂直横ずれ断層に W = L/2 のよる評価結果は全く同じだが，小林・翠川の手法

関係式を機械的に適用するのは間違いである．四による評価結果は図 8 のほうが小さくなっている．

国電力は，長さ 77km に対して断層幅を 38.5km でより長い断層帯である 130km と 360km を評価しはなく 30km に設定しているのは，このことに気た図 9 の小林・翠川の手法による評価結果は，図付いていた証拠と言えるが，長さ 46km で 23km，

8 よりは大きいが，図 6 の 25∼77km のどの結果よ

長さ 55km で 27.5km と設定するなど，現実とは合りも小さい．図 8 にも 25km モデルの結果が薄い

わない設定になっている．四国電力が W = L/2

線で描かれているが，明らかに図 6 の 25km モデの関係式を適用した根拠は Geller(1975)[8] の示しルの結果 (周期 0.1sec の擬似応答速度 pSv が一番た図 11 だが，◦ の内陸地殻内地震だけを取り出し

大きい細線のグラフ) より小さい．四国電力は，こてみれば，断層長さが長くなっても断層幅が頭打の違いについてきちんと説明すべきである．

ちになり，飽和していることがわかる．内陸地殻

また，波形合成法の結果についても，図 8 と図内地震には，傾斜して断層幅が 20km を超える逆

5(または図 8) を比べると，周期 0.1sec 付近を除い断層もあるため，厳密にはさらにこれらを層別して 130km モデルの結果のほうが 27∼77km モデルて分析する必要があろう．今日では，内陸地殻内の結果より小さくなっている．130km の断層モデ

地震では断層幅が飽和する（頭打ちになる）こと

ルのパラメータは表 9 の通りであり，77km 以下が学界の共通認識となり，W = L/2 の関係を機の一様断層モデルのパラメータは表 8 の通りだが，械的に適用するようなことはないが，データ処理

その差が一番目だつのは断層平均応力降下量 ∆σや関係式の適用に際しては細心の注意が必要だとである．後者が 5.0MPa であるのに対し，前者はいうことの教訓だと言える．

2.55MPa でしかない．実は，四国電力は断層モデ
ルのレシピを使うと，∆σ = 4.3MPa になり，アスペリティ平均応力降下量も ∆σa = ∆σ/0.22 =4 2001 年中央構造線断層帯の長期評
価に伴う 2003 年中間報告

19.5MPa と大きくなってしまうため，わざわざ無地震調査研究推進本部地震調査委員会が 2003 年

適用して 2.55MPa に押さえ，アスペリティ平均応

2 月 12 日に「中央構造線断層帯（金剛山地東縁−

力降下量も 11.6MPa に押さえたのである．その結限長垂直横ずれ断層モデルの場合の応力降下量を8

果，図 7 および表 9 の断層長さ 46km の非一様断力安全・保安院に提出した．

層モデルの結果と比べても，小さな結果となってその地震動評価結果は図 23 および図 24 の通りいる．断層幅が頭打ちになった飽和断層のスケーであり，結果として図 25 および図 26 の基準地震

リング則によれば，80∼100km 程度までは，断層

動 Ss が設定された．図 23 および図 25 には破線で面積の二乗に比例して地震規模が大きくなり，応旧基準地震動 S2 が新基準地震動 Ss に沿うように力降下量も大きくなり，地震動が大きくなる．四

描かれている．すなわち，新基準地震動 Ss は，原国電力による 130km モデルの解析結果はそうなっ発にとって重要な周期 0.03〜0.5 秒 (注２）で，旧ていない．それは，断層モデルのスケーリング則

基準地震動 S2 とほとんど変わっていない．

に従うような姿勢を示しながら，応力降下量の設

四国電力は，この中間報告で初めて断層モデル

定には無限長垂直横ずれ断層モデルを持ち出すなのレシピを本格的に適用し，また，耐専スペクト

どご都合主義的なパラメータ設定をしているからルも初めて適用している．したがって，2008 年中である．

間報告については，断層モデルと耐専スペクトル

また，四国電力は図 10 で，断層長さが長くなっに分けて，少し詳細に分析する．

ても地震動評価結果は変わらないと説明している

ここで，「断層モデルのレシピ」とは地震調査研が，長大な断層では破壊伝播速度が非常に大きく

究推進本部地震調査委員会（以下「推本」と略す）なる場合があり，そうなれば，地震波が重なっての作成した「震源断層を特定した地震の強震動予

大きな地震動になる可能性がある．このことは，

測手法 (「レシピ」)」[23, 25] のことをさす．断層2013 年 10 月 30 日の原子力規制委員会「第 39 回

モデルのレシピはいくつも提案されているが，「入

原子力発電所の新規制基準適合性に係る審査会合」

倉レシピ」[14, 15] などと特に呼ばない場合には推でも指摘され，四国電力の宿題になっている．

本のレシピをいう．同地震調査委員会が，2002 年に糸魚川−静岡構造線断層帯の断層モデル [21] を作成して以降，国内計 14 の活断層に対して種々の耐震設計審査指針改定に伴う 2008

5

断層モデル設定法を検証し，2005 年に最初の「全年中間報告

国を概観した地震動予測地図」報告書を作成し，そ原子力安全委員会は 2006 年 9 月 19 日，「発電の別冊に「震源断層を特定した地震の強震動予測用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」を大幅手法（「レシピ」）」[23] としてまとめたのが最初に改定した．地震動解析手法に関しては，それまである．この「『レシピ』は，震源断層を特定しでの大崎スペクトルが耐専スペクトル2 [34] に置きた地震を想定した場合の強震動を高精度に予測す換えられ，断層モデルによる評価が正式な手法とるための，『誰がやっても同じ答えが得られる標準

して組み込まれた．耐震設計で考慮すべき活断層的な方法論』を確立することを目指しており，今や基準地震動の定義が大きく変わったこともあり，

後も強震動評価における検討により，修正を加え，既存の原子力発電所にもバックチェックがかけら

改訂されていくことを前提としている．
」[23] このれた．

考え方に基づき，推本は 2005 年以降，全国地震動

四国電力は 2008 年 3 月 28 日，「伊方発電所『発予測地図・全国を概観した地震動予測地図をほぼ

電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針』の改毎年作成し公表しているが，そのたびにレシピも訂に伴う耐震安全性評価結果 中間報告書」を原子改訂してきた．2009 年 12 月 21 日改訂版 [25] が最新のレシピである．

2

電力会社，電気機器メーカー，その他，電気に関連する事業全般にわたる事業者や個人で構成される一般社団法人日本電気協会に「原子力発電耐震設計専門部会」が設置され，部会内の「地震・地震動ワーキンググループ」が，青森と関東地方で 1977 年から 20 年間に収集された地震観測記録を用いて大崎スペクトルに代わる経験式を作った．1998 年の国
内シンポジウムで初めてそのスペクトルが発表された．耐専部会で審議されたスペクトルであることから「耐専スペクト
ル」と命名されている．

中でも，2008 年 4 月 11 日の改訂 [24] は断層モ
デルのパラメータ設定に本質的な修正を加えたものである．推本による活断層長期評価では活断層の長さから松田式 [30] を用いて将来起こりうる地震の規模を推定していたが，レシピの断層モデル9

図 12: 2008 年中間報告における敷地前面海域断層
群の断層モデル (上：アスペリティ中央配置の基本モデル,
下：アスペリティ上端配置の不確かさ考慮モデル)[42]

図 13: 2008 年中間報告における敷地前面海域断層群の 30 度傾斜モデル (上：アスペリティ中央配置の基本
モデル, 下：アスペリティ上端配置の不確かさ考慮モデル)[42]では断層面積から地震規模を推定しており，これが松田式による地震規模と比べて 2∼5 分の 1 に過小算定されるという問題点があった．しかし，松果，断層モデルによる地震規模は長期評価と比べ

田式による地震規模をそのままレシピに適用するて 2∼5 分の 1 へ過小評価されている．これは四国と，地震動評価結果が非常に大きくなるため，現電力に限ったことではなく，レシピそのものに含実の震源断層とは別に仮想モデルとして断層幅やまれる問題点であり，修正レシピが導入されるに断層長さを長くし，断層面積を少し増やしてレシ至った理由でもある．地震規模が小さく設定されピを適用するという折衷的なモデル設定法を追加れば，断層モデルによる地震動も過小評価される．

したのである．以下ではこれを「修正レシピ」と(b) 四国電力は断層モデルのレシピに従うと言いな

よぶ．四国電力が 2008 年中間報告で用いた断層モ

がら，応力降下量に限ってはレシピに従わず，楕

デルのレシピは 2008 年改訂前のレシピである．

円クラックモデルや無限長垂直横ずれ断層モデル

四国電力による 2008 年地震動評価の問題点をを使って，応力降下量をレシピより小さく設定し，先にまとめておくと以下のようになる．

地震動を一層過小評価している．

(a) 断層モデルのレシピでは断層面積から地震規(c) 四国電力は断層モデルの経験的グリーン関数法

模を求めており，推本の活断層長期評価では断層で使われる要素地震を内陸地殻内地震とは異なる長さから松田式で地震規模を求めている．その結性質を持った海洋プレート内地震 (スラブ内地震)

10で代用しており，経験的グリーン関数法による地重要である．最終的には是正されたため，ここで震動を過小評価している．

は，四国電力が基本モデルを過小に設定していた(d) 四国電力は 130km の断層モデルとしてレシピという事実を指摘するに留め，2008 年中間報告ののスケーリングモデルではなくカスケードモデル

42km モデルを対象に批判する．

を採用しており，地震規模や応力降下量を過小設

まず，断層モデルのレシピ自身に含まれる問題

定し，地震動を過小評価している．

点 (a) について述べる．

(e) 四国電力は耐専スペクトルを作成する際に，断表 10 に敷地前面海域 42km の震源断層に対する層長さから松田式で地震規模を求めるべきところ，

断層モデルのレシピによる断層パラメータを示す．

断層モデルによる地震規模をそのまま適用してお推本の活断層長期評価では，断層長さ L = 42km

り，地震動が過小評価されている．

から松田式 log10 L = 0.6M −2.9 を使って地震規模

以下ではこれらについて，具体的に論述する．

が M7.5(気象庁マグニチュード) と算定され，断層モデルのレシピからは，断層面積 S = 546.0km2

5.1から次式を使って地震モーメント Mo = 1.66 ×

レシピに基づく断層モデルと四国電力による修正

1019 N·m(M7.3 相当) が求められる．
2.23 × 10−15 M 2/3 , M < M ;
o
ot
0
S=
4.24 × 10−11 M 1/2 , Mo ≥ Mot ,5.1.1 敷地前面海域の 42km モデル(1)0

四国電力は 2008 年中間報告で敷地前面海域の断ただし，Mot は，断層幅 W が断層長さ L に等し層群の長さを 42km と評価し，図 12(上) のように

くなり，これ以上の地震規模では断層幅が変らな

2 つのアスペリティを深さ方向中央に配置したモ

い飽和状態 W = Wmax になる地震モーメントのデルを基本断層モデルとした．その上で，不確実値であり，レシピでは Mot ≡ 7.5 × 1025 dyn·cm,

さの考慮として，(1) 基本モデルのアスペリティを

1N·m= 107 dyn·cm, とされている．

断層上端へ配置したモデル (図 12(下))，(2) 基本モ

表 10 に示すとおり，松田式による M7.5 は地震

デルの 90 度垂直モデルから北側へ 30 度傾斜させモーメントで Mo = 3.13 × 1019 N·m に相当し，断たモデル (図 13(上))，(3) アスペリティ上端配置と30 度北側傾斜を同時に考慮したモデル (図 13(下))，
さらに，(4) 敷地前面海域の 42km の断層群に伊予・層モデルによる地震規模は地震モーメントの値でほぼ 1/2 になる．これでは震源断層から半分程度のエネルギーしか放出されないことになり，地震

川上セグメントを加えた「石鎚山脈北縁西部−伊動は大きく過小評価されてしまうのである．

予灘区間」約 130km のモデル (図 27(b)) および (5)な ぜ こ う な る の か と い う と ，Somerville et「金剛山地東縁−伊予灘区間」約 360km のモデル

al.(1993)[52] が指摘したように日本国内の地震デー(図 27(c)) についても評価している．

タと北西アメリカのデータでは断層パラメータにこれらのうち (4) と (5) は「長大な断層」の評価大きな差があるからである．レシピの元になった法に関わるため，後述することにして，ここではデータは入倉ら (2001)][14] の図 14 に示されるデー(1)∼(3) に絞って検討する．

タである．入倉らの地震データは，(a) Somerville

四国電力は敷地前面海域の断層群の長さを 42kmとし，それまでの 46km より短く設定しているが，これについては当時の原子力安全・保安院および原et al.[53] による 15 地震 (米カリフォルニア 10 地震，米アイダホ 1 地震，カナダ 2 地震，イラン 1地震，日本 1 地震で，ほとんどが北米大陸の地震)，

子力安全委員会の審議会で指摘され，「震源断層の(b) Miyakoshi(2001 私信) のデータセット，(c) Wells

基本モデルを断層長さ 54km とし，断層長さ 69km

and Coppersmith(1994) による 244 地震 (半数近くまでの不確実さを考慮する」ことになった．震源は米の地震，１割程度が日本の地震) の３種類から断層の基本モデルをどのように設定するかは，そなる．データ数は多いが，M0t ≤ M0 となるデータ

れ自身として重要であるばかりか，基本モデルをの大半は (c) のデータであり，武村 [55] は，Wells

中心として不確実さの考慮を行うため，とりわけand Coppersmith(1994) が別のデータセットに対し11

図 17: 武村 [55] による L − M0 の関係

図 14: 断層面積 S(rapture area) と地震モーメン
ト M0 の関係 [14]（破線がレシピの式に相当，入倉らは
L = 20km で Wmax = 16.6km に達すると仮定し，分岐点を
M0 = 7.5 · 1025 dyn·cm としている. 一点鎖線は 武村 (1998)
による Wmax = 13km とした関係式で分岐点の M0 は同じ）

図 18: 武村 [55] による L − W の関係
図 15: 入倉ら [14] による L − W の関係 (○は Wellet al.(1994)(M0t < M0 ), ●は Somerville et al.(1999) およびMiyakoshi(2001)，灰色の○は低角逆断層のデータ)

図 16: 断層長さ L(rapture length) と地震モーメン
ト M0 の関係 [14]（薄い線が松田式に相当）

図 19: 武村 [55] による S − M0 の関係て求めた L − M0 回帰式を図 17 の点線で示し，こと表される武村の式であり，図 17 に示される日

れを 2 つの実線と比較した結果，「 Wells and Cop-

本国内の地震データから導かれたものである．具

persmith(1994) が求めた断層パラメータ間の関係

体的には，佐藤編著による「日本の地震断層パラ

は日本列島の地殻内地震には適用できないようで

メータ・ハンドブック」[38] で体系的に整理されある」[55] と断じている．

た地震データの 33 の内陸地殻内地震を使っていS − M0 関係を示す図 14 の一点鎖線は2
 log10 M0 − 14.74, M0 < M0t ;log10 S = 3(2) 1 log M0 − 10.71, M0t ≤ M0 ,102

る．図 14 の入倉式（太い破線) と武村式 (一点鎖線) を比べると武村式の方が下方にあり，同じ断層
面積でも地震規模に大きな差があることが明らか
である．

または，


1.82 × 10−15 M 2/3 , M < M ;
0
0t
0
S=
1/2
−11
1.95 × 10 M , M0t ≤ M0 .

武村の S − Mo 関係式は，最初に図 17 の国内地震データに対して L − Mo 回帰式を

(3)

0

12

が続いた．入倉ら (2001) も「断層長さや幅を求め1 log10 M0 − 7.28, M0 < M0t ;3
log10 L =(4)
1
 log M − 11.82, M ≤ M ,
0
0t
0
10
2

るときの定義の違いかあるいは日本周辺の地域性と導き，国内データでは断層幅が 2 L, M0 < M0t ;W = 3
13, M0t ≤ M0 ,求め，震源断層の断層モデルをそれに合わせて修によるものか, 今後の検討が必要とされる．
」[14]と提起しながら，その後検討された形跡はない．
推本ではこの問題に対して松田式で地震規模を正する「修正レシピ」][24] を用いることで対処しようとしている．しかし，四国電力をはじめどの(5)

電力会社も修正レシピを用いようとはせず，地震となることを利用している．つまり，断層長さが規模を過小評価する旧来の断層モデルをそのまま断層幅以上に長く，Mo ≥ Mot （M6.8 程度以上)

使って地震動を過小評価し続けている．

の地震をもたらす飽和断層における断層幅の平均

推本の修正レシピも決して科学的とは言えない

値は国内データで 13km であり，入倉ら (2001) のし，断層面積を非現実的に拡大しすぎることによ

北米中心の地震データの 16.6km より小さいのでり，地震動を過小評価している可能性もある．阪ある．

神・淡路大震災以降，最近までに M ７クラスの多武村の L−Mo 関係式 (4) は，Shimazaki(1986)[49]

くの地震が強震観測計で記録されており，地震動が日本列島周辺の地殻内地震の断層長さ L と M0

解析も進んでいる．最も科学的な方法は，これらの関係を調べて0.281 log10 M0 − 5.98, M0 < M0t ;log10 L =(6)

0.524 log10 M0 − 12.44, M0t ≤ M0 ,のデータを集約して，日本国内に適用できる断層モデルの設定法を日本独自に開発することであろう．それができるまでは，推本の活断層長期評価
で行っているように，断層長さから松田式で地震規模を求めて断層モデルレシピを適用するか，少の関係式を導き，M0 < M0t では M0 ∝ L3 , M0t ≤なくとも，推本の修正レシピで地震動評価をやりM0 では M0 ∝ L2 のスケーリング則が成り立つと直すことが必要である．

結論づけたことによっている．つまり，武村は，こちなみに，2006 年の中央防災会議第 26 回「東南のスケーリング則が図 17 の地震データに対しても成り立つと仮定して式 (4) を導いているのであり，両式で大差はない．

海，南海地震等に関する専門調査会」では，国内の主要活断層に対し，将来起こりうる地震の規模を推定するため各種推定式を適用して図 20 の結果を他方，松田式 log10 L = 0.6M − 2.9 に M =得ている [2]．地震規模はモーメントマグニチュー(1/1.17)(log10 Mo [N·m]−10.72) の関係を適用すると，log10 L = 0.513 log10 M0 − 11.99 が得られる．
この式は入倉ら [14] も導いており，L − M0 図上でド MW で示されているが，どの活断層においても，武村 (断層面積)，武村 (断層長さ)，Shimazaki，Fujii-Matsu’ura，Irikura et al.(入倉式) の順で地震「Shimazaki(1986) の関係式とほぼ並行でかつ Wells

規模が小さくなり，断層モデルのレシピで使われand Coppersmith(1994) によってコンパイルされたている入倉式で最も小さい地震規模になることはデータをほぼ満足しているようにみえる」と指摘明白である．同専門調査会では推定結果がこのよしている．つまり，震源断層の長さと地震規模のうに非常にばらついていたため，独自に回帰式を関係を表す松田式は日本国内の地震データだけで作成し，♢ で示される関係式を導いている．具体的なく，北米中心の地震データに対しても成り立つには，断層長さから松田式 log10 L = 0.6M−2.9 でのである．ところが，国内と海外では断層の平均

地震規模 (気象庁マグニチュード M) を求め，国内幅が大きく異なるため，断層面積と地震規模の関地震データのモーメントマグニチュード MW と M係を求めると大きく食い違ってくるのである．
この食い違いについて最初に問題提起したのは，

Somerville et al.(1993)[52] であり，武村 (1998)[55]13の関係式 MW = 0.88M+0.54 を求め，log10 Mo =1.5MW +9.1 で地震モーメントに変換している．当が飽和した後では，断層面積の平方根に比例する
形で図 21 の「円形クラックモデル (入倉・三宅)」の線に沿って大きくなっていく．
レシピに従うのであれば，この円形クラックモ
デルで応力降下量を求めるべきところ，四国電力
は楕円クラックモデル [58] を持ち出し，図 21 のように，レシピの円形クラックモデルより応力降下量が小さくなるように設定している．具体的な数値は，表 10 のように，円形クラックモデルが3.17MPa に対し，括弧内に示したとおり，楕円ク
ラックモデルでは 2.22MPa，2/3 程度の値にしかならない．アスペリティの平均応力降下量では，円
図 20: 中央防災会議東南海，南海地震等に関する専門調査会で検討された国内活断層に対する各種
地震規模推定式とその評価結果 [2]形クラックモデルで 14.4MPa に対し，楕円クラックモデルでは 10.1MPa に留まる．
どのモデルを採用するのが最も適切であるかは，現実に発生している国内地震データに沿った値に然のことではあるが，国内地震データに回帰させなっているかどうかで判断すべきである．2007 年ているため，同専門調査会の推定結果は武村 (断能登半島地震 (M6.9) の震源モデルでは 3 個のアス

層長さ) や Shimazaki の結果とほぼ同じである．

ペリティを想定し，面積比 53.0：23.5：23.5 で，応力表 10∼ 表 15 には，断層モデルのレシピに基づ
く断層パラメータおよび四国電力が独自に設定し降下量は 20MPa，20MPa，10MPa であった [28]. 新

た断層パラメータを示すと共に，断層長さの行に潟県中越沖地震の入倉らの南東傾斜断層モデル [16]松田式で求めた地震規模を気象庁マグニチュード

でも 3 個のアスペリティで，面積比 35.2：35.2：29.6

で示し，この地震規模に対し断層モデルのレシピ

で，応力降下量は 23.7MPa，23.7MPa，19.8MPa であった．断層モデルのレシピ通りでは到底これらを適用した結果も記載した．さらに，修正レシピのレベルには届かないし，楕円クラックモデルでを適用した場合も表 16∼ 表 18 に示しておいた．こはなおさらである．地震規模を断層長さから松田

れらを比較すれば，断層モデルのレシピをそのまま適用した場合に地震規模がいかに過小評価され式で求める方法も表 10 に示しておいたが，これにるかは明白である．

よれば，断層平均で ∆σ = 6.0MPa，アスペリティ
平均で ∆σa = 27.1MPa になる．これらの値は少次に，問題点 (b) へ移る．

し高めになっているので，修正レシピを適用する

これは，四国電力にのみ特有のテクニックであり，他のどの電力会社も行っていないと思われると，表 16 のように，断層平均で ∆σ = 4.1MPa，応力降下量の過小評価手法である．

アスペリティ平均で ∆σa = 18.5MPa になる．少なくとも，この程度の値でなければ現実を反映し断層モデルのレシピでは，円形破壊 (円形クラッたモデルとは言えない．

ク) 面を仮定した次式で断層平均応力降下量 ∆σ を付言すれば，アスペリティの平均応力降下量を求めている．
16
M0 = 3/2 ∆σS 3/2 ．
(7)7π
この式に式 (1) を適用すると，

2.31,Mo < Mot ;
√
∆σ =
(8)
S

2.31
, Mo ≥ Mot ,291が得られる．つまり，未飽和断層では，断層平均

求める断層モデルによる計算式には複数種類があり，その主なものとして短周期レベル A による方法（A 法）とアスペリティ総面積を総断層面積の22 ％とする方法（アスペリティ総面積固定法または Sa /S = 0.22 法）の２種類がある．
「短周期レベル A[dyn·cm/s2 ]」とは「強震動予測に直接影響を与える短周期領域における加速度

応力降下量は ∆σ = 2.31MPa と一定になり，断層14

図 21: 四国電力が 2008 年中間報告で採用した楕円クラックモデル [58] と無限長垂直横ずれ断層モデル[38] による断層平均応力降下量（四国電力の資料 [43] に引用者が加筆）
震源スペクトルのレベル」のことであり，「A 法」という単純な式が得られる．そこで，式 (8) のよ

では，まず，この値を次の経験式から求める．

うに整理すると次式が得られる．

( )−4
1
β



∆σ, Mo < Mot ; 0.149 3.5( )−4()∆σa =1βS −2/3∆σ,
0.149 3.5
291




M ≥M .

1/3

A = 2.46 · 1017 M0 .

(9)

続いて，r をアスペリティ総面積 Sa の等価半径，

R を断層面積 S の等価半径，β を震源域における岩盤のＳ波速度として，アスペリティ総面積 Sa をo

次式から求める．

Sa = πr2 ,7πM0 2
r =
β .
4AR

(15)

ot

ところが，A 法では，地震規模が大きくなると
アスペリティ総面積 Sa が大きくなりすぎてアス(10)

ペリティの平均応力降下量 ∆σa が小さくなりすぎ(11)る．そこで，断層モデルのレシピでは，長い断層

ここでは，便宜的に震源断層とアスペリティの形

で地震規模が大きい場合にはこの短周期レベルに状を円形と仮定しており，式 (11) はシングル・ア

よる方法は使わないよう警告している．それに代スペリティモデルにおける M0 と A に関する次のわる方法が「アスペリティ総面積固定法」であり，理論式から導出している．

アスペリティ総面積 Sa を震源断層総面積 S の 22

16 2
r R∆σa（Boatwright1988）[1],7
A = 4πr∆σa β 2（壇ほか 2001）[5].

M0 =％に固定する．この方法による断層パラメータの(12)

値が表 10 などでの「Sa /S = 0.22 法」の列のパラ(13)メータ値である．

したがって，式 (12) または式 (13) からアスペリティ

四国電力は，130km モデルに対して，断層モデの平均応力降下量 ∆σa を逆算できる．ここで，式ルのレシピとは異なる方法で断層パラメータを設(12) と式 (7) を組み合わせると，定しているが，その批判は後述する．

∆σa =

S
∆σ
Sa

次は，問題点 (c) についてである．

(14)

波形合成法や断層モデルの経験的グリーン関数15素地震として 1988 年 7 月 29 日に発生した M5.1 の伊予灘地震（図 22 の No.4）を用いており，2008 年
中間報告および 2013 年申請では，2001 年 3 月 26日に発生した M5.0 の安芸灘地震（図 22 の No.9)を用いている．これらの地震は敷地前面海域断層群の震源断層面内 (内陸地殻内) で発生したものではなく，1988 年伊予灘地震は震央距離 28km，深さ 53km，2001 年安芸灘地震は震央距離 87km，深さ 49km で起きた海洋プレート内地震 (スラブ内地
震) である．一般に，スラブ内地震は内陸地殻内
地震とは震源特性において大きな違いがあり，ス
ラブ内地震では応力降下量が大きく，短周期地震波が強い．現に，1988 年伊予灘地震の応力降下量は 20MPa，2001 年安芸灘地震では 30MPa と評価されている．波形合成法や断層モデルの経験的グリーン関数法で小断層の要素地震波とする際には，

図 22: 主な観測地震の震央分布（4 と 9 のスラブ内地

断層平均あるいはアスペリティ平均の応力降下量

震がそれぞれ 1997・2003 年報告と 2008・2013 年報告で断層モデルの要素地震として使われている）[42]との比に応じて要素地震波が小さく設定されるため，地震動が過小評価されている可能性がある．

法では，格子状に分割された小断層で破壊開始点

図 23 および図 24 は断層モデルの経験的グリーからの破壊伝播時間分だけ遅れて地震波が発生すン関数法による地震動評価結果だが，地震モーメ

ると仮定し，それらを原子力発電所の敷地などのント，応力降下量，要素地震の 3 点における過小

観測点で足し合わせて地震波を作成する．

評価が重なった結果として，基準地震動 Ss はもと

その際，小断層で発生させる地震波を乱数によより，旧指針における基準地震動 S2 すら長周期側るホワイト・ノイズを使って人工的に作成する場

を除いて全く超えない形で地震動評価結果がきれ合を「統計的グリーン関数法」といい，震源断層

いに収まっている．

内の M5 程度の小地震観測記録から生成する場合

四国電力はこの評価結果に基づき，図 25 およを「経験的グリーン関数法」という．地震波の特び図 26 のように基準地震動 Ss を設定した．曰く，

性は，震源特性，伝播経路特性，サイト特性（地盤3 経験的「想定敷地前面海域の断層群による地震⃝(特性）の３つによって決まるため，これらを適切

グリーン関数法を用いた破壊開始点西下端) の評に設定することが重要である．経験的グリーン関

価結果は，水平方向の地震動が上記設計用応答ス

数の場合には，実際にサイトで観測された地震波

ペクトル Ss-1H の短周期側で最も接近しているたを用いるため，その中にこれらすべての特性が反め，その時刻歴波形を基準地震動 Ss として採用す

映されており，最も適切な方法と言える．しかし，る．その水平方向の地震動を Ss-2NS, Ss-2EW とサイトによっては，このような観測記録が存在しし，鉛直方向の地震動を Ss-2UD とする．
」([42],

ないため，統計的グリーン関数法によらざるを得

IV-19)

ない．その場合にはこれら 3 つの特性を適切に反

四国電力は，ここで指摘した地震モーメント，応映させた地震波を人工的に作成できているかどう

力降下量，要素地震における過小評価をやめ，断かが問題になる．原子力発電所の場合には，とり層モデルのパラメータ設定法の根本に立ち返って，わけ，0.03∼0.5sec の短周期側の地震波の影響が最断層モデルを構築し直し，断層モデルによる地震も大きいため，この領域での特性を正確に反映で動評価を根本的にやり直すべきである．その際，次きているかどうかが重要になる．

のような点にも配慮すべきである．

四国電力は，表 8 および表 9 の波形合成法では要16

図 25: 2008 年中間報告で設定された基準地震動
Ss(水平方向)[42]

図 23: 2008 年中間報告における断層モデルの手法
による基準地震動 Ss と検討用地震 (水平方向)[42]

図 24: 2008 年中間報告における断層モデルの手法
による基準地震動 Ss と検討用地震 (鉛直方向)[42]

図 26: 2008 年中間報告で設定された基準地震動
Ss(鉛直方向)[42]

四国電力は，2008 年中間報告以降，地震動評価

小さくなるため，断層モデルで生成される地震波の際に用いられるライズタイムの値を公表していが抑制される．2008 年中間報告でどのような値にない．表 7∼ 表 9 のように 2003 年までの波形合成

設定されているのかは不明だが，すべり量が小さ法で公表されているライズタイムは Geller(1976)

く設定された上に，ライズタイムが大きく設定さによる式 τ = 16R/(7πVs ), S = πR2 , で求めたもれているとすれば，地震動がひどく過小評価されのだが，46km モデルで 3.8sec と極めて大きい．ラることになる．ライズタイムは，表 1 の M6.8〜

イズタイムが大きいと，すべり速度が全体としてM7.3 の国内内陸地殻内地震の例にならい 0.4〜0.6
17表 1: 内陸地震の震源モデルにおけるライズタイ
ム tr ，破壊伝播速度 Vr ，アスペリティの幅 Wa ，背景領域の幅 Wb ，係数 α = tr Vr /Wa or b [27] （能登5.1.2

中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予半島地震と新潟県中越沖地震は文献 [28][16] から追加した）

灘区間 (約 130km)」について，四国電力はカスケー

1995 年兵庫県南部地震（山田・他, 1999）

アスペリティ1
アスペリティ2
アスペリティ3
アスペリティ4

tr
[sec]
0.4
0.5
0.6
0.6

Vr
[km/s]
2.8
2.8
2.8
2.8

Wa or b
[km]
4.8
6.4
11.2
8.0

石鎚山脈北縁西部−伊予灘の 130km モデル

ドモデルを用いている．表 10〜表 13 の地震モーメα

ント M0 についてはレシピ通りに求めているが，表14〜表 15 の地震モーメント M0 についてはレシピ

0.23
0.22
0.15
0.21

通りに計算していないことでそれが分かる．実は，これらの表における地震モーメントの値は，敷地前面海域の断層群，伊予セグメント，川上セグメ

1997 年 3 月の鹿児島県北西部地震（三宅・他, 1999）

ントについて個別に求めた地震モーメントの値を

アスペリティ

0.21

たし合わせて求めた値である．これは「カスケー1997 年 5 月の鹿児島県北西部地震（三宅・他, 1999）

ドモデル」と呼ばれ，地震モーメントで表される

アスペリティ

地震規模が断層面積の大きさに比例すると，暗に

0.5
0.5

2.5
2.5

6
3

0.38

2000 年鳥取県西部地震（池田・他, 2002）
アスペリティ1
アスペリティ2
背景領域

0.6
0.6
2.04

2.5
3.0
2.5

4.8
4.8
16.8

仮定しているのと同じである．

0.31
0.38
0.30

ところが，飽和断層の場合，レシピでは地震モーメントは総断層面積の 2 乗に比例して大きくなる．断層面積が 2 倍になれば地震モーメン

2007 年能登半島地震（釜江ら, 2007）[28]
アスペリティ1
アスペリティ2
アスペリティ3

0.6
0.5
0.5

2.5
2.5
2.5

7.2
4.8
4.8

トは 2 倍ではなく 4 倍になるのである．断層面

0.21
0.26
0.26

積が 3 倍になれば 9 倍になり，その差は一層広がる．正確に言えば，レシピにおける断層モデルのスケーリング則では，M0 ≤ 7.5 × 1018 N·m で2007 年新潟県中越沖地震（入倉ら, 2007）[16]
アスペリティ1
アスペリティ2
アスペリティ3

0.5
0.5
0.45

2.7
2.7
2.7

5.5
5.5
5.04

は，M0 は S の 1.5 乗に比例して増大し，7.5 ×

0.25
0.25
0.24

1018 N·m≤ M0 ≤ 7.5 × 1020 N·m では M0 は S の 2乗に比例して増大する．Scholz(2002)][50] によれ
ば，M0 > 7.5 × 1020 N·m では, M0 は S に比例し，S[km2 ]= 5.30× 10−18 M0 [N·m] が成り立つとして秒に小さく設定すべきである．

いるが，レシピでは「長大な断層についてはまだ研

また，2000 年鳥取県西部地震 (M7.3)，2007 年

究段階である」として採用されていない．最近では，

能登半島地震 (M6.9)，2007 年新潟県中越沖地震

Murotani et al.(2010)[32] が，M0 > 1.8 × 1020 N·m(M6.8) を教訓として，アスペリティの応力降下量に対して S[km2 ]= 1.00× 10−17 M0 [N·m] の経験式

を 20〜30MPa に設定したうえで，地震動再現解析

を導いている．その意味では，地震モーメントがでよく行われているように，アスペリティの破壊

7.5 × 1020 N·m（または，1.8 × 1020 N·m）を超える

開始点に破壊が到達してからアスペリティ内で改「金剛山地東縁−伊予灘区間 (約 360km)」のより長めて同心円状に破壊が伝播するマルチハイポセン

大な中央構造線断層帯を考える場合には妥当と言ター破壊を想定すべきである．アスペリティの配えるかも知れないが，「石鎚山脈北縁西部−伊予灘

置や破壊開始点の位置もディレクティビティ効果

区間 (約 130km)」を扱う場合には不適切である．

やフォーカッシング効果が現れるように想定し，四国電力は当初，カスケードモデルを採用し，原発にとって最悪のシナリオを描いて評価し直す

地震モーメントは表 14 および表 19 の括弧内に記べきである．

載の値を採用していた．平均応力降下量の計算もレシピによらず，楕円クラックモデルを用いていた．ところが，バックチェック報告の審議会でス
ケーリング則による評価を求められると，地震モー18

図 27: 2008 年中間報告における中央構造線断層帯断層モデル図 (42km，130km，360km モデル)[42]
メントなど巨視的パラメータについてはスケーリ

細な調査結果に基づき震源断層を推定する場合」

ング則に従いながら，断層平均応力降下量を無限とし，これとは別に「(イ) 地表の活断層の情報を

長地表垂直横ずれ断層モデルによる計算式 ∆σ =もとに簡便化した方法で震源断層を推定する場合」

2µD/(πW ) を用いて，レシピから得られる 5.5MPa

をレシピに追加した．これがレシピ修正モデルでではなく，4.46MPa へ下げている．アスペリティのある．

平均応力降下量についても，アスペリティ面積をレシピ修正モデルでは，松田の式から求めた地

Sa = 0.22S と固定せず，Sa = 0.34S と大きくす

震規模に断層面積をできるだけ合わせるが，断層ることで，本来なら ∆σa = (S/Sa )∆σ = 24.9(=

幅 Wmodel を W + 2km まで，断層長さ Lmodel を

5.5/0.22)MPa または 20.3(= 4.46/0.22)MPa とす

L+5km までしか大きくできない．そこで，この方べきところ，∆σa = 13.3(= 4.46/0.34)MPa と小法を敷地前面海域の断層群，伊予セグメント，川さく設定している．

上セグメントおよび断層帯全長に適用したのが，四国電力は，「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約

表 16〜表 18 である．断層帯全長については，3 つ

130km)」について，レシピのスケーリング則を適のセグメントで 5km ずつ追加しているため，合計用するのであれば，表 14〜表 15 のように，M8.1

15km を追加し，できるだけ地震モーメントに対の規模の断層モデルで Sa /S = 0.22 法を適用し，応した総断層面積に近づけている．

また，全長 126km を松田式に適用して得られる

地震調査研究推進本部の長期評価によれば，こM8.3 の規模の断層モデルで地震動を評価し直すべの 126km の断層帯により「M8.0 程度またはそれきである．

以上の地震が発生し，その際に 2〜3m 程度の横ずれが生じる可能性がある」[22] としている．これ
らの表によれば，「M8.3 で平均すべり量 3.2m」で5.1.3 2008 年の修正レシピを適用した場合あることから，長期評価にも整合すると言える．
地震調査研究推進本部は 2008 年 4 月 11 日にレところが，四国電力による 2008 年中間報告でシピを修正し [24]，従来の方法は「(ア) 過去の地

は，表 14 の「断層モデルで M8.1 とした場合」の震記録などに基づき震源断層を推定する場合や詳「Sa /S = 0.22 法」の列に示すとおり，M7.5 で平19

均すべり量は 0.8m にすぎない．これでは地震調査

い，想定する地震の気象庁マグニチュードと震源研究推進本部の長期評価にも整合しない．四国電

距離が設定されれば応答スペクトルが作成される

力は断層モデルの設定法を根本的に改め，地震動という簡単なものであった．震源距離を断層最短評価をやり直すべきである．

距離や等価震源距離に置き換え，距離減衰を考慮

四国電力など電力会社は，原発の場合には詳細した応答スペクトルも多く作成されている．そのな調査を行うから従来からの (ア) の方法でよいと中でも，耐専スペクトル [34] は，大崎スペクトル主張する．しかし，(ア) の方法では「過去の地震記に替わるものとして日本電気協会が 1977 年から録などに基づき震源断層を推定する場合には，そ

20 年がかりで収集した地震観測記録に基づいて作の知見を生かした断層モデルの設定を行う．
」とあ成した応答スペクトルである．1998 年の国内シン

り，過去の地震記録など震源断層を推定するに十ポジウムで初めて発表され，2006 年の新指針で断分な知見がなければならない．女川，志賀，柏崎・層モデルとともに基準地震動作成法として認定さ刈羽，福島など「詳細な調査によって策定された」

れた．この耐専スペクトルは国内地震データに基はずの設計用限界地震の基準地震動 S2(1981 年旧づく現実的な応答スペクトルとして評価されては指針) や基準地震動 Ss(2006 年指針) が．実際に起いるが，1995 年兵庫県南部地震以降に，震源近傍

きた地震によって超えられてしまったことを真摯を含めて記録された M ７クラスの多くの地震観測に受け止めるべきであろう．ところが，四国電力

記録が反映されておらず，適用範囲が狭い．また，の場合も，伊方原子力発電所において想定する震内陸地殻内地震と海洋プレート間地震が混在して源断層領域内での M5 以上のクラスの地震観測記

おり，「内陸補正」した場合には，内陸地殻内地震

録は存在しない．そうである以上，地震規模を過による地震動や震源近傍の地震動を過小評価する

小評価することなく，活断層の長さから松田式で可能性もある．また，原発サイトから遠ざかる方

地震規模を求め，少なくとも，(イ) の方法で地震向へ伸びていく断層の場合には，断層が長くなる

動評価を行うべきであろう．(イ) の方法は，「長期ほど等価震源距離が大きくなるため地震動が小さ評価で評価された地表の活断層長さ L[km] から推くなるという矛盾も見られる．とはいえ，他の距

定される地震規模から，地震規模に見合うように

離減衰式による応答スペクトル設定法は，海外の震源断層の断層モデルの面積を経験的関係により地震データがより多く含まれており，日本国内の推定する．
」この修正レシピでも，断層モデルを実

地震動を評価するには適していないと思われる．

際の震源断層とは異なる断層パラメータに修正したとえば，図 28 は，2008 年中間報告で検討さているため，地震動を過小評価している可能性はれた距離減衰式による応答スペクトルだが，Noda

否めない．したがって，最近 20 年間の強震動観測

et al.(2002) とある耐専スペクトルと比べて，Zhao

記録を加えて，(ア) のレシピそのものを日本国内

et al.(2006), Kanno et al.(2006), 内山・翠川 (2006)の地震データに合うよう大幅に作り替えるべきでらの応答スペクトルがかなり下方にあり，小さめある．

の地震動評価になっていることがわかる．これは，元になる地震観測記録が海外中心か国内中心かの5.2

違いによると思われる．

耐専スペクトルと距離減衰式による応答
スペクトル

Zhao et al.(2006) が用いたのは主に国内地震だが，図 29 に示すようにプレート間地震やプレート

2006 年に耐震設計審査指針が改訂されるまでは，

内 (スラブ内) 地震が多く，主な内陸地殻内地震は「大崎スペクトル」[35] という距離減衰式に基づく

兵庫県南部・鳥取県西部の国内 2，イラン 1，米西部

応答スペクトルがもっぱら基準地震動作成に使わ20 と国外中心である．他方，Noda et al.(2002) のれてきた．これは，震源を断層ではなく点震源と耐専スペクトルでは，図 30 に示すように，耐専ス

みなし，原発サイトまでの震源距離に基づき距離

ペクトル作成に用いた 44 地震，107 観測記録（海減衰を考慮して応答スペクトルを作成するもので

洋プレート間地震 32，81 記録，内陸地殻内地震

ある．地震の規模には気象庁マグニチュードを用

20

用範囲が狭い．図 30 には，適用範囲外の領域に最近の震源近傍データも記されており，これらを含めて最近の M7 クラスの地震データを反映させれ
ば，適用範囲はもっと広くなるはずである．また，適用範囲を少し外れれば直ちに適用範囲外だとするのも問題である．少なくとも，保守的に適用範
囲外の場合も採用すべきであろう．
耐専スペクトルでは，地震観測データの不足を補うため，海洋プレート間地震 (スラブ内地震は含
まれていない) と内陸地殻内地震の観測データが混在しており，内陸地殻内地震の応答スペクトルを作成するには「内陸補正係数 (周期 0.02∼0.7sec
では 0.6)」を掛けて補正する必要がある．つまり，
海洋プレート内地震のほうが，応答スペクトルが大きいのである．ところが，2007 年 7 月に起きた

M6.8 の新潟県中越沖地震では，図 31 のように，

図 28: 2008 年中間報告における耐専スペクトルと距離減衰式による応答スペクトル (水平方向)[42]

柏崎・刈羽原発で 1699gal という非常に大きな地
震動 (解放基盤表面はぎとり波) が観測された．内陸補正した耐専スペクトルの約 6 倍の地震動に相当する．東京電力や独立行政法人 原子力安全基盤
機構 JNES の解析によれば，震源特性の要因で約1.5 倍，深部地盤構造の伝播経路特性で約 2 倍，敷地下の古い褶曲構造などサイト (地盤) 特性で約 2倍，合計約 6 倍に増幅されたという [56]．これ以降，震源特性として約 1.5 倍の不確実さを考慮し，深部地下構造や３次元地盤構造を詳細に調べることが常識となった．そのため，耐専スペクトルでは，内陸補正を行わないことで震源特性の不確実さを考慮することになったのである．断層モデル
では，不確実さの考慮として応力降下量と短周期レベルを 1.5 倍しているのはこのためである．

2008 年中間報告でも，「内陸地殻内地震の応答ス
ペクトルには，敷地内で観測された地震記録がないことから， 内陸地震の補正は考慮していない。
これは，Noda et al.(2002) の内陸地震の補正の項に記載されているように，敷地内で観測された記録が無くても， 内陸地震に対する補正を考慮することは問題ないと考えるが，不確かさを考慮するも

図 29: Zhao et al.(2006) の距離減衰式の元になった
地震観測データ [44]のとして，内陸地震に対する補正を用いないこととする。」([42], IV-26) としている．しかし，2013

12，26 記録) はすべて国内地震だが，震源近傍を年の再稼働に向けた伊方 3 号炉設置変更許可申請

含めて近距離地震データが反映されておらず，適時には，耐専スペクトルの「内陸補正」を行い，1.5

21

図 30: 耐専スペクトルの元になった地震観測データと適用限界
ここで，四国電力は耐専スペクトルを小さく作成するテクニックを使っている．表 10 を見れば，敷地前面海域断層群 42km の地震規模は，四国電力
による M7.1 ではなく断層モデルでは M7.3，松田
式では M7.5 であることがわかる．耐専スペクトルでは，断層長さから松田式を使って気象庁マグニ
チュードを求めるのが正しい方法である．ところが，四国電力は，(1) 気象庁マグニチュードが小さくなる断層モデルによる地震規模を求め，しかも，(2) 地震モーメント Mo から気象庁マグニチュード
M を求める式を「工夫」している．通常は，M=(1/1.17)(log10 M0 −10.72)（M0 の単位は N·m）で
気象庁マグニチュードを求めるところ，係数を小数点以下 1 桁で丸めた式 M= (1/1.2)(log10 M0 −図 31: 新潟県中越沖地震の柏崎・刈羽原発での解放
基盤表面地震動はぎとり波と耐専スペクトル [56]10.7)（M0 の単位は N·m）を用いている．その結果，気象庁マグニチュードは 0.2 も小さくなるのである．実に涙ぐましい「工夫」である．

倍の不確実さの考慮をしていない．

「42km(M7.1, Xeq = 14.8km)」ではなく「42km

図 32 を見れば，2008 年中間報告で策定され(M7.5, Xeq = 14.8km)」で耐専スペクトルを描きた基準地震動 Ss に対し，敷地前面海域断層群

直せば，図 32 の基準地震動 Ss を超える可能性が42km(M7.1, 等価震源距離 Xeq = 14.8km) と 30

高いが，今度は図 30 に示される適用範囲の外にな

度傾斜モデル (M7.6, Xeq = 20.5km) の耐専スペク

り，採用されないという結果になる．つまり，基トルがかなりの程度，基準地震動 Ss に接近してい準地震動 Ss を超えるような耐専スペクトルは元々ることがわかる．このように，耐専スペクトルは適用範囲外になり，採用されないような仕組みに

基準地震動策定時に重要な働きをするのである．

22

6 2013 年 3 号炉設置変更許可申請における耐震性評価
四国電力は，2008 年中間報告に対する原子力安全・保安院の審議会での意見を受け，いくつかの点について修正した上で，2009 年 2 月 2 日に改訂
版「伊方発電所３号機『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
価結果報告書」を提出した．原子力安全・保安院
は 2010 年 1 月 7 日に，この評価結果を「確認」し「妥当なものと判断した」とする報告書「耐震設計審査指針の改訂に伴う四国電力株式会社伊方発電所３号機耐震安全性に係る評価について（基準地
震動の策定及び主要な施設の耐震安全性評価）」を公表した [10]．

2009 年評価結果報告書における 2008 年中間報

図 32: 2008 年中間報告における耐専スペクトルと
基準地震動 Ss[42]

告からの主な変更点 (前述の批判点に限る）は次の通りである．

なっているのである．この壁を乗り越えるには，最(1) 敷地前面海域の断層群による地震の基本モデ

近の地震データを取り込んで耐専スペクトルを作

ルを長さ約 42km から約 54km へ延長し，長さ約

り直し，適用範囲を広げる以外にない．しかし，図69km も不確かさとして考慮した．基本モデルで29 のように，Zhao et al.(2006) でも，断層最短距のアスペリティの配置場所を断層深さ中央から断離 10km 未満の地震観測記録は 2 つの地震程度で層上端へ移動させた．

あり，耐専スペクトルを作り直すまでの間は，現(2) 耐専スペクトルに必要な気象庁マグニチュー

在の耐専スペクトルを外挿して得たスペクトルをドを求める際，断層モデルの地震規模を用いるの保守的な評価として適用すべきであろう．

をやめ，断層長さから松田式で求める方式へ変更
した．

実は，四国電力だけではなく，関西電力，日本
原子力発電，日本原子力研究開発機構も，2008 年(3) その結果，適用範囲に入った耐専スペクトルは

バックチェック中間報告では，耐専スペクトルの地

断層長さ約 54km，断層傾斜角北傾斜 30 度の場合

震規模を断層モデルで過小評価する (1) の方法をだけになった．また，他の距離減衰式による評価用いていたが，その後，四国電力も含めて松田式

結果と整合させるため，「内陸補正係数」を用いてを用いる正しい方法に直している．しかし，四国

応答スペクトルを低減させた．

電力は，四国電力にのみ特有の換算式 (2) を 2013(4) 応力降下量を 1.5 倍にする不確かさの考慮につ

年申請時にも用いている．耐専スペクトルで用いいては，中間報告で用いた耐専スペクトル（内陸る気象庁マグニチュードを断層長さから松田式で補正無）またはその 1.5 倍化で考慮できるにもか直接求めるようになったため，(2) の「工夫」で断かわらず，それを行わず，断層モデルでのみ考慮

層モデルの地震モーメントを気象庁マグニチュー

することとした．

ドに換算しても使い道がなく，全く無意味なのだ

断層モデルについては，敷地前面海域の断層群

が，四国電力は，一度犯した過ちを認めたくないの長さを延長したこと以外は，楕円クラックモデのか，断層モデルによる地震規模と松田式による

ルや無限長垂直横ずれ断層モデルで応力降下量を

地震規模の食い違いをことさらに強調したいのか，算出するなどほとんどそのままである．
原子力安全・保安院のお墨付きを得た四国電力

意図は不明だが，そのまま使い続けている．

23

図 33: 2013 年設置変更許可申請書で四国電力が考慮した中央構造線断層帯 [46, 47]
は，2013 年 7 月 8 日，新しい規制基準の下，原子1.5 倍を考慮すれば，耐専スペクトルが基準地震動

力規制委員会へ「伊方発電所の発電用原子炉設置

Ss を超えること，54km や 69km の断層モデルで変更許可申請書（3 号原子炉施設の変更）」を提出

地震規模や応力降下量の設定法を変え，要素地震した [46]．しかし，その中身は，2009 年の耐震安の適用法を変えれば地震動評価結果が基準地震動

全性評価結果報告書とほとんど変わらないものでSs を超える可能性があることを指摘する．その上あった．

で，480km モデルで新たに用いられた壇ら (2011)

ところが，原子力規制委員会は図 33 の左図に示のモデルを検討し，それが断層モデルの問題点をされる「480km（中央構造線断層帯と別府−万年

浮き彫りにしていることを示す．

山帯断層帯の連動）」を考慮するように求め，四国電力は 2013 年 10 月 30 日，480km を基本震源

6.1

耐専スペクトル

モデルとする解析結果 [48] を回答した．この回答を受けた原子力規制委員会は，「長大な断層の場合

四国電力は 2013 年申請で，図 34 に示すとおり，には破壊伝播速度が横弾性波速度 (S 波速度)Vs を

基本ケース (54km，90 度) について，耐専スペク

超える場合もあるので考慮するように」と指示し，

トルとその他距離減衰式による応答スペクトルの2013 年 12 月末現在，四国電力の解析結果待ちに比較を行っている．
しかし，ここには 2 つの問題点がある．

なっている．
断層モデルのレシピでは，破壊伝播速度が S 波

第 1 に，2008 年中間報告では「不確かさを考慮

速度の 0.72 倍と設定しており，不確実さ考慮でもするものとして，内陸地震に対する補正を用いな

0.84 倍までである．このレシピに基づくと，破壊いこととする」としていたにも関わらず，2013 年

伝播より地震波の伝播の方が速いので，複数の断申請では，内陸補正を行い，耐専スペクトルでも層が連動する場合，図 10 のように，後から破壊す行える「震源特性で 1.5 倍の不確かさの考慮」を

る断層の地震波は遅れて到達するため，互いに重行っていない．その理由は，原子力安全委員会のなり合うことはない．しかし，破壊伝播速度が地「応答スペクトルに基づく地震動評価」に関する専震波（ここでは S 波）の伝播速度に近いか，より門家との意見交換会 [57] において「断層近傍の観速いと，複数の断層破壊からの地震波が互いに重測記録に対する耐専スペクトルの適用性を検証しなり合って大きくなる場合がある．四国電力はこたところ，内陸補正を適用すると概ね観測記録をれを解析するように指示されているのである．こ

説明できた』との報告がなされているからだといの問題は，断層モデルのレシピが依然として大きう．耐専スペクトルが海洋プレート間地震と内陸な改善点を有していることの証左でもあるが，こ地殻内地震の混在するデータに基づいて策定されこではこれ以上踏み込まない．

ていることから，内陸地殻内地震用に内陸補正を

以下では，まず，2013 年申請における耐専スペ行う必要があるのは当然である．しかし，2008 年

クトルをベースに，54km モデルや 69km モデルで中間報告で内陸補正ナシの耐専スペクトルを用い

24

陸補正係数を考慮することにより，耐専スペクト
ルは複数の観測記録を概ね説明できた」とする結果に加えて，「縦ずれ断層では，内陸補正を加えないほうが観測記録と対応する例も見られた（2004
年中越地震，1994 年ノースリッジ地震）．
」と記されている．つまり，近年の内陸地殻内地震の観測記録によれば，内陸補正を行えば耐専スペクトルはよく適合し，縦ずれ断層では内陸補正を行わない方がよい場合もあるということだ．
第 2 に，四国電力は耐専スペクトルの適用範囲外であれば無条件に採用しないという立場に立ち，

54km・90 度 (M7.7, Xeq = 14.3km) の基本ケース
ですら耐専スペクトルを採用していない．具体的

図 34: 2013 年申請時の基本ケース (54km, 90 度)
に対する耐専スペクトルとその他の距離減衰式による応答スペクトル等との比較には，四国電力は図 34 と図 35 を示し，「(54km・

90 度の) 耐専スペクトルによる評価はその他距離減衰式よりも大きい地震動が算出され，過大評価となっており，適用は適切ではないと考えられる．
これは，54km・30 度のケースよりも敷地がより震源に近い位置での評価となるためと考えられる．
その他距離減衰式の結果は，断層モデル (統計的グリーン関数法) の結果ともほぼ整合的である．
」としている．
これは，全く逆であり，2008 年中間報告批判で指摘したように，断層モデル (統計的グリーン関数法) やその他距離減衰式のほうが，地震動を過小評価しているのである．
四国電力は自らが引用した意見交換会での東京電力の報告書をよく読むべきである．そこには，「極

図 35: 2013 年申請時の不確かさ考慮ケース (54km,
30 度, アスペリティ深さ中位配置) に対する耐専ス
ペクトルとその他の距離減衰式による応答スペク
トル等との比較

近距離よりさらに近い地震に関しては観測データも少なく，また，コントロールポイントも設けられていない．これらより，今後スペクトルの適用性や改良に関する検討等が必要と考えられる．
」としてたのは，新潟県中越沖地震の教訓から震源特性をいるが，示された数少ない極近距離のデータでは，1.5 倍化する必要があるとの耐震安全性評価上の要

耐専スペクトルはよく合っている．たとえば同報告請からであった．にもかかわらず，これを無視すで紹介された 2000 年鳥取県西部地震 (M7.3) でのるのは，耐専スペクトルでは震源特性の不確実さ

震源断層のほぼ直上にある賀祥ダム (Xeq = 6km)を考慮しないと宣言しているようなものである．

での地震観測記録は，図 36 のように，耐専スペク

また，内陸地殻内地震用に内陸補正が必ず必要

トル (内陸補正有) はよく適合している3 ．

かというと，必ずしもそうではない．四国電力が引用している意見交換会で報告したのは東京電力

32009 年の意見交換会 [57] でも，原子力安全委員会の釜江克宏耐震安全性評価特別委員会委員は賀祥ダムのデータに基づき，「そういうところでもまあまあ使えるというような，
それは個別の話だと思うのですけれども．そういう，これは少し科学的な根拠があると思うのですけれども，そういうものが出てくれば，それを我々は受け入れて，それを基に最終だが，K-NET など近年の強震記録を収集し，さらに国内外の震源近傍記録を収集して耐専スペクト
ルの適用性を検討したものである．そこには，「内25

図 36: 2000 年鳥取県西部地震 (M7.3) の賀祥ダム (Xeq = 6km) での地震観測記録と耐専スペクトルの比較

図 37: 宍道断層 (M7.1, Xeq = 9.0km) の耐専スペクトル (【参考】として追記) と断層モデル（ケース 2：
M7.1, 長さ 22km, 幅 15km）による断層周辺極近傍観測点での評価結果の比較 [3]また，極近傍で耐専スペクトルの妥当性を示す

は推本が 2008 年に公表した修正レシピ [24] に基づ

試算結果もある．2010 年の第 62 回原子力安全委員

くものであり，断層幅を 13km から 15km に拡張し，

会地震・地震動評価委員会及び施設健全性評価委

地震モーメントを M7.1 に相当する 1.06×1019 N·m

員会 WG3 での検討例 [3] がそれである．そこでは，とし，断層モデルのレシピに基づいて，応力降下

島根原発近傍にある宍道断層（長さ 22km，松田式

量を断層平均 ∆σ = 4.32MPa, アスペリティ平均

で M7.1 に相当）の修正断層モデルとして「震源を∆σa = 19.7MPa と設定し，震源断層を地表で取り特定せず策定する地震動」（ケース 2：M7.1, 長さ

巻く 40km 四方の範囲内で 2km 間隔に置いた観測22km, 幅 15km）を策定している．この修正モデル

点での地震動を図 37 のように求めている．図 37
における最上部の地震波が極近傍の地震波に相当

的には個別に審査すべきだと思いますので．あの黄色 (引用者注：適用範囲外の領域) が全くデータがないからだめという話でも私はないような気がする．
」と発言し，入倉孝次郎
委員長も同意していた．

するが，これと宍道断層 (M7.1, Xeq = 9.0km) の耐専スペクトルはよく重なり合っている．つまり，

26

いうことに気付くべきであった．
そこで，2013 年申請に記載された基本ケース「54km・90 度 (M7.7, Xeq = 14.3km)」と不確かさ
考慮ケース「69km・90 度 (M7.9, Xeq = 15.4km)」の耐専スペクトル (内陸補正有) および震源特性の不確実さ 1.5 倍を考慮して 1.5 倍に引き上げた耐専スペクトルを描くと，図 38 のようになる．つまり，「適用範囲外」として排除された耐専スペクト
ルを考慮すれば，断層長さ 54km および 69km では基準地震動 Ss を超える地震動が予想されるのである4 ．
修正レシピを使うと応力降下量が大きくなることについて異論もあろうかと思われるので，参考のため，第 62 回原子力安全委員会地震・地震動評価委員会及び施設健全性評価委員会 WG3(2010.3.3)
速記録 [3] から，徳山委員の「地震の物理からいっ

図 38: 2013 年申請時の基準地震動 Ss-1H と検討用
地震の耐専スペクトル，その他距離減衰式による応答スペクトル（水平 NS 方向）て，あまりストレスドロップを今後バーンと上げて，そういうのがアンリアレスティックだったらどうする」という質問に対する入倉孝次郎耐震安
全性評価特別委員会委員長の発言を引用しておく．
○入倉耐特委委員長 私もそのとおり応力降下量
を，レシピでいろいろ検討しているのでその範囲を逸脱して計算しても，安全のためにいいと言ってもあまり説得性がない．それで先ほどの 22kmに納めようとすると問題があるということで，この背景の説明でよく分からなかった点があります。
これは柏崎の時にもお願いしてやってもらったや
つですが，地震調査委員会では長期評価と強震動評価。長期評価のいわゆる専門家というのは変動地形学であるとか，地質の専門家が評価しています．その変動地形や地質の専門家が地震規模を評価する時には．松田式しか今の点信頼出来るものがないということがあります．すると今回 22km

図 39: 2013 年申請時の基準地震動 Ss-1V と検討用
地震の耐専スペクトル，その他距離減衰式による応答スペクトル（鉛直 UD 方向）ですね．22km を松田式を当てはめると，気象庁マグニチュードが 7.1 になる。それと 22km と地震発生層をモデル化して断層面積等でやると MJ 7.1 にシミュレーション結果ではあるが，極近傍でも耐ならないということがあります。そうすると同じ

専スペクトルはよく合っていると言える．

国の機関がやるのに，長期評価でやっているモデ

四国電力は，耐専スペクトルが「過大評価」に

4

四国電力による内陸補正の妥当性にもよるが，仮にそれが妥当だとすれば，「69km・90 度・1.5 倍」で地震動の最大加速度は 800 ガル程度 (周期 0.02sec での応答加速度に対応する) になり，最も重要な周期 0.03∼0.5sec で基準地震動 Ss による応答スペクトルの値の 1.5 倍程度になる．

なっているのではなく，逆に，断層モデルやその他距離減衰式の方が「過小評価」になっていると27

ルと強震動でやっているモデルがずれがあるのは言われるような考えで，応力降下量を無理やり上

おかしいのではないかということで，それで長期げるのではなくて，応力降下量は保存して，その評価の意見を活かして，気象庁マグニチュード 7.1

かわり長さ，幅は多少ばらつきの範囲内で動かすになるモデル化もしましょう。そうすると今，東ということで計算する．これは柏崎の時にも原子原先生が言われた点ですね。地震発生層がある程

力安全委員会でお願いして，確認用地震動として度限られていると，地震発生層でないところがた計算していただいたものをここでもやっていただ

くさん動くとするのは，やはり物理的におかしい

くということでよろしいのではないでしょうか．

のではないかということがあります。しかしながら実際には長さであるとか，幅に関してある程度

要するに，断層面積から地震規模を求めるレシのばらつきがあるから，ある程度は許容して，要ピでは，国内の横ずれ断層で起きる地震の規模がするに気象庁マグニチュードが 7.1 をモデル化す

小さく算定されてしまう．国内で信用できるのはるモデル化の方法を，地震調査委員会は提案して断層長さから松田式で求めた地震規模 (気象庁マグいます。その場合は長さもある程度長くして，幅

ニチュード) だが，これをそのまま断層モデルのレも長くする。これは別に物理的意味があるわけでシピに適用すると，応力降下量が大きくなりすぎはないけれども，計算上のものですということで，る．そこで，少しでも国内地震データに合わせ，か気象庁マグニチュード 7.1 のモデル化として，Ｌモ

つ極端になりすぎないように，2008 年の修正レシ

デルというのとＷモデルで計算して下さい．そう

ピを作成したというのである．本来であれば，国すれば一応気象庁マグニチュードを実現する地震

内地震データに基づいて断層モデルを根本的に再動の計算が出来ます．これが３ページの左側のモ構築すべきである．それができるまでは，入倉がデルだと思います．実際には 22km と．これは変示唆しているように，修正レシピを適用して地震

動地形とかそういう観点で 22km と決まっている

動を過小評価しないよう努力すべきである．

のに，なぜこんなことをするのかというご意見はあると思いますが，気象庁マグニチュードを実現

6.2

断層モデル

6.2.1

敷地前面海域の断層群 54km モデルするためにはどうしてもこれをしないといけない．
そうしないと今，徳山先生が言われたように狭いところに地震のエネルギーを閉じ込めないといけ2013 年申請時の敷地前面海域断層群は，2009 年

ないということで，応力降下は非常に大きくなる

2 月報告と全く変わらない．それは，2008 年中間ということで，そうするとこれまでのいろいろな報告から，敷地前面海域断層群の断層長さを 42km

経験的な，地震の震源モデルの解析結果と大きくから 54km へ伸ばし，アスペリティの位置を断層深

ずれてしまうということがあるので，こういうふさ中央から断層上端へ移動させただけである．断うにモデル化した．ですから，22km というふう

層モデルによる地震動過小評価の基本は同じであに決まっているけれども，ここではそれを 25.7km

る．その内容については繰り返しになるため，こにして，気象庁マグニチュード 7.1 を計算したらこでは，(1) 地震規模，(2) 応力降下量，(3) 要素地

どうでしょうか．これは震源が特定出来る場合の震に限って問題点を整理しておく．

計算です．震源を特定せずではないので先ほどの(1) 敷地前面海域の断層群 54km の断層長さから説明が震源を特定せずということを強調されたの松田式で地震規模を M7.7，M0 = 5.36 × 1019 N·m

で，これは震源を特定して，かつ 22km なのに，なと算出すべきところ，表 21 のように断層面積からぜ M6.8 でいいんですかというご意見の方は当然

地震規模を算出しているため，ほぼ半分の M.7.5，

おられると思います．そういう人たちに気象庁マM0 = 2.74 × 1019 N·m と小さく設定されている5 ．

グニチュードでやった場合にＭ 7.1 になるのなら，それで計算して比較してみましょう．これはやはり確認用の地震動として計算して，今徳山先生が28

四国電力は通常の換算式 M = (1/1.17)(log10 Mo −10.72
ではなく，これを丸めた式 M = (1/1.2)(log10 Mo − 10.7 を用いて M7.3 としている．しかし，この値 (M7.3) は 2008 年
中間報告とは異なり，耐専スペクトル等でも用いられていな
いため，全く無意味であり，ここでは無視する
5

図 42: 2013 年申請時に断層モデルの要素地震として使われた安芸灘地震観測波

図 40: 2013 年申請時の断層モデル経験的グリーン関数法による地震動評価結果

場合だが，松田式で求めた M7.7 を単純に断層モデ
ルのレシピへ適用すると，それぞれ 7.0MPa および

32MPa になる．これと比べれば，実に 1/3 程度へ過小設定していることになる．応力降下量をここまで大きくする必要はないかもしれないが，少なく
とも M7.7 を修正レシピに適用して，応力降下量の過小設定を防ぐべきである．そうでなければ，震源特性の 1.5 倍を考慮しても，四国電力の楕円クラックモデルではアスペリティ平均で 17.7MPa にしかならず，「応力降下量について 1.5 倍又は 20MPa の大きい方」を考慮するとの原子力安全・保安院による方針 [11] にも合わない6 ．また，実際に起きた M7 クラスの地震では応力降下量が 20∼30MPaと評価されており，現実を反映したものとは言えない．

(3) 断層モデルの経験的グリーン関数法で用い図 41: 2013 年申請時の断層モデル統計的グリーン関数法による地震動評価結果
これは断層モデルのレシピそのものに含まれる問題点である．

(2) 応力降下量を通常の断層モデルのレシピで求
めると断層平均で 3.6MPa となるが，これを楕円クラックモデルで 2.6MPa に過小算定している．その結果，アスペリティ平均でも 16.3MPa となるところ，11.8MPa とほぼ 2/3 へ過小に設定している．
これは地震規模を断層モデルで M7.5 に設定した

29

6
原子力安全・保安院は 2012 年 8 月 17 日の会合で，「考1
慮すべき不確かさ」として次の 7 項目を挙げている [11]．⃝
2 アスペリティの位置, ⃝3
断層長さ（断層の連動も含む。）, ⃝4 断層傾斜角, ⃝5 応力降下量について 1.5 倍又は上端深さ, ⃝
20MPa の大きい方 (断層のずれのタイプや地域特性等について十分な検討が行われた場合, これ以外の数値を用いて評価
6 破壊開始点の位置（複数設定）, ⃝7 モデル化しても良い), ⃝5 については，に伴う不確かさ．これらのうち，⃝「応力降下量を 1.5 倍した場合及び 25MPa のいずれか大きいほうをとって不確かさを見たことにするなどしたら良いのではないか」という意見が出ていた（原子力安全・保安院：「活断層による
地震動評価の不確かさの考慮に係る考え方の整理（案）」に対する各委員からのコメントについて」, 第 5 回地震・津波に関する意見聴取会 (地 震動関係), 資料 5-2, 2012.6.19）が，最終的に 25MPa から 20MPa に落とし込まれた．

ている要素地震は 2008 年中間報告と同じ図 22 のNo.9「安芸灘地震」であり，震源断層領域から離れた沈み込んだプレート内で起きたスラブ内地震である．この地震では応力降下量が 30MPa と大きく，敷地前面海域断層群 54km の応力降下量が11.8MPa と小さいため，要素地震波が小さく設定される．図 40 がその評価結果である．要素地震は
図 42 の「余震 M5.2」であり，短周期地震動が強いという要素地震の特徴が図 40 によく反映されている．しかし，乱数によって統計的に生成した要
素地震を用いる統計的グリーン関数法による評価
結果 (図 41) と比べると，薄く塗った 0.3∼3sec の応答速度が半分程度に小さいことがわかる．図 41

図 43: 2013 年申請時の基準地震動 Ss(水平方向)

で薄く塗った 0.05∼0.1sec の短周期側では図 40 の応答速度がやや大きめではあるが，0.3∼3sec と比べるとそれ程大きくはない．ここに，応力降下量を過小に設定し要素地震にスラブ内地震を採用した効果が現れていると言える．つまり，図 40 の地震動評価結果は，統計的グリーン関数法による評価結果と周期 0.3∼3sec で同等になる程度まで，全体として上へ持ち上げるべきであろう．そうなれば，短周期側で地震動評価結果が基準地震動 Ss を
かなり超えることになろう7 ．
四国電力が，その断層モデルで，地震規模を約半分に過小算定していること，応力降下量を 2/3 へ過小算定していること，要素地震が応力降下量の

図 44: 2013 年申請時の基準地震動 Ss(鉛直方向)

大きいスラブ内地震であることを考慮すれば，図40 の地震動評価結果は 2∼3 倍程度大きくなり，図北方向)，Ss-2EW(水平東西方向) ならびに図 44 の40 の基準地震動 Ss-1H をその程度に大きく超える

Ss-2UD(鉛直方向) を基準地震動に加えている．こことは間違いないと言える．さらに，断層長さをの「54km・30 度北傾斜」ケースでは，「54km・90

69km まで長くとれば，さらに大きな地震動評価度」の基本ケースと比べて，断層面積が 2 倍にな結果になることも間違いないと言える．

るため地震モーメント Mo が 4 倍に増えているが，図 40 はそれを示唆している．四国電力がさまざ

楕円クラックモデルで応力降下量を求めているた

まな地震動過小評価のテクニックを使った下でも，め，応力降下量は断層平均で 3.6MPa，アスペリ

図 40 の 0.1sec 付近で，「54km・30 度北傾斜・破壊

ティ平均で 16.3MPa と 1.4 倍に留まっている．し開始点西下端」ケースの地震波 (NS 方向) が基準

かも，30 度の北傾斜であるため，震源断層面が敷地震動 Ss-1H をわずかに超えている．この結果を地より遠くなっている．このような状況の下でも，受け，四国電力はこの地震波に対して長周期側でその地震動評価結果は一部で Ss-1H を超えている

ハイブリッド合成した図 43 の Ss-2NS(水平南のである．
また，図 40 の 0.07sec 付近をみれば，「54km, 90度, ∆σ1.5 倍, 破壊開始点西下端」ケースの地震波が7

図 40 の地震動評価結果では，周期 0.1sec 付近で基準地
震動 Ss-1H をわずかに超え，0.07sec 付近で Ss-1H にかなり接近している．したがって，地震動評価結果が上に持ち上げられれば，その程度に Ss-1H を超えることになる．

最も大きく，基準地震動 Ss-1H に接近していること

30

がわかる．この場合，「∆σ1.5 倍」でも応力降下量は

これより，壇らの式は結果的に武村式と Murotani

断層平均で 3.9MPa，アスペリティ平均で 17.7MPaet al.(2010) の式に接するように作成され，Fujii-にすぎない．アスペリティ平均で 20∼30MPa にな

Matsu’ura(2000) の式は武村式と Scholz(2002) の式るケースを検討すれば，要素地震がスラブ内地震に接するように作成されていることがわかる．いであることをさておいても，断層モデルによる地

ずれも，入倉式には接しておらず，かなりずれて震動評価結果が基準地震動 Ss-1H を超えることはいることもわかる．その理由は，いずれの場合も間違いなく，69km ケースではさらに大きく超える

Mo ≤ 1.5 × 1020 N·m の地震データのほとんどが日ことも間違いない．四国電力は，応力降下量の過

本国内のデータであり，それを回帰した式が武村

小設定をやめ，M7 クラスの国内地震で実際に確式だからである．北米中心の地震データ (表 22 参

認されている 20∼30MPa へ引き上げ，さらに要素照) に対して入倉式は図 14 のようによく適合して地震がスラブ内地震であることを考慮して，地震

いたが，日本国内のデータに対しては，この図の動を評価し直すべきである．

ように適合していないのである．四国電力は，ご都合主義的に，480km モデルの際には国内の地震
データに回帰した式を用い，54km モデルに対し

6.2.2 中央構造線 480km モデルては北米中心の地震データに回帰した式を使って四国電力は，原子力規制委員会の指摘を受け，図いるのである．そのため，480km モデルの一部を

33 の「480km（中央構造線断層帯と別府−万年山構成する敷地前面海域断層群 54km の地震規模は

帯断層帯の連動）」を基本震源モデルとし，その解Mo = 5.81 × 1019 N·m，平均すべり量 D = 207cm

析結果 [48] を 2013 年 10 月 30 日に回答した．そこと設定されている．これらは，断層長さ 54km にでは，480km・90 度の基本ケース，応力降下量 1.5

対する断層モデルのレシピを適用して得た表 21 の倍ケースおよび破壊伝播速度増大 (Vr = 0.72Vs →値，Mo = 2.74 × 1019 N·m および D = 97.6cm と0.84Vs ) ケースに対して壇ら (2011) のモデルを適比べて 2 倍以上大きい．四国電力は，壇ら (2011)

用している．また，480km・北傾斜ケース (敷地および Fujii-Matsu’ura(2000) の式を使うのであれ

前面海域断層群は 30 度傾斜，それ以外は推本評

ば，54km モデルに対しても，日本国内の地震デー

価による 30∼60 度の傾斜) に対しては，地震規模

タ (表 23 参照) に適合する松田式や武村式を使っを Murotani et al.(2010)[32] で求め，断層平均応力て断層パラメータを求め，54km モデルの地震動を

降下量を Fujii-Matsu’ura(2000) で求め，アスペリ

評価し直すべきである．ちなみに，図 45 に赤丸でティ平均応力降下量を短周期レベルが合うように示した地震データは Fujii-Matsu’ura(2000) の用い

Sa /S = ∆σ/∆σa = 0.276 で設定している．ここたデータ (表 24 参照) だが，1020 N·m 以下の地震

では，断層面積と地震規模の関係 (S − Mo 関係)

13 のうち 12 が国内地震であり，そのうち 6 地震と応力降下量に限って問題点を述べる．

が壇ら (2011) によって回帰用に用いられている．

まず，S − Mo 関係式についてである．長大な断次に，応力降下量について述べる．

層については，Murotani et al.(2010)[32] が Mo ≥壇ら (2011)[4] は，Irie et al.(2010) による動力学

1.8 × 1020 N · m に対して
S[km2 ] = 1.00 × 10−17 Mo [N · m]

的断層破壊シミュレーションの解析結果より，応力降下量を断層平均 ∆σ = 3.4MPa, アスペリティ(16)

平均 ∆σa = 12.2MPa と設定しているが，これはを導き，Scholz(2002)][50] は Mo ≥ 7.5×1020 N·m

過小評価である．図 46 が Irie et al.(2010) の結果でに対してS[km2 ] = 5.30 × 10−18 Mo [N · m]

あり，S − Mo 関係は

(17)

M0 =

∆σSWmax
2 )0.5 + 2 exp(−S/Wmax(18)を導いている．図 45 に上式および入倉ら (2001)で表される．ここに，Wmax は震源断層の幅であ[14] の式 (1)，武村 (1998)[55] の式 (3)，壇ら (2011)

り，シミュレーションでは 15km に設定されていの式，Fujii-Matsu’ura(2000) の式の関係を描いた．

る．図 46 のアスペクト比 L/W (震源断層の長さ31

図 45: 壇ら (2011)[4] および Fujii-Matsu’ura (2000)[6] と他の S − Mo 関係式との関係

図 46: Irie et al.(2010)[19] による動力学的断層破壊シミュレーション結果

L 対幅 W の比) を引数とする係数 c は L/W ≤2 地震と国内 8 地震の計 10 地震になり，平均断層

4 の範囲で大きく減少し，その後ほぼ一定値にな

幅は 12.9km になる．濃尾地震を含めた国内 9 地

るが，Wmax = 15km の場合，震源断層面積では震の平均断層幅は 12.0km である．そこで，式 (18)S ≤ 900km2 になる．ところが，震源断層面積 Sに Wmax = 12km, ∆σ = 3.4MPa を代入して得たがこの条件を満たす壇らの地震データは，表 25

曲線が，図 45 の破線「Dan(12km)」である．こので明らかなように，海外 1 地震と国内 7 地震の計

破線は，Wmax = 15km, ∆σ = 3.4MPa の太い実線

8 地震であり，その平均断層幅は 11.5km である．

から明らかにずれており，これに合わせるには応L/W ≤ 5（S ≤ 1125km2 ）にまで広げると，海外

力降下量を ∆σ = 4.3MPa に引き上げねばならな

32

Sa 対断層面積 S の比 (Sa /S 比)」と「アスペリテい8 ．
壇ら (2010) は回帰に用いた地震データの「平ィの位置」が異なる．Case1∼5 の Sa /S 比は，そ均的な値として，平均動的応力降下量9 ∆σ # =れぞれ，0.405(Case1), 0.448(Case2), 0.261(Case3),

3.4MPa が得られた」としているが，壇らの用いた

0.206(Case4), 0.322(Case5) である．図 46 では，

地震データの平均動的応力降下量は，国内 9 地震でSa /S 比が最大の Case2 で係数 c の値が最も大きく，

5.1MPa，海外 13 地震で 3.7MPa，22 地震の平均で最小の Case4 で最も小さい．係数 c の曲線はそのほ4.3MPa である．その意味では，実際の地震データ

ぼ真ん中を通るように引かれており，偶然かもしに則しても，壇らの「平均的な値」は明らかに過小れないが，Sa /S = ∆σ/∆σa = 3.4/12.2 = 0.279

評価であり，「平均的な値」として 4.3MPa と設定すとなるように引かれたかのようにも見える．このべきである．ちなみに，壇らは武村式あるいはそCase1∼5 の Sa /S 比の設定は地震データに基づくれが代表する国内地震データに回帰させているが，ものではなく，全く恣意的に設定されたものであ

入倉式 (またはそれが代表する北米中心の地震デー

り，その平均や真ん中をとることに特別な意味は

タ) に回帰させると，図 45 の「Dan(1.7MPa)」のない．Irie et al.(2010) は，単に条件を変えてシミュ

細線のようになり，長大な断層の領域で Murotani

レーション実験をしただけであり，得られた結果をet al.(2010) の式からかなり外れることになる．

実際の地震データで検証する必要があると述べてアスペリティの平均応力降下量 ∆σa についても，いる．その結果を実際の地震データで検証したのが壇ら (2011) であり，その意味では，Sa /S = 0.279

壇らは過小評価している．
壇らは地震データのうち，短周期レベルのわかっの妥当性を実際の地震データに即して説明する必ている 5 地震のデータを下式に代入してアスペリ要があった．なぜなら，これは，入倉ら (2001)[14]

ティ平均応力降下量10 の「平均的な値」を ∆σa =の地震データに基づく値 Sa /S = 0.215(標準偏差12.2MPa と導出している．

1.34) と比べてもかなり大きいからである．
四国電力は，中央構造線断層帯の 480km 連動

A2 Wmax(19)2 ))16πβ 4 Mo (0.5 + 2 exp(−S/Wmax

モデルに対して，壇ら (2011) の結果をそのまま用

しかし，この式を使って，壇らの地震データからいている．四国電力による「480km・90 度」基本

実際に ∆σa の値を求めると，表 26 に示すとおり，

ケースの平均断層幅は 12.2km であり，壇らの想∆σa =32MPa(1995 年兵庫県南部)，6.7MPa(2000 年鳥取

定した 15km よりかなり小さい．Wmax = 12km

県西部)，19MPa (2005 年福岡県西方沖)，5.1MPa

であれば，上述したように，断層平均応力降下量(1992Landers)，13MPa(1999 Kocaeli) となり，平均が ∆σ = 4.3MPa でなければ，壇らの曲線上には15MPa になる．壇らは一貫して「平均値」とは言わ乗らないし，アスペリティの応力降下量は，断層ず，「平均的な値」と言っているのは，単純加算平均

モデルのレシピに合わせて ∆σa = (S/Sa )∆σ =ではなく，「大体こんな値」という感じで「12.2MPa

4.3/0.22 = 19.5MPa とすべきである．また，壇らを導出」したとしか考えられない．

の元になった Irie et al. のシミュレーションでは，

図 46 の Case1∼5 はアスペリティを考慮した

S 波速度は β = 3.46km/sec，剛性率は µ = 3.23 ×

断層モデルの 5 ケースだが，「アスペリティ面積1020 N/m2 であり，480km モデルの β = 3.5km/sec，µ = 4.00 × 1020 N/m2 より小さい．したがって，

8

厳密に言えば，別途 Wmax = 12km と設定して動力学的断層破壊シミュレーションを行い，係数 c を求め直すべきところだが，ここではアスペクト比で整理された係数 c が変わらないと想定している．
9
壇らは動力学的断層破壊シミュレーションを行っており，
ここでは断層破壊活動前後のせん断応力の差＝静的応力降下
量 ∆σ ではなく，断層破壊活動途上のせん断応力の差＝動的応力降下量 ∆σ # を用いている．後者は前者より大きいが，モデル上はほぼ同じと見なせるので，ここでは区別しない．
10
厳密には動力学的シミュレーションモデルにおける動的
平均応力降下量であるが，想定されたモデルの上では差がな
いため，ここでも静的応力降下量とは区別しない．

33

Wmax ，β ，µ を 480km モデルに合わせて動力学的断層破壊シミュレーションをやり直せば，応力降
下量はさらに大きくなると推測される．
このような検証を行わずに，あくまで壇らの結果に従うというのであれば，四国電力は，上述した問題点を自ら検討し，∆σ = 3.4MPa，∆σa =12.2MPa でよいとする具体的な根拠を示すべきであろう．

1/3 ほど大きい．また，Fujii-Matsu’ura の地震デー

次に，四国電力は「480km・北傾斜ケース」のタの最大は 1949 年 Queen Charlotte (Mo = 1.1 ×

断層平均応力降下量を Fujii-Matsu’ura(2000)[6] の1021 N·m, L = 440km, W = 15km, S = 6, 600km2 )∆σ = 3.1MPa を採用し，アスペリティ平均応力であり，「480km・北傾斜モデル」(W = 20.2km,

降下量を Sa /S = 0.276 から ∆σa =（S/Sa )∆σ =S = 9, 727.8km2 ) はこれをはるかに超える．こ3.1/0.276 = 11.2MPa と設定している．これも過の北傾斜モデルに対して，四国電力は地震モーメ

小評価である．

ントの値として Fujii-Matsu’ura による値，Mo =確かに，断層モデルのレシピでは，長大な断層

1.4 × 1021 N·m (L = 480km, W = 15km), を使わのアスペリティに関するスケーリング則についてず，Murotani et al.(2010) で Mo = 9.73 × 1020 N·m

はデータも少なく未解決の研究課題だと指摘したを求め，過小に設定している．もちろん，Fujii-

うえで，Fujii-Matsu’ura が横ずれ断層を対象としMatsu’ura による値も断層幅が異なるので W =て導出した次式を図 45 の地震データに回帰させて20.2km として回帰し直す必要があるが，わざわ導出した値 ∆σ = 3.1MPa を用いるよう推奨して

ざ Fujii-Matsu’ura を引用しながら，地震規模を全いる．

く関係のない式で求めるというのは理解しがたい．

M0 =

W L2

∆σ.

さらに，アスペリティの応力降下量について，(20)

aL + b
ただし，a と b は数値計算で得られる構造依存の断層モデルのレシピでは，Fujii-Matsu’ura によるパラメータであり，リソスフェアの厚さ＝ 30km，とし，「既往の調査・研究成果とおおよそ対応する

剛性率 µ = 4.0 × 1010 N/m2 として a = 1.4 · 10−2 ，ことから，その適用範囲等について今後十分に検b = 1.0 を導いている．入倉 (2004)[15] はこの関係討していく必要がある」と断った上で，「現時点で式を次のように評価している．

は，暫定的に ∆σ = 3.1MPa，∆σa = 14.4MPa 」∆σ = 3.1MPa より ∆σa = 3.1/0.22 = 14.4MPa「Matsu’ura and Sato (1997) による『２次元のトとセットで設定することを推奨している．

ランスフォーム・プレート境界での準静的なテク

しかし，四国電力は，地震モーメントを別途

トニック・ローディングによる有限長の断層運動

設定した上で，これすら使わず，短周期レベルかのシミュレーション』を用いて導かれたものであら Sa /S = 0.276 を導き，∆σa = 3.1/0.276 =る．従って，この式自体は３次元の断層場での地

11.2MPa と設定している．まさに，ご都合主義と震発生の理論モデルとしては不十分なものである．

しか言いようがない．

ただし，観測データとして得られている Mo − L
関係を説明するための経験的関係式として意味が7ある．式 (20) の物理学的な意味での有効性につい

強震観測記録による耐震性の確認ては，３次元の動力学モデルに基づく理論的検証

2006 年の耐震設計審査指針大幅改定のすぐ後に，および観測データに基づく検証の両面の検討が必2007 年新潟県中越沖地震 (M6.8) と 2008 年岩手・要とされる．
」

宮城内陸地震 (M7.2) が起きた．

つまり，Mo − L 関係が式 (20) で表されるとい新潟県中越沖地震による柏崎刈羽原発敷地内解うことが重要であり，パラメータの値の妥当性に

放基盤表面でのはぎとり波は，図 31 のように，耐ついては，動力学的シミュレーションや実際の地

専スペクトル (内陸補正あり) を 6 倍程度超え，東震データに基づいて検証すべきだというのである．

京電力の策定した基準地震動 Ss を超えた．

Fujii-Matsu’ura は，上記のパラメータ値を用い

岩手・宮城内陸地震の震源ごく近傍で逆断層のて，W = 15km と設定し，地震データへの回帰計

上盤直上に位置する一関西 (いちのせきにし) では，表算で ∆σ = 3.1MPa を導出しているが，その適用

2 のように，最大加速度が地表で 4022gal(cm/s2 )，に際しては具体的な検証が必要なのである．

地下で 1078gal(いずれも 3 成分合成) という極めて大ところが，四国電力による「480km・北傾斜モデ

きな地震動が観測された．しかも，上下動が極めル」の断層幅は W = 20.2km であり，15km より34

図 47: 岩手・宮城内陸地震 M7.2 で観測された地表地震観測記録の応答スペクトル (赤：一関西 IWTH25, 青：
東成瀬 AKTH04, 緑：IWTH26, 黒：MYG004, 紫：ATK023)

表 2: 2008 年岩手・宮城内陸地震 M7.2 による強震
観測値（加速度 [gal]，速度 [cm/s]）
観測点
3 成分合成東西 南北 上下
一関西 (地表)(地下)

一関西 (地表)(地下)4022 gal
1078 gal
100.1cm/s
73.2cm/s

1143
1036
71.0
42.2

1433
748
61.5
37.2

3866
640
84.7
68.5

て大きく，地表では 3866gal で水平動の約 3 倍，周期 0.06 秒における加速度応答スペクトルは図 47のように上下 UD で 9853gal にも達した．地下でも，最大速度は水平動の 1.5 倍を超えている．一関西の地下地震計は深さ 260m，S 波速度 1810m/s の岩盤に設置されており，原発解放基盤表面に求められる 700m/s 相当をはるかに超える．この地下地
震動を解放基盤表面位置でのはぎとり波に換算す

図 48: 2008 年岩手・宮城内陸地震の地下地震観測
波と伊方の基準地震動 Ss-1H

れば，柏崎刈羽原発の 1699gal を確実に超えるであろう．また，東成瀬 (地表) で観測された地震動の速度応答スペクトルは，周期 0.32 秒で 316cm/s

分だけ余計に地震動の過小評価に走った．北米中に達している．

心の地震データに基づき，日本国内の地震を過小

これほど大きな地震動が，相次いで，実際に，観評価する断層モデルのレシピはその道具と化して測されたにもかかわらず，新指針に対応するためいる．耐専スペクトルの適用範囲を広げる努力はの耐震バックチェックは旧態依然としたものであっ

何もなされない．東京電力は福島第一原発の耐震た．電力会社は，より長い震源断層，より大きな

バックチェック最終報告を遅らせ，耐震工事など

規模の地震を考慮することを余儀なくされ，そのの対策をサボった．そんな中で，2011 年 3 月 11 日

35

原発の基準地震動は遙かに超えられ，クリフエッ
ジを超えるのは避けられない (注 3)．そのような原発は即刻閉鎖すべきである．
その際に，注意すべきは，「倍半分」と言われる
地震動のバラツキの扱いである．その例を図 49 に示す．これは，東京電力が原子力安全委員会の指示により耐専スペクトルの適用可能性を 2009 年段
階で検討したものであり，震源近傍 6∼33km の地
震観測記録に対する耐専スペクトル（内陸補正有）からの残差を表している [57]．この図より，実際の地震観測値は残差平均より「倍半分」（やや太い
青実線の範囲）以上のバラツキがあり，内陸補正をした耐専スペクトルからも「倍半分」（「観測/耐専」の値で 0.5〜2 の範囲）のバラツキがあることがわかる．地震動評価の際には，震源断層の長さや傾斜角の不確実さ，破壊開始点，アスペリティの位置，破砕伝播速度，応力降下量 (震源特性で1.5 倍) などの不確実さを考慮しているが，これは断層モデル自体の不確実さと断層パラメータの基
礎データにおける不確実さを考慮するものであり，
図 49 に示される偶然変動の不確実さを考慮する

図 49: 国内外の内陸地殻内地震による震源近傍の観測記録 (M6.0∼8.1, Xeq = 6 ∼ 33km, 水平 51 記
録, 上下 14 記録) の耐専スペクトル (内陸補正有)との残差 (バラツキ)[57]（細線：各地震観測記録に対す実さ) をモデルの中に組み込んでおり，それを一層る残渣，太い赤実線：残差の平均，やや太い青実線：平均か精緻化することで吸収できる部分も少しは残されらの「倍半分」の差）ているが，偶然変動そのものはモデルのパラメー

ものではない．耐専スペクトルでは，伝播経路特性や地盤 (サイト) 特性の観測点による違い (不確タとしては取り込めない．現状では，震源近傍でに Mw9.0 の東北地方太平洋沖地震が発生し，福島

図 49 に相当する偶然変動を想定する必要がある．

第一原発 1〜3 号炉で炉心溶融事故が起きた．福島

したがって，耐専スペクトルや断層モデルによる第一原発を襲った地震動は基準地震動を超え，建地震動評価からさらに「倍半分」の偶然変動が存

屋・構築物，機器・配管類に重大な損傷を与えた

在することを前提にして基準地震動 Ss を設定し，と推定される．福島第一原発重大事故を津波だけ

耐震設計を行う必要がある．

のせいにせず，地震動の過小評価を反省し，地震

ところが，実際には「倍半分」の余裕をもって動評価法を根本的に改訂すべきである．

策定された基準地震動 Ss など存在しない．この現新潟中越沖地震による地震動を事前には誰も予状に鑑みれば，クリフエッジで 2.0Ss 以上，耐震測できなかった以上，このはぎとり波を「震源を特裕度で 2.0 以上でなければ，耐震安全性が確保さ定せず策定する地震動」に加える必要がある．それているとは言えない．先のストレステスト (一次

れだけに留まらず，基準地震動 Ss の決め方を抜本評価) では，ほとんどの原子力発電所でクリフエッ

的に変更し，岩手宮城地震を含め，これまでに観ジが 2.0Ss には届かなかった．伊方 3 号炉では，原測され，また，今後観測されるであろう M7.3 以

子力安全・保安院報告書でクリフエッジが 1.50Ss下の地震の解放基盤表面相当位置での地震動（はと評価されている [12]．耐専スペクトルが適用範ぎとり波）をすべて「震源を特定せず策定する地囲外とされ，断層モデルで地震規模や地震動が過震動」に加える必要があろう．そうすれば，伊方36小評価されている現状でもこの結果である．耐専

S2 に引き上げ，S2 をさらに余裕を持って引き上げ

スペクトルが最近の地震観測記録を取り込むことる」べきところ，同じ断層群の中で「46km を S1で再構築され，断層モデルが北米中心の地震デー

対象，より短い 25km を S2 対象」とし，「S1 を少タではなく国内地震データに基づいて再構築されし引き上げて S2 を変更なし」とした．四国電力はれば，現在の基準地震動 Ss が大幅に引き上げられこれを作為的に行っており，その行為を科学的にることは必至である．それを待つまでもなく，「倍弁明し正当化することは到底できない．また，こ半分」の偶然変動を考慮すれば，それ自体で伊方れを当時の規制当局である通商産業省資源エネル

3 号炉の耐震安全性は保証されていないと言える．

ギー庁が了承しているが，明らかに瑕疵である．

(2) 1997 年の基準地震動再評価時に，四国電力は

8Somerville et al.(1993) の論文を引用しており，日結言

本国内と北西アメリカとで断層パラメータに大き四国電力による伊方原子力発電所の耐震設計にな違いがあることを認識していたが，日本国内のおける地震動の過小評価は，日本国内の全原発に

地震データに基づく経験式を用いず，同じ断層面

おける地震動過小評価の縮図である．

積では地震規模が 1/3 程度に小さくなる北西アメ

地震動評価は理論的にも経験的にも歴史が浅く，リカの経験式を用いて地震動評価を行った．当時

これから精密化していく必要がある．とはいえ，は地震データも少なく，Somerville et al.(1993) も

原子力分野における地震動の過小評価には目に余検討課題を整理した段階であったように思われるるものがある．原子力規制当局が「規制の虜」とが，その後も，国内と海外とで断層パラメータに食なって，電力会社等の主張に迎合し，安全の「おい違いがあることが示されたにもかかわらず，電墨付き」を与えてきた．それは，伊方原発に係る力会社も原子力安全規制当局もこの事実を無視し，耐震性評価の歴史的経緯を少し紐解くだけでも明海外地震データに基づく耐震性評価を行い続けたらかだと言える．その結果，2005 年 8 月 16 日の宮ことは，犯罪的であり，不作為の瑕疵と言える．

城県沖地震 M7.2(スラブ内地震) による地震動が女(3) 2003 年の地震調査研究推進本部による中央川原発の基準地震動 S2(限界地震) を超えて以降，構造線断層帯の長期評価結果を受けた 130km モデ

M7 クラスのごく普通の地震による地震動が，志ルの地震動評価では，四国電力は断層平均応力降賀原発や柏崎・刈羽原発の基準地震動を超え，遂下量を断層モデルのレシピによらず，無限長垂直に，MW 9.0 の東北地方太平洋沖地震が起こり，設

横ずれ断層モデルの応力降下量で置き換え，地震計基準を超える地震動と津波が福島第一原発を襲

動を過小評価していることを明らかにした．

い，炉心溶融事故が発生したのである．電力会社(4) 2006 年耐震設計審査指針改訂を受けた 2008

はもとより原子力安全規制当局もこのことを肝に年バックチェック中間報告では，四国電力は断層

銘じ，地震動の過小評価を深く反省しなければな

モデルと耐専スペクトルによる地震動評価を初めらない．

て行ったが，いずれも地震動を過小評価している

本小論では，四国電力による伊方原発 3 号炉のことを明らかにした．

1984 年設置変更許可申請書以降の地震動評価結果

断層モデルでは，北米中心の地震データから得を検討し，以下の結果を得た．

られた断層面積と地震規模の関係式が日本国内の地震データには適合しないため，地震調査研究推(1) 1984 年伊方原子力発電所（3 号炉）設置変

進本部による活断層の長期評価結果，すなわち，断更許可申請書では，敷地前面海域の断層群 25km

層長さから松田式で求めた地震規模より 1/2∼1/5の地震動評価から限界地震による設計用基準地震程度に小さくなる．四国電力はこれを認識しなが

動 S2 を設定していたが，岡村の調査でこの断層群

ら，断層モデルのレシピで地震規模を過小算定しが 1 万年前以降に活動しており最強地震の基準地
震動 S1 の対象であることが判明した．その結果，た上，さらに，短周期の地震動評価にとって最も重要な応力降下量を楕円クラックモデルで過小算定

1997 年に基準地震動を見直した際，「S1 を従来の37

し，断層モデルのレシピからさらに過小となるよタが中心の長大断層に対する Murotani et al.(2010)

うに地震動評価を行った．130km モデルでは断層の式に接するように作成された経験式になっておモデルのレシピでは認められていないカスケード

り，Fujii-Matsu’ura(2000) のモデルは武村式と長大モデルを用いて地震規模を過小算定し，また，通断層に対する Scholz(2002) の式に接するように作常のスケーリング則に基づく断層モデルを用いる成された経験式になっていることを明らかにした．

よう指示された際には，応力降下量を楕円クラッ

いずれのモデルにおいても，北米中心の地震デー

クモデルから無限長垂直横ずれ断層モデルに切りタに基づく入倉式，つまり，断層モデルのレシピで替えて過小算定し，地震動を小さく評価した．

採用されている式とはかなりずれている．これは，耐専スペクトルでは，松田式で地震規模 M を求

国内の活断層による地震動評価に際しては，国内めるべきところ，断層モデルの地震規模 Mo を用の地震データに基づいて断層モデルを構築し直さ

い，さらに，簡略化した Mo −M 換算式を用いる

なければならないことの証左である．

ことで M の値を 1/4 程度に過小算定し，地震動を壇ら (2011) は，Irie et al.(2010) による動力学的断大幅に過小算定した．また，近距離地震に対して

層破壊シミュレーションの解析結果を地震データには適用範囲外だとして歯牙にも掛けず，保守的参回帰させて，応力降下量を ∆σ = 3.4MPa, ∆σa =考値としても採用しなかった．

12.2MPa と導いており，四国電力はこれをそのま(5) 2013 年の伊方 3 号炉設置変更許可申請書でま用いているが，これは過小評価であり，Irie etは，敷地前面海域の断層群 54km を基本モデルとしal.(2010) の解析結果を地震データに正しく回帰すて地震動評価をしているが，耐専スペクトルでは，れば ∆σ = 4.3MPa, ∆σa = 19.5MPa にすべきこと2008 年バックチェック時に内陸補正をせずに 1.5 倍を明らかにした．傾斜ケースについても，四国電力の震源特性を考慮していたにもかかわらず，内陸は応力降下量を Fujii-Matsu’ura(2000) から ∆σ =補正を行うことで地震動を小さく評価し，54km・3.1MPa としながら，断層モデルのレシピに従うの

90 度モデルは適用範囲外として採用しないことでであれば ∆σa = 3.1/0.22 = 14.4MPa とすべきと地震動評価を過小評価していることを明らかにしころ，アスペリティ面積を大きく設定し，∆σa =た．四国電力が参考値として示した 54km・90 度モ

3.1/0.276 = 11.2MPa と意図的に小さく設定してデルや 69km・90 度モデルの耐専スペクトルによいることを明らかにした．

れば，1.5 倍の震源特性を考慮した (または，内陸(7) 2007 年新潟県中越沖地震の解放基盤表面はぎ補正を行わない) 耐専スペクトルが基準地震動 Ss

とり波は 1699 ガルを超えており，2008 年岩手・宮を 1.5 倍程度に大きく超えることも明らかにした．

城内陸地震の一関西での強震観測記録は地下地震

断層モデルでは，断層面積から地震規模を過小計で 1000 ガルを超えており，解放基盤表面はぎと算定し，楕円クラックモデルで応力降下量を過小り波に換算すれば 2000 ガル程度にもなる．しかも，に設定し，スラブ内地震を要素地震に用いること重要な原発施設の固有周期帯である 0.03∼0.5sec ので，地震動を過小評価している．それでも，基準短周期帯で地震動が大きい．これらの貴重な地震

地震動 Ss を一部で超える地震動評価結果が得られ波を国内すべての原発で耐震性評価のための基準ており，これらの過小算定をやめれば，地震動が地震波として採用すべきである．四国電力は，伊方

基準地震動 Ss をはるかに超え，2∼3 倍程度になる

原発の耐震安全性を主張するのであれば，これらのことは間違いないことを明らかにした．

地震波を用いて伊方原発の耐震安全性を具体的に(6) 2013 年申請時に，四国電力は 480km 連動

明示すべきである．四国電力のストレステスト (一ケースを基本モデルとして再検討しているが，そ次評価) 結果 [12](注 3) を見ても，クリフエッジは

こでは，断層モデルとして壇ら (2011) のモデルを1.50Ss（地震動の最大加速度で 855 ガル (= 570 ガ

用い，Fujii-Matsu’ura(2000) のモデルを傾斜ケー

ル ×1.5））と評価されており，これらの地震動（地スで用いている．壇ら (2011) のモデルは，結果と震動の最大加速度で 1699 ガルあるいは 2000 ガル

して，国内地震データに基づく武村式と海外デー

程度）には到底耐えられないことは明白である．

38

断層モデルは一種のシミュレーション実験にすと地震規模の関係が合わなくなり，松田 (1998) はぎず，パラメータ設定によって結果を自在にコント「新松田式」を示した (松田時彦，地震，50，23 −

ロールできる．したがって，断層モデルの適用に際

33，1998)．これを巡って，原子力安全委員会ではしては断層パラメータの妥当性について細心の注

どちらの松田式を使うのかを検討し，新松田式は意が必要であり，地震動の過小評価を回避するた

使わず，松田式 (1975) を使うこと，ただし，断層

めには保守的な安全側に立った設定が不可欠であ

長さ L には地表の活断層の長さではなく，地下にる．しかし，四国電力をはじめ電力会社は，過大な広がる震源断層の長さを用いることが確認された

地震動評価になって原発が廃炉に追い込まれたり，のである．

耐震工事費が高価につくことを恐れる余り，でき

具体的には，第 166 回原子炉安全専門審査会

るだけ地震動評価が小さくなるようにパラメータ(1999.2.10) で，松田式の再評価が行われ，1990 年

設定を行おうとする．結局のところ，断層モデル

代後半に収集された国内外の地震データで地下のの妥当性は，実際の地震データによる検証を受け

震源断層の長さと地震規模の関係をみると松田式

るほかない．ところが，伊方原発をはじめ多くの(1975) はよく合っており，新松田式を用いる必要場合，実際に中央構造線断層帯などで地震が起こはないことが確認され，第 9 回原子力安全委員会

らない限り検証できないが，「検証しうるデータが(1999.2.18) でもそれが了承されている．

存在しない」という厳しい現実がある．このギャッ

第 166 回原子炉安全専門審査会 (1999.2.10) では，プを埋めるには，偉大な創意と想像力を働かせる

小島圭二委員が発言し，「メカニズムとしては世界ことが不可欠である．480km に及ぶ超長大な断層の陸域の断層に通じるだろうという考え方をしてが実際に活動し，巨大な地震が起きてからでは取

みますと，世界でも何人かの方が世界中のデータ

り返しがつかない．フクシマ事故を教訓とし，地をプロットして，この回帰式を出しております。最震によって原発重大事故が誘発されてからでは後近出たものでは，1994 年の D．ウェルスさんとＫ・戻りができない以上，予防原則の立場に立ち，おカッパースミスさんのお２人が世界じゅうの断層，

よそ起こりうる最大限度の地震動を想定し，それ当然日本の断層も全部入れて，地表に表れた断層に耐えられない原発は閉鎖すべきであろう．伊方だけで 77 点ぐらいありますが，これで引いた回帰

原発はその最たるものである．これが，本小論の式は，ほぼ従来の松田式に近いところに来ます．そ最終的な結論である．

して，日本特有の問題も入るのかもしれませんが，従来の松田式の方がその線よりもマグニチュード（注１）

に対して安全側の値を得ているというような検討

松田 (1975) は活断層の長さ L から将来起こりうをしてみました．さらにもう一つ，日本の断層にる地震規模を log10 L = 0.6M−2.9 で推定すること

ついてはどうだろうということは，1998 年に鹿島を提案した．これが「松田式」であり，地震規模はの小堀研究室の武村さんがこういう検討を行って気象庁マグニチュード M で表されている．当初は，います．ただし，彼の場合には，いわゆる地下の断

この L の値として「地下の震源断層が地表に現れ層といいますか，要するに強震計のデータとか余た (地表) 地震断層」や「複数回の断層活動の結果

震記録とか，そういう地震学的ないろいろなものとして地震断層が累積されてできた活断層」の長も入れて推定した長さ，したがって，これは地表さが用いられ，M7 クラス以下の地震が過小評価に出た長さよりは長いわけでございますが，これされる傾向にあった．そのため，松田式は活断層も全部入れてマグニチュードの小さいところまで

による地震の規模を過小評価するための式だと誤も入れた検討をしている．それである種の考え方解されてきた．ところが，1995 年兵庫県南部地震

を入れると，従来の松田式に近い回帰式が得られでは M7.3 であったにもかかわらず，淡路島側でるという見解を出しております．そのようなこと

短い野島断層が出現しただけで，六甲側では地震を入れますと，やはり数を入れて全体像として見断層が出現しなかった．松田式では地表地震断層てみますと，世界的にも日本の中でも，データの39

検討の仕方によっては従来の松田式の方がどうも

表 3: 典型的な大陸地殻・海洋地殻の構造 [13]当てはまりそうだという見解の方が多うございま地殻

して，私としては，今の世界の回帰式の傾向，そ

層

深さ
km

密度
g/cm3

Vp
km/s

Vs
km/s

上部地殻

0 ∼ 2020 ∼ 35
35 ∼

2.72
2.92
3.32

5.80
6.50
8.02

3.45
3.75
4.69

0∼4
4∼5
5 ∼ 11
11 ∼

1.03
1.5
2.85
3.32

1.50
2.00
6.40
7.90

0.0
1.00
3.70
4.55

種類

れから今回の松田式の入れ方で海域を余り考慮していないというようなことを入れますと，やはり

大陸

下部地殻

従来の松田式の方が全体像をあらわすのにいいのマントルではないかと考えます．松田先生は，これは大地

海
堆積層
地殻

海洋

震の予測，しかも糸魚川−静岡構造線の活断層系の中での大地震の予測という中で，さらりと『こマントル

ういう整理もしてみました』という表現になっていると思いますので，先ほど部会長からもお話がありましたように，原子力の耐震設計として考えるには，やはり従来の松田式の方が妥当ではないかという見解を持っております．
」と述べ，審査会
長が「当審査会といたしましては，現段階においては，新しく提案されました松田先生の９８年の式を採用する必要はないと考えることにいたした

図 50: 直達 S 波 (Sg )，屈折波 (S∗ 波と Sn 波)[33]

いと存じます．
」と確認している．
この 1 週間後の第 9 回原子力安全委員会臨時会
議 (1999.2.18) で，徳山明審査委員が炉安審での議います．そういうご判断があったということを安論を次のように紹介している．
「これはやはり小島

全委員会としては了解するということでよろしゅ

委員が持ってきた例なんですけれども，その後アうございますでしょうか．それでは，そのように．
」メリカの人が世界じゅうのいろいろな地震の例でと決定している．

244 ほどの地震を集めまして，それでどれだけの

また，原子力安全委員会原子力安全基準専門部

長さを動いたということでやりますと，そこでサ会の耐震指針検討分科会地震・地震動ワーキングブサーフェスエリア，やはり測地的に言って広い範グループ (第 14 回，2004.3.3) でも，原子力安全委

囲で動いた．この範囲の長さということをはかっ

員会事務局が，「活断層の長さＬから地震規模Ｍをてやる式が出ておりますが，それと前の 1975 年の求める際に，従来から一般に用いられてきました

松田さんの式とは，かなりよく一致している．そ松田式 (1975) について，近年に提案されました他

ういうことから考えますと，先ほどから申しますの M − L 関係式との比較検討を行いました．そのように，あるこの原子炉安全審査という立場で申結果，松田式 (1975) は地表変動，余震分布，断層

しますと，どれだけの長さの断層が動いたか．その現地調査，地震学的調査結果などのデータをもれによって，今後どのくらいの地震が起こり得るとに推定した震源断層面の長さを Ｌ に用いているかという推定に対しては，以前の 75 年の式の方が関係式とよく整合することが確認されました．し適用性があるのではないか．そんなふうに私どもたがって，松田式 (1975) は震源断層の長さと地震は考えました．
」これを受け，当時の佐藤一男原子規模との平均的な関係を示すものであるというこ

力安全委員長が，「それでは，このいわゆる新松田とがいえます．
」と報告し，確認されている．このの式，これは確かに新しい一つの知見として報告

ときのグループリーダーは入倉孝次郎である．

があったものでありますが，これについて現時点（注２）

でこれによって評価をするというには及ばないと申しますか，そういうふうに審査会の方で専門的

断層幅の最大値 Wmax が経験的に 15 ∼ 20km のにご判断になったと，こういうことのようでござ範囲になるのは，地球の球殻構造に関係している40

と考えられる．マントルは主にカンラン岩（比重表 4: 主な原子力発電所における原子炉建屋の固有周期（水平南北 NS 方向，東西 EW 方向）[sec]3.3）からなり，その上に地殻が乗っており，その境界は「モホ面（モホロビチッチ不連続面，モホ不連続面）」と呼ばれ，図 50 のように，地震波はこの面で屈折または反射して屈折波 (Sn 波) や全反射波(SmS 波) となる．これは，地震波が下方へ伝わったとき，S 波が遅く伝わる岩層から速く伝わる岩層に入ると屈折するためであり，また，入射角がある
値以上に大きくなると全反射するためである．弾√性論によれば P 波速度は Vp = (Ks + 4µ/3)/ρ，√
S 波速度は Vs = µ/ρ で与えられ (ρ:密度，Ks :体積弾性率，µ:剛性率)，Dziewonski et a.(1975) による典型的な地殻構造は表 3 のようになっている．
このように，地下深いほど地震波 (P 波や S 波) の伝わる速度は速くなる．逆に，地震波が上方へ伝
わると，S 波が速く伝わる岩層から遅く伝わる岩層に入るため，上方へ屈折し，地表ではほぼ垂直

PWR 原発
泊1
泊2
美浜 1
美浜 2
美浜 3
高浜 1
高浜 2
高浜 3
大飯 1
大飯 2
大飯 3
大飯 4
伊方 1
伊方 2
伊方 3
玄海 1
玄海 2
玄海 3
玄海 4
川内 1
川内 2
敦賀 2

NS

EW

0.191
0.191
0.250
0.240
0.278
0.293
0.293
0.226
0.185
0.185
0.212
0.214
0.236
0.184
0.211
0.234
0.265
0.221
0.214
0.304
0.298
0.215

0.226
0.226
0.250
0.240
0.280
0.293
0.293
0.223
0.185
0.185
0.214
0.214
0.236
0.184
0.193
0.234
0.265
0.230
0.216
0.304
0.298
0.216

BWR 原発女川 1
女川 2
福島第二 1
福島第二 2
福島第二 3
福島第二 4
柏崎刈羽 1
柏崎刈羽 2
柏崎刈羽 3
柏崎刈羽 4
柏崎刈羽 5
柏崎刈羽 6
柏崎刈羽 7
浜岡 1
浜岡 2
浜岡 3
浜岡 4
志賀 1
島根 1
島根 2
東海第二
敦賀 1

NS

EW

0.244
0.207
0.424
0.458
0.468
0.469
0.441
0.431
0.433
0.467
0.402
0.444
0.443
0.250
0.257
0.278
0.279
0.201
0.250
0.229
0.451
0.213

0.234
0.203
0.423
0.460
0.473
0.472
0.441
0.431
0.434
0.467
0.402
0.433
0.432
0.247
0.256
0.276
0.278
0.203
0.240
0.211
0.452
0.213

に入射することになる．
震央距離 100km 以内では直達 S 波が初動となると BWR で大差はなく，0.031∼0.144sec である．こが，より遠方では Sn 波や SmS 波の方が先に到着

れより，排気筒など細長い構築物以外は，原子力する．地殻は厚さ 5km（海底）〜60km（ヒマラヤ

発電所の主要な建屋・構築物および機器・配管類

直下）で，平均 35km（海洋では 5〜7km）である．

の固有周期は，0.03∼0.5sec の範囲にあり，原子力

地殻は玄武岩質（比重 3.0）の下部地殻と花崗岩

発電所の耐震性を評価する上では，この短周期側質（比重 2.7）の上部地殻に分けられ，その境界はでの評価が重要だと言える．

「コンラッド面」と呼ばれ，ここでも屈折波 S∗ が伊方原子力発電所 1∼3 号機についても，主要な生じる．

建屋・構築物および機器・配管の固有周期は，表 6

内陸地殻内地震は主に上部地殻の中でのみ起きに示すとおりであり，この範囲が重要であることており，下部地殻は温度が高く流動性に富むためがわかる．ただし，これらの固有周期は原子炉設

地震を起こすほど歪みエネルギーを蓄積すること

置許可申請書等に記載された新設時のものであり，ができないとされている．したがって，内陸地殻

設計通りに施工され，腐食・減肉や応力腐食割れ

内地震で断層幅の最大値が経験的に 15〜20km 範などによるひび割れがないことが前提である．こ囲に収まるのは，このコンラッド面の深さと関係

れらの老劣化現象が伴えば，当然，固有周期は変があると考えられる．もっとも，「深発地震」と呼わる．

ばれる地下数百 km のマントル内で起きる地震もまた，原子力発電所の大型機器や配管類は元々固あるが，その原因はまだよくわかっていない．

有周期が長いのだが，サポートを多数設置することで無理矢理短周期にしているため，このサポー（注３）

トが地震動などで破断もしくはサポート機能喪失

主な原子力発電所における原子炉建屋の固有が起きると，固有周期は長くなる．固有周期が長周期は表 4 に示すとおり，0.18〜0.47sec である．

くなると，地震動による応答 (応答速度や応答加また，表 5 のように，原子炉格納容器は PWR で速度等) が大きくなり，一層破壊が進む．ひどい場

0.214sec，BWR で 0.444sec と BWR のほうがやや合にはこの繰り返しが一挙に生じて，カタストロ

大きいが，主要な機器・配管の固有周期は，PWR

フィックに大破断もしくは大変形を起こし，安全41

建屋に設置している機器・配管系の耐震裕度が低

表 5: 原子力発電所の主要な建屋・構築物および機器・配管類の固有周期の典型例 [sec]PWR(例) の代表機器名
原子炉容器
使用済燃料ラック制御棒駆動装置
ほう酸タンク
余熱除去冷却器
海水ホンフ
原子炉補機冷却水冷却器
格納容器スプレイ冷却器
原子炉格納容器（PCCV）
BWR(例) の代表機器名
原子炉圧力容器
使用済燃料貯蔵ラック
制御棒駆動系水圧制御ユニット
高圧炉心注水系ポンプ
残留熱除去系熱交換器
残留熱除去系ホンプ
原子炉補機冷却水系熱交換器
原子炉補機冷却海水ポンプ
主蒸気逃がし安全弁自動減圧機能用アキュムレータ
可燃性ガス濃度制御系再結合装置
原子炉格納容器下している．具体的には，ドロッパ盤が 1.86 から

固有周期
0.055
0.042
0.063
0.078
0.037
0.050
0.041
0.037
0.214
固有周期
0.085
0.092
0.043
0.036
0.032
0.035
0.036
0.144
0.031

1.52 へ，充電器盤が 1.97 から 1.45 へ，ディーゼル
機関本体が 1.88 から 1.82 へ，再生熱交換器が 1.63
から 1.24 へ耐震裕度が下がっている．入力地震動
を 1.50Ss に設定し直すと，これら４設備の再評価
値は，ドロッパ盤 1.57，充電器盤 1.50，ディーゼ
ル機関本体 1.82，再生熱交換器 1.54 になり，1.5
以上の耐震裕度が確認されたとしている．この結果，炉心損傷に係るクリフエッジとなる耐震裕度
は 1.86Ss から 1.50Ss に変更され，炉心損傷に係る機能喪失の原因となる設備等も当初のドロッパ盤
から充電器盤に変更された．

参考文献
[1]

0.049
0.444

表 6: 伊方原子力発電所 1∼3 号機の主要な建屋・構
築物および機器・配管の固有周期 [sec][41]
対象設備（項目）
原子炉容器（支持構造物）
蒸気発生器（支持構造物）
炉内構造物（炉心そう）
一次冷却材管（本体）
余熱除去ポンプ（基礎ボルト）
余熱除去設備配管（本体）

原子炉格納容器（本体）
原子炉建屋（外周壁）
制御棒クラスタ駆動装置

制御棒クラスタ案内管
燃料集合体

1 号機
0.065
0.127
0.065
0.127
≤0.05

2 号機
0.063
0.066
0.063
0.066
≤0.05

3 号機
0.053
0.112
0.053
0.112
≤0.05

0.043
0.137
0.239
0.061
0.041
0.357

0.083
0.153
0.188
0.061
0.040
0.333

0.085
0.163
0.193
0.063
0.035
0.270

機能が失われることになる．
大きな地震動で建屋・構築物および機器・配管類
が弾性変形の領域を超えて変形し始めると，地震動への応答が変わってくる．たとえば，伊方 3 号機のストレステスト (一次評価)[12] において，四国電力は当初，耐震裕度が 1.86Ss だと報告していたことから，基準地震動 Ss の 1.86 倍の地震動を与えて解析したところ，建屋の剛性低下等の影響によって建屋の床応答スペクトルの特性が変わり，

42

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583-588．

44

著者略歴1975 年大阪大学工学部機械工学科 (蒸気工学) 卒業
1977 年大阪大学大学院工学研究科 博士前期課程
産業機械工学専攻 (生産システム工学) 修了
1977 年大阪府立大学工学部経営工学科助手
1986 年同講師
1988 年同助教授
1995 年同教授 (生産管理システム)
2001 年大阪府立大学評議員 (3.5 年)
2001 年大阪府立大学学長補佐 (1 年)
2009 年大阪府立工業高等専門学校長
2011 年公立大学法人大阪府立大学理事 (高専担当)
兼大阪府立大学工業高等専門学校長
社団法人日本経営工学会理事 (2000〜05)・監事 (2005〜09)
社団法人日本経営工学会学会賞 (2008)・学会貢献賞 (2010)大阪府立大学名誉教授 (2009)大阪府立大学工業高等専門学校名誉教授 (2013)
京都大学工学博士 (1985)

表 7: 四国電力等によるこれまでに評価された中央構造線断層帯の断層パラメータ（その１)

断層パラメータ

1984 年設置許可申請時と 1997 年基準地震動再評価時のモデル [54](小林・翠川の手法により、11.0, 25.0, 27.0, 46.0, 55.0, 77.0kmの 6 通りについて評価しているが 4 通りのみ記載する)

傾斜角

90 度

断層長さ L
断層幅 W = L/2 ∗1
断層面積 S

25.0 km12.5 km
312.5 km2

断層上端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0 ∗1( ) 内は断層モデルレシピによる ∗2

マグニチュード ∗3( ) 内は断層モデルレシピによる 2

2.63 × 1019 N·m(5.25 × 1018 )M7.4, Mw 6.9(M6.8，Mw 6.4)

剛性率 µ
平均すべり量 D ∗4( ) 内は断層長さから得た M

210 cm
(M7.2)

平均破壊伝播速度 Vr
ライズタイム tr ∗5

2.1 sec

46.0 km55.0 km23.0 km27.5 km
1058.0 km2
1512.5 km2
2.0 km
北東端 1 箇所
一方向伝播
1.52 × 1020
2.54 × 1020
19
(6.23 × 10 )(1.27 × 1020 )M8.1, Mw 7.4
M8.3, Mw 7.5(M7.8，Mw 7.1) (M8.0，Mw 7.3)
4.0 × 1010 N/m2
360 cm420 cm
(M7.6)(M7.7)
2.5 km/s
3.8 sec
4.6 sec

77.0 km30.0 km2310.0 km2

5.82 × 1020
(2.97 × 1020 )M8.6, Mw 7.8(M8.3，Mw 7.6)
630 cm
(M8.0)
5.6 sec*1：四国電力は，1984 年伊方 3 号炉設置 (変更) 許可申請および 1997 年基準地震動再評価においては，断層面積から地震モーメントを求める現在の断層モデルによる方法ではなく，当時の小林・翠川の手法によって求めている．すなわち，平均すべり量を松田 (1975) の式 log10 D = 0.6M−4.0 で求め，地震モーメントを Mo = µDS で求めている．また，断層幅をGeller(1976)[8] の式 W = L/2 で求めているため，断層面積が大きくなりすぎている．これらのため，地震モーメントの値は括弧内に示した現在の断層モデルのレシピによる値よりかなり大きくなっている．
2/3*2：現在の断層モデルレシピによる地震モーメントは，断層面積 S と地震モーメント Mo の関係式 S = 2.23 × 10−15 M0
1/2（Mo ≤ 7.5 × 1018 N·m); 4.24 × 10−11 M0 （Mo ≥ 7.5 × 1018 N·m)，より得られる．ただし, この式中の M0 の単位はdyn·cm であり，1N·m= 107 dyn·cm の関係がある．上表の括弧内の地震モーメントの値は，表中の断層面積より，この方法を用いて求めた．
*3：気象庁マグニチュード M の値は，M= (log10 Mo − 10.72)/1.17 より求めた．モーメントマグニチュード Mw の値は，四国電力が Mw = (2/3)(log10 Mo − 9.1) より求めている (ただし，ここでの Mo の単位はいずれの場合も N·m である)．
*4：四国電力は「*1」で示したように，断層長さ L から松田式 log10 L = 0.6M−2.9 で気象庁マグニチュード M を求め，平
均すべり量を log10 D = 0.6M−4.0 で求めている．参考のため，断層長さから求めた気象庁マグニチュードの値を括弧内に示しておいた．
*5：四国電力は，ライズタイムを Geller(1976)[8] の式 tr = 16S 0.5 /(7π 1.5 Vr ) で求めている．

45

表 8: 四国電力等によるこれまでに評価された中央構造線断層帯の断層パラメータ（その２)

断層パラメータ

1997 年基準地震動再評価時の一様断層モデル（アスペリティ無）(27.0, 46.0, 55.0, 77.0km の 4 通りだけで 25km は無)[51, 7, 54]

傾斜角

90 度

断層長さ L
断層幅 W = L/2 ∗1
断層面積 S

27.0 km13.5 km
364.5 km2

断層上端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0 ∗1( ) 内は断層モデルレシピによる ∗2

マグニチュード ∗3( ) 内は断層モデルレシピによる 2

3.06 × 1019 N·m(7.39 × 1018 )M7.5, Mw 6.9(M7.0，Mw 6.5)

剛性率 µ
平均すべり量 D ∗4( ) 内は断層長さから得た M

210 cm
(M7.2)

平均応力降下量 ∆σ ∗5
平均破壊伝播速度 Vr
ライズタイム tr ∗6

2.2 sec

46.0 km55.0 km23.0 km27.5 km2
1058.0 km
1512.5 km2
2.0 km
北東端 1 箇所
同心円状 (放射状)1.52 × 1020
2.54 × 1020
19
(6.23 × 10 )(1.27 × 1020 )M8.1, Mw 7.4
M8.3, Mw 7.5(M7.8，Mw 7.1) (M8.0，Mw 7.3)
4.0 × 1010 N/m2
360 cm420 cm
(M7.6)(M7.7)
5.0 MPa
2.5 km/s
3.8 sec
4.6 sec

77.0 km30.0 km2310.0 km2

5.82 × 1020
(2.97 × 1020 )M8.6, Mw 7.8(M8.3，Mw 7.6)
630 cm
(M8.0)

5.6 sec*1：四国電力は，1997 年基準地震動再評価では，表 8 の小林・翠川の手法の他に，本表のようなアスペリティを考慮しない一様断層モデルを対象とした波形合成法による地震動評価も行っている．その際の断層パラメータ設定法は小林・翠川の手法による設定法をそのまま踏襲している．すなわち，平均すべり量を松田 (1975) の式 log10 D = 0.6M−4.0 で求め，地震モーメントを Mo = µDS で求めている．また，断層幅を Geller(1976)[8] の式 W = L/2 で求めているため，断層面積が大きくなりすぎている．これらのため，地震モーメントの値は括弧内に示した現在の断層モデルのレシピによる値よりかなり大きくなっている．また，波形合成の際には震源断層面を格子状に切った各要素断面で要素地震波が発生すると想定
するが，その要素地震として 1988 年 7 月 29 日に発生した M5.1 の伊予灘地震（図 22 の No.4）を用いている．この地震は
敷地前面海域断層群の断層面上で発生したものではなく，震央距離 28km，深さ 53km で起きた海洋プレート内地震 (スラブ内地震）であり，スラブ内地震では応力降下量が大きく，短周期地震波が大きい．現に，この地震の応力降下量は 20
MPa と評価されており (表 9 の 2001 年非一様断層モデルの要素地震と同じ)，想定震源断層の断層平均応力降下量の 4 倍と大きい．ところが，波形合成の際，この比に応じて要素地震波が小さく設定されるため，地震動が過小評価されるおそ
れがある．
2/3
*2：現在の断層モデルレシピによる地震モーメントは，断層面積 S と地震モーメント Mo の関係式 S = 2.23 × 10−15 M0
1/2
18
−11
18
（Mo ≤ 7.5 × 10 N·m); 4.24 × 10
M0 （Mo ≥ 7.5 × 10 N·m)，より得られる．ただし, この式中の M0 の単位はdyn·cm であり，1N·m= 107 dyn·cm の関係がある．上表の括弧内の地震モーメントの値は，表中の断層面積より，この方法を用いて求めた．
*3：気象庁マグニチュード M の値は，M= (log10 Mo − 10.72)/1.17 より求めた．モーメントマグニチュード Mw の値は，四国電力が Mw = (2/3)(log10 Mo − 9.1) より求めている (ただし，ここでの Mo の単位はいずれの場合も N·m である)．
*4：四国電力は「*1」で示したように，断層長さ L から松田式 log10 L = 0.6M−2.9 で気象庁マグニチュード M を求め，平
均すべり量を log10 D = 0.6M−4.0 で求めている．参考のため，断層長さから求めた気象庁マグニチュードの値を括弧内に示しておいた．
*5：四国電力は，佐藤 (1989)[38] が日本の全地震データから平均応力降下量を約 5.0MPa と導いていることから，アスペリテ
ィ無の一様断層モデルにおける平均応力降下量を ∆σ = 5.0MPa と設定している．ちなみに，佐藤 (1989) は，海洋プレート
間地震，海洋プレート内地震および内陸地殻内地震のすべてを含む国内の地震データを用いて，log10 S = (2/3) log10 Mo −2/3
14.9 または S = 1.26 × 10−15 Mo (Mo の単位は dyn·cm) を導き，∆σ = 7π 3/2 Mo /(16S 3/2 ) にこれらの関係を代入して，∆σ ≃ 5.0M P a を導出している ([38], pp.82-90)．
*6：四国電力は，ライズタイムを Geller(1976)[8] の式 tr = 16S 0.5 /(7π 1.5 Vr ) で求めている．

46

表 9: 四国電力等によるこれまでに評価された中央構造線断層帯の断層パラメータ (その３)
断層パラメータ

2001 年非一様断層モデル [7, 54]
波形合成法：46km モデル
想定地震
要素地震 ∗1

傾斜角
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S
断層上端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0( ) 内は断層モデルレシピによる

マグニチュード( ) 内は断層モデルレシピによる剛性率 µ
平均すべり量 D
平均応力降下量 ∆σ
平均破壊伝播速度 Vr
ライズタイム tr

背景領域

アス
ペリティ

短周期レベル A
地震モーメント M0a

面積 Sa
平均すべり量 Da
応力降下量 ∆σa
地震モーメント M0b

面積 Sb
平均すべり量 Db
実効応力 σb2003 年長期評価対応モデル [40]伊予灘中央構造線断層帯 130km
波形合成法
小林・翠川の手法

90 度
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
5.63 × 1015
→ 7.04 × 1017
M5.1

46 km
18 km ∗2
828.0 km2
2.0 km
北東端 1 箇所
同心円状 (放射状)2.57 × 1019 N·m ∗3(3.81 × 1019 )M7.4, Mw 6.9(M7.6，Mw 7.0)
4.0 × 1010 N/m2
99 cm ∗4
5.0 MPa ∗5
2.5 km/s
−
−
−
−
−
−

130 km
25 km
3250 km2
2.0 km
北東端 1 箇所
同心円状 (放射状)3.25 × 1020 N·m ∗7(5.87 × 1020 )−−−(M8.6，Mw 7.8)
4.0 × 1010 N/m2
250 cm ∗7
2.55 MPa ∗8−−−
2.5 km/s−−−
3.5 sec
−
−
−
−
−
−

4.0 × 1010 N/m2−−−
20 MPa
−
−
−
−
−
−
−
−
−

1.86 × 1019 N·m ∗3243.0 km2 ∗6
191 cm ∗4
10.0 MPa ∗5

−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−

1.43 × 1020 N·m
715 km2 ∗8500 cm ∗7
11.6 MPa ∗8

−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−

7.10 × 1018 N·m ∗3585.0 km2
30 cm ∗4
1.5 MPa ∗5

−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−

1.82 × 1020 N·m
2535 km2
179.5 cm
2.3 MPa

−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−

*1：波形合成法で要素地震として用いた地震は 1988 年 7 月 29 日に北緯 33.678，東経 132.508，震源深さ 53km で生じたスラブ内地震 (M5.1) であり，伊方原発との震央距離は 28.0km，震源距離は 59.8km である．この要素地震は波形合成法で用いられているが，本来は震源断層面内で起きた小地震による地震観測波形を用いなければ伝播経路特性を正しく反映させることができない．そればかりか，スラブ内地震と内陸地殻内地震とでは応力降下量が上表のように 4 倍大きいため，波形合成の際に地震波の振幅が小さく評価されてしまう．この要素地震を内陸地殻内地震の波形合成に用いるのは妥当とはいえない．要素地震の Mo は観測値を 53 倍して 7.04 × 1017 N·m とし，経験的グリーン関数の Mo として用いている．
*2：断層幅は，一様断層モデルの場合に用いた W = L/2 ではなく，「P 波速度構造から上部地殻 (厚さ 18km) を地震発生層とし」([54], p.67)，W = 18km としている．
2/3*3：Somerville et al.(1993)[52] が北西アメリカの 12 の地震データから得た式 S = 2.05 × 10−15 Mo で Mo を求め，アスペリ
ティと背景領域については, Moa = µDa Sa と Mob = Mo − Moa の式より求めている．ちなみに，Somerville et al.(1993)
2/3
は，日本国内の 8 の地震データから S = 1.09 × 10−15 Mo という関係式をも導き，「日本の地殻内地震の断層面積は北西
アメリカの地震の 0.53 倍」だと指摘している．この点は注目すべきであるが，四国電力は国内データから得られた関係式を無視し，北西アメリカのデータから得られた関係式を用いている．
1/3
1/3*4：Somerville et al.(1993)[52] が北西アメリカの 12 の地震データから得た式 D = 1.55 × 10−7 Mo , Da = 3.0 × 10−7 Moを用い，背景領域は Db = Mob /(µSb ) で求めている．日本国内データでは，1.55 が 2.88，3.0 が 4.38 になる．
*5：表 8 と同様に ∆σ = 5.0MPa とし，∆σa = (Da /D)∆σ ≃ 2∆σ ，∆σb = (Db /D)∆σ としている．
*6：Somerville et al.(1993)[52] が北西アメリカの地震データから Sa = 0.26S の関係を示していることから，四国電力はこの式で Sa = 215km2 を求め，これを 3km 四方の格子で構成するため，9 個の格子からなる 9km 四方のアスペリティを 3 個設定し，Sa = 9 × 9 × 3 = 243km2 としている・結果として，Sa /S = 0.29 になっている．
*7：地震調査研究推進本部が長期評価で川上断層 ∼ 佐田岬北西沖の活動を「2∼3m 程度の右横ずれ」と評価していることから，
四国電力は，D = 250cm と Da = 2D = 500cm をまず設定し，地震モーメント M0 = µDS を求めている．
*8：四国電力は無限長垂直横ずれ断層とみなして断層平均応力降下量を ∆σ = 2µD/(πW ) で求めている．アスペリティの平均応力降下量は ∆σa = (S/Sa )∆σ および Sa = 0.22S より求めている．断層モデルのレシピに M0 = 3.25 × 1020 N·m お
よび S = 3250km2 を適用すれば，∆σ = (7/16)M0 (π/S)3/2 = 4.3MPa，∆σa = ∆σ/0.22 = 19.5MPa と大きくなる．

47

表 10: 中央構造線断層帯における「敷地前面海域の断層群 (約 42km)」の断層パラメータ
断層パラメータ
断層モデルで M7.3 とした場合
松田式で M7.5 とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法
A法
Sa /S = 0.22 法
走向
傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3(四電：楕円クラック式)

背景領域

第２アスペリティ 第 1 アスペリティ アスペリティ全体

短周期レベル A

N57E
90 度
42.0 km （松田式では M7.5 相当）
13.0 km
546.0 km2
2 km・15 km
断層下端 3 種類（西下端・中央下端・東下端）
同心円状 (放射状) と推定される
1.66 × 1019 N·m
3.13 ×1019
M7.3，Mw 6.7
M7.5，Mw 6.9(四電：M7.1，Mw 6.7)
76 cm
143
10
2
4.00 × 10 N/m
同左
3.5 km/s
同左
2.5 km/s
同左
3.17 MPa
6.0(四電：2.22 MPa)
1.35 × 1019 N·m/s2
1.67 × 1019
192
(四電：1.03 × 10 N·m/s )面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

123.4 km2
7.50 × 1018 N·m
14.0 MPa

平均すべり量 Da = 2D

152 cm

面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

89.8 km2
6.10 × 1018 N·m
14.0 MPa

平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )170 cm

面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

33.7 km2
1.40 × 1018 N·m
14.0 MPa

平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )104 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa9.09 × 1018 N·m
422.6 km254 cm
2.8 MPa

120.1 km2
7.30 × 1018
14.4 MPa ∗1(四電：10.1)
152 cm

287.4 ∗2
−−−
−
−−−
−

87.4 km2
5.93 × 1018
14.4 MPa ∗1(四電：10.1)
170 cm

−−−
−
−−−
−
−−−
−

32.8 km2
1.36 × 1017
14.4 MPa ∗1(四電：10.1)
104 cm

−−−
−
−−−
−
−−−
−

9.29 × 1018
425.9 km2
55 cm
2.9 MPa ∗1(四電：2.0)

−−−
−
−−−
−
−−−
−
−−−
−

−−−
−

−−−
−

−−−
−

120.1
1.38 × 1019
27.1
[複数：33.4] ∗1
286
87.4
1.12 × 1019
27.1
[複数：33.4] ∗1
320
32.8
2.57 × 1018
27.1
[複数：33.4] ∗1
1961.75 × 1019
425.9
103
5.4
[複数：6.7] ∗1

注：「A 法」とは短周期レベルからアスペリティ総面積を求める方法で，「Sa /S = 0.22 法」とはアスペリティ総面積を断層面
積の 22 ％に固定する方法である．四国電力は「Sa /S = 0.22 法」を用いているが，断層平均応力降下量の算出式として
楕円クラックモデルによる式を用いているため，レシピの円形クラック式による値より小さくなっている．気象庁マグニ
チュードが小さいのは，レシピの武村 (1990) の式を丸めた武村 (1998) の式を用いているからである．
ξ∆σ= 17.8 MPa, σb = 3.6MPa になる．ただし，*1：複数アスペリティを考慮したレシピによれば，∆σa = √ ∑Na
γs i=1 (Sai /Sa )Sa
Da= 2, γs == 0.22, Sa1 : Sa2 = 16 : 6, Na = 2, ∆σ = 3.17 MPa である．最右列 [複数：値] はこの場合の値である．
ξ=
D
S
*2：
「A 法」では，アスペリティ総面積が断層面積の 1/2 以上になるとアスペリティの地震モーメントが震源断層全体の地震
モーメントを越えるという矛盾が生じ，適用できない (今の場合，Sa /S = 0.526, M0a = 3.29 × 1019 N·m > M0 )．

48

表 11: 中央構造線断層帯における「敷地前面海域の断層群 (約 42km：傾斜角 30 度)」の断層パラメータ
断層パラメータ
走向
傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3(四電：楕円クラック式)

背景領域

第２アスペリティ 第 1 アスペリティ アスペリティ全体

短周期レベル A

断層モデルで M7.8 とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法

松田式で M7.5 とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法

N57E
30 度
42.0 km （松田式では M7.5 相当）
26.0 km1092.0 km2
2 km・15 km
断層下端 3 種類（西下端・中央下端・東下端）
同心円状 (放射状) と推定される
6.63 × 1019 N·m
3.13 ×1019
M7.8，Mw 7.1
M7.5，Mw 6.9(四電：M7.6，Mw 7.1)
152 cm72
10
2
4.00 × 10 N/m
同左
3.5 km/s
同左
2.5 km/s
同左
4.5 MPa
2.1(四電：3.3 MPa)
2.15 × 1019 N·m/s2
1.67 × 1019
192
(四電：2.13 × 10 N·m/s )面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

391.9 km2
4.76 × 1019 N·m
12.5 MPa240.2 km2
2.92 × 1019
20.4 MPa ∗1(四電：14.8)304 cm143.7
8.23 × 1018
16.0

平均すべり量 Da = 2D

304 cm

面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

285.0 km2
3.87 × 1019 N·m
12.5 MPa

104.5
6.69 × 1018
16.0

340 cm174.7 km2
2.37 × 1019
20.4 MPa ∗1(四電：14.8)
340 cm

平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )
面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

106.9 km2

65.5 km2

8.89 × 1018 N·m

5.45 × 1018

12.5 MPa

平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )208 cm20.4 MPa ∗1(四電：14.8)
208 cm39.2
1.54 × 1018
16.0

地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa1.87 × 1019 N·m

3.71 × 1019

700.1 km2
66.9 cm
2.5 MPa851.8 km2
109 cm
4.1 MPa ∗1(四電：3.0)

143

160

98
2.30 × 1019
948.3
61
3.2

240.2
1.38 × 1019
9.6
[複数：11.8] ∗1
143
174.7
1.12 × 1019
9.6
[複数：11.8] ∗1
160
65.5
2.57 × 1018
9.6
[複数：11.8] ∗198
1.75 × 1019
851.8
51
1.9
[複数：2.4] ∗1

注：「A 法」とは短周期レベルからアスペリティ総面積を求める方法で，「Sa /S = 0.22 法」とはアスペリティ総面積を断層面
積の 22 ％に固定する方法である．四国電力は「Sa /S = 0.22 法」を用いているが断層平均応力降下量の算出式として
楕円クラックモデルによる式を用いているため，レシピの円形クラック式による値より小さくなっている．気象庁マグニ
チュードが小さいのは，レシピの武村 (1990) の式を丸めた武村 (1998) の式を用いているからである．
ξ∆σ*1：複数アスペリティを考慮したレシピによれば，∆σa = √ ∑Na= 25.2 MPa, σb = 5.0MPa になる．ただし，
γs i=1 (Sai /Sa )Sa
Da= 2, γs == 0.22, Sa1 : Sa2 = 16 : 6, Na = 2, ∆σ = 4.5 MPa である．最右列 [複数：値] はこの場合の値である．
ξ=
D
S

49

表 12: 中央構造線断層帯における「伊予セグメント」の断層パラメータ
断層パラメータ
断層モデルで M7.1 とした場合
松田式で M7.4 とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法
A法
Sa /S = 0.22 法
走向
傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3(四電：楕円クラック式)

背景領域

アスペリティ

短周期レベル A

N66E
90 度
33.0 km （松田式では M7.4 相当）
13.0 km
429.0 km2
2 km・15 km
断層下端 3 種類（西下端・中央下端・東下端）
同心円状 (放射状) と推定される
1.02 × 1019 N·m
2.39 ×1019
M7.1，Mw 6.6
M7.4，Mw 6.9(四電：M6.9，Mw 6.6)
60 cm
139
10
2
4.00 × 10 N/m
同左
3.5 km/s
同左
2.5 km/s
同左
2.81 MPa
6.5(四電：1.95 MPa)
1.15 × 1019 N·m/s2
1.53 × 1019
182
(四電：7.99 × 10 N·m/s )面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

82.6 km2
3.94 × 1018 N·m
14.6 MPa

平均すべり量 Da = 2D

119 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa6.30 × 1018 N·m
346.4 km2
45 cm
2.9 MPa

94.4 km2
4.50 × 1018
12.8 MPa(四電：8.9)
119 cm255.4 ∗1
−−−
−
−−−
−

94.4
1.05 × 1019
29.8

−−−
−

278

5.73 × 1018
334.6 km2
43 cm
2.6 MPa(四電：1.8)

−−−
−
−−−
−
−−−
−
−−−
−

1.34 × 1019
334.6
100
6.0

注：
「A 法」とは短周期レベルからアスペリティ総面積を求める方法で，「Sa /S = 0.22 法」とはアスペリティ総面積を断層面
積の 22 ％に固定する方法である．四国電力は「Sa /S = 0.22 法」を用いているが，断層平均応力降下量の算出式として
楕円クラックモデルによる式を用いているため，レシピの円形クラック式による値より小さくなっている．気象庁マグニ
チュードが小さいのは，レシピの武村 (1990) の式を丸めた武村 (1998) の式を用いているからである．
マグニチュードは小数点以下第 1 位までが有効数字であり，小数点以下第 2 位を四捨五入している．たとえば，「M7.1，
Mw 6.6」は「M7.09，Mw 6.61」を四捨五入している．松田式 log L = 0.6M − 2.9 では断層長さ L からマグニチュード Mを算出するが，このときも四捨五入している．たとえば，L = 33.0km では M7.36 を四捨五入して M7.4 としている．右列の M0 = 2.39 × 1019 N·m は M7.4 に対する地震モーメントであり，「M7.4，Mw 6.9」は「M7.40，Mw 6.85」を四捨五入して得た値である．
*1：「A 法」では，アスペリティ総面積が断層面積の 1/2 以上になるとアスペリティの地震モーメントが震源断層全体の地震
モーメントを越えるという矛盾が生じ，適用できない (今の場合，Sa /S = 0.595, M0a = 2.84 × 1019 N·m > M0 )．

50

表 13: 中央構造線断層帯における「川上セグメント」の断層パラメータ
断層パラメータ
断層モデルで M7.4 とした場合
松田式で M7.7 とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法
A法
Sa /S = 0.22 法
走向
傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3(四電：楕円クラック式)

背景領域

第２アスペリティ 第 1 アスペリティ アスペリティ全体

短周期レベル A

N67E
90 度
51.0 km （松田式では M7.7 相当）
13.0 km
663.0 km2
2 km・15 km
断層下端 3 種類（西下端・中央下端・東下端）
同心円状 (放射状) と推定される
2.45 × 1019 N·m
5.36 ×1019
M7.4，Mw 6.9
M7.7，Mw 7.1(四電：M7.2，Mw 6.9)
92 cm
202
10
2
4.00 × 10 N/m
同左
3.5 km/s
同左
2.5 km/s
同左
3.49 MPa
7.6(四電：2.50 MPa)
1.54 × 1019 N·m/s22.00 × 1019
192
(四電：1.27 × 10 N·m/s )485.5 ∗2
−−−
−
−−−
−

184 cm145.9 km2
1.08 × 1019
15.9 MPa ∗1(四電：11.4)
184 cm

面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

124.1 km2

106.1 km2

1.02 × 1019 N·m

8.75 × 1018

13.6 MPa

平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )206.2 cm

15.9 MPa ∗1(四電：11.4)
206 cm

−−−
−
−−−
−
−−−
−

面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

46.5 km2
2.35 × 1018 N·m
13.6 MPa

平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )126 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa1.19 × 1019 N·m
492.4 km2
60 cm
2.7 MPa

面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

170.6 km2
1.26 × 1019 N·m
13.6 MPa

平均すべり量 Da = 2D

−−−
−

−−−
−

39.8 km2
2.01 × 1018
15.9 MPa ∗1(四電：11.4)
126 cm

−−−
−
−−−
−
−−−
−

1.37 × 1019
517.1 km2
66 cm
3.2 MPa ∗1(四電：2.3)

−−−
−
−−−
−
−−−
−
−−−
−

−−−
−

145.9
2.36 × 1019
34.8
[複数：42.7] ∗1
404
106.1
1.92 × 1019
34.8
[複数：42.7] ∗1452
39.8
4.40 × 1018
34.8
[複数：42.7] ∗1
277
3.00 × 1019
517.1
145
7.0
[複数：8.5] ∗1

注：「A 法」とは短周期レベルからアスペリティ総面積を求める方法で，「Sa /S = 0.22 法」とはアスペリティ総面積を断層面
積の 22 ％に固定する方法である．四国電力は「Sa /S = 0.22 法」を用いているが，断層平均応力降下量の算出式として
楕円クラックモデルによる式を用いているため，レシピの円形クラック式による値より小さくなっている．気象庁マグニ
チュードが小さいのは，レシピの武村 (1990) の式を丸めた武村 (1998) の式を用いているからである．
ξ∆σ*1：複数アスペリティを考慮したレシピによれば，∆σa = √ ∑Na= 19.5 MPa, σb = 3.9MPa になる．ただし，
γs i=1 (Sai /Sa )Sa
Da= 2, γs == 0.22, Sa1 : Sa2 = 16 : 6, Na = 2, ∆σ = 3.49 MPa である．最右列 [複数：値] はこの場合の値である．
ξ=
D
S
*2：
「A 法」では，アスペリティ総面積が断層面積の 1/2 以上になるとアスペリティの地震モーメントが震源断層全体の地震
モーメントを越えるという矛盾が生じ，適用できない (今の場合，Sa /S = 0.732, M0a = 7.85 × 1019 N·m > M0 )．

51

表 14: 中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」の断層パラメータ
断層パラメータ
断層モデルで M8.1 とした場合
松田式で M8.3 とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法
A法
Sa /S = 0.22 法
傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3(四電：楕円クラック式)

アスペリティ全体

短周期レベル A
面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa

90 度
126.0 km （松田式では M8.3 相当）
13.0 km
1638.0 km2
2 km・15 km
断層東下端１種類
同心円状 (放射状) と推定される
1.49 × 1020 N·m
2.70 ×1020
19(四電：5.13 × 10 N·m)
M8.1，Mw 7.4
M8.3，Mw 7.6(四電：M7.5，Mw 7.1)
228 cm412(四電：78 cm)
4.00 × 1010 N/m2
同左
3.5 km/s
同左
2.5 km/s
同左
5.5 MPa
9.9(四電：1.95〜2.50MPa ) ∗3
2.81 × 1019 N·m/s2
3.42 × 1019
19
2
∗3
(四電：1.97 × 10 N·m/s )770.2 km2
1.40 × 1020 N·m：下段 ( ) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

11.7 MPa：下段 ( ) 内は四国電力

平均すべり量 Da = 2D

456 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a8.89 × 1018 N·m

背景領域：下段 ( ) 内は四国電力

面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )867.8 km2
26 cm

実効応力 σb = 0.2σa

2.3 MPa360.4 km2
6.57 × 1019
(2.26 × 1019 )24.9 MPa ∗1(8.9〜11.4) ∗3
456 cm(四電：157 )1696.0 ∗2
−−−
−

360.4
1.19 × 1020

−−−
−

45.1
[複数：88.6] ∗1823

8.36 × 1019
(2.87 × 1019 )1277.6 km2
164 cm(四電：56 )5.0 MPa ∗1(四電：2.3)

−−−
−
−−−
−
−−−
−
−−−
−
−−−
−
−−−
−

−−−
−
−−−
−

1.51 × 1020
1277.6296
9.0[複数：17.7] ∗1

注：四国電力は，中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」の地震モーメントを求める際，断層帯を構成する「敷地前面海域の断層群」，「伊予セグメント」，「川上セグメント」の 3 断層の地震モーメントを単純加算している．これは断層モデルのスケーリング則（7.5 × 1018 N·m≤ M0 ≤ 7.5 × 1020 N·m では M0 は S の 2 乗に比例して増大する）を無視しており，地震規模を過小評価している．その結果，3 断層を個別に評価した断層モデルからの地震波を単純に足し合わせるだけの評価になっており，3 断層が一体になってより大きな地震として動く場合の地震動を過小評価することになる．地震モーメントが 7.5 × 1020 N·m を超える「金剛山地東縁−伊予灘区間 (約 360km)」のより長大な中央構造線断層帯を考える場合には妥当だが，「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」を扱う場合には不適切である．ちなみに，Scholtz(2002) によれば，M0 > 7.5 × 1020 N·m では, S[km2 ]= 5.30 × 10−25 M0 [dyn·cm] が成り立ち，M0 は S に比例するとされているが，レシピでは「長大な断層についてはまだ研究段階である」として採用されていない．
*1：中央構造線断層帯には 3 断層で計 5 個のアスペリティがあり，複数アスペリティを考慮したレシピによれば，
ξ∆σ= 49.0 MPa, σb = 9.8MPa になる．この方法ではアスペリティの個数が増えるほど応力降下∆σa = √ ∑Na
γs i=1 (Sai /Sa )量が大きくなるため，このような長大な断層帯にそのまま適用するのは適切ではない．最右列 [複数：値] はこの場合の値だが，過大になっており，あくまで参考値である．
*2：「A 法」では，アスペリティ総面積が断層面積の 1/2 以上になるとアスペリティの地震モーメントが震源断層全体の地震
モーメントを越えるという矛盾が生じ，適用できない (今の場合，Sa /S = 1.035, M0a = 5.59 × 1020 N·m > M0 )．
*3：四国電力はカスケードモデルを使っており，これらの値を表示していないが，四国電力による各断層の値の範囲を示した．
四国電力が各断層に用いた楕円クラック式を全体の断層帯に適用すると，M0 = 5.13 × 1019 N·m に対し ∆σ = 約 3.0MPa，∆σa = ∆σ/0.22 = 13.6MPa になり，いずれも各断層の値を超えてしまう．

52

表 15: 中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」のアスペリティ評価
断層パラメータ石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)
敷地前面海域の断層群

傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3

背景領域

第２アスペリティ

第 1 アスペリティ

アスペリティ
全体

短周期レベル A
面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ
平均すべり量 Da = 2D
面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1
：下段 ( ) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ
平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )
面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2
：下段 ( ) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ
平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa

伊予セグメント

川上セグメント

90 度
126.0 km （松田式では M8.3 相当）
13.0 km
1638.0 km2
2 km・15 km
断層東下端１種類
同心円状 (放射状) と推定される
1.49 × 1020 N·m (四電：5.13 × 1019 N·m)
M8.1，Mw 7.4 (四電：M7.5，Mw 7.1)
228 cm (四電：78 cm)
4.00 × 1010 N/m2
3.5 km/s
2.5 km/s
5.5 MPa (四電：1.95〜2.50 MPa ) ∗2
2.81 × 1019 N·m/s2 (四電：1.97 × 1019 N·m/s2 ) ∗3
360.4 km2
6.57 × 1019 N·m (四電：2.26 × 1019 )24.9 MPa ∗1 (四電：8.9〜11.4) ∗2
456 cm (四電：157 )87.4 km2
1.64 × 1019 N·m(5.93 × 1018 )24.9 MPa ∗1(四電：10.1)
470 cm(四電：170)
32.8 km2
3.80 × 1018 N·m(1.36 × 1017 )24.9 MPa ∗1(四電：10.1)
289 cm(四電：104)

94.4
1.84 × 1019
(4.50 × 1018 )24.9 ∗1(四電：8.9)489(四電：119)

106.1
2.20 × 1019
(8.75 × 1018 )24.9 ∗1(四電：11.4)518(四電：206)
39.8
5.05 × 1018
(2.01 × 1018 )24.9 ∗1(四電：11.4)317(四電：126)

8.36 × 1019 N·m (四電：2.87 × 1019 N·m)
1277.6 km2
164 cm(四電：56 cm )5.0 MPa ∗1 (四電：2.3 MPa)

注：四国電力は，中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」の地震モーメントを求める際，断層帯を構成する「敷地前面海域の断層群」，「伊予セグメント」，「川上セグメント」の 3 断層の地震モーメントを単純加算している．これは断層モデルのスケーリング則（7.5 × 1018 N·m≤ M0 ≤ 7.5 × 1020 N·m では M0 は S の 2 乗に比例して増大する）を無視しており，地震規模を過小評価している．その結果，3 断層を個別に評価した断層モデルからの地震波を単純に足し合わせるだけの評価になっており，3 断層が一体になってより大きな地震として動く場合の地震動を過小評価することになる．地震モーメントが 7.5 × 1020 N·m を超える「金剛山地東縁−伊予灘区間 (約 360km)」のより長大な中央構造線断層帯を考える場合には妥当だが，「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」を扱う場合には不適切である．ちなみに，Scholtz(2002) によれば，M0 > 7.5 × 1020 N·m では, S[km2 ]= 5.30 × 10−25 M0 [dyn·cm] が成り立ち，M0 は S に比例するとされているが，レシピでは「長大な断層についてはまだ研究段階である」として採用されていない．
*1：複数アスペリティを考慮したレシピによれば，∆σa = 49.0MPa, σb = 9.8MPa になる．この方法ではアスペリティの個数が増えるほど応力降下量が大きくなるため，長大な断層帯にそのまま適用するのは適切ではなく，参考値である．
*2：四国電力はこれらの値を表示していないため，四国電力による各断層の値の範囲を示した．楕円クラック式によれば，
M0 = 5.13 × 1019 N·m に対し ∆σ = 約 3.0MPa，∆σa = ∆σ/0.22 = 13.6MPa になり，これらの値を超えてしまう．

53

表 16: レシピ修正モデルによる「敷地前面海域の断層群」と「伊予セグメント」の断層パラメータ
断層パラメータ
傾斜角 θ
断層長さ Lmodel
断層幅 Wmodel
断層面積 S = Lmodel Wmodel
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3

背景領域

第２アスペリティ 第 1 アスペリティ アスペリティ全体

短周期レベル A

敷地前面海域の断層群
A法
Sa /S = 0.22 法

90 度
42.0 km→ 47.0 km
13.0 km→ 15.0 km
705.0 km2
3.13 × 1019 N·m
M7.5，Mw 6.9
111 cm4.00 × 1010 N/m2
3.5 km/s
2.5 km/s
4.1 MPa1.67 × 1019 N·m/s2

面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

222.6 km2
1.97 × 1019 N·m
12.9 MPa

平均すべり量 Da = 2D

222 cm

面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1 ∗2
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

161.9 km2
1.61 × 1019 N·m
12.9 MPa

平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )248 cm

面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2 ∗2応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

60.7 km2
3.69 × 1018 N·m
12.9 MPa

平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )152 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa1.15 × 1019 N·m
482.4 km2
60 cm
2.6 MPa

155.1 km2
1.38 × 1019
18.5 MPa[複数：22.7] ∗1
222 cm

伊予セグメントA法
Sa /S = 0.22 法

90 度
33.0 km→ 38.0 km
13.0 km→ 15.0 km
570.0 km2
2.39 ×1019
M7.4，Mw 6.9
202
同左
同左
同左
4.3
1.53 × 1019
192.3
1.61 × 1019
12.7

125.4
1.05 × 1019
19.4

210

210

112.8 km2
1.12 × 1019
18.5 MPa[複数：22.7] ∗1
248 cm

単一アスペリティ

42.3 km2
2.57 × 1018
18.5 MPa[複数：22.7] ∗1
152 cm

単一アスペリティ

1.75 × 1019
549.9 km2
80 cm
3.7 MPa[複数：4.5] ∗1

7.77 × 1018
377.7
51
2.5

1.34 × 1019
444.6
75
3.9

注：レシピ修正モデルとは，地震調査研究推進本部 (推本) が 2008 年 4 月 11 日に改訂したレシピに記載されている手法である．
従来は断層面積から地震規模を算出していたが，推本が活断層の長期評価で用いている「震源断層の長さから松田式で算出された地震規模」と比べて半分以下になるという問題点が残されていた．推本はこれを解決するため，従来からの方法
は「過去の地震記録などに基づき震源断層を推定する場合や詳細な調査結果に基づき震源断層を推定する場合」とし，これとは別に「地表の活断層の情報をもとに簡便化した方法で震源断層を推定する場合」をレシピに追加した．これがレシピ修正モデルである．
レシピ修正モデルでは，松田の式から求めた地震規模に断層面積をできるだけ合わせるが，断層幅 Wmodel を W + 2kmまで，断層長さ Lmodel を L + 5km までしか大きくできない．上表の場合，地震モーメントに対応する断層面積はそれぞれ 749.7km2 , 655.2km2 である．
「A 法」とは短周期レベルからアスペリティ総面積を求める方法で，「Sa /S = 0.22 法」とはアスペリティ総面積を断層面積の 22 ％に固定する方法である．
ξ∆σであり，[複数：値] に記載された値になる．
*1：複数アスペリティを考慮したレシピによれば，∆σa = √ ∑Na
γs i=1 (Sai /Sa )Sa
Sa1
16 Sa26Da= 2, γs == 0.22,=,=, Na = 2 である．
ただし，ξ =
D
S
Sa
22 Sa
22

54

表 17: レシピ修正モデルによる「川上セグメント」と「断層帯全長 (約 130km)」の断層パラメータ
断層パラメータ
川上セグメント断層帯全長 (約 130km)
A法
Sa /S = 0.22 法
A法
Sa /S = 0.22 法
傾斜角 θ
断層長さ Lmodel
断層幅 Wmodel
断層面積 S = Lmodel Wmodel
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3

背景領域

第２アスペリティ 第 1 アスペリティ アスペリティ全体

短周期レベル A

90 度
51.0 km→ 56.0 km
13.0 km→ 15.0 km
840.0 km2
5.36 × 1019 N·m
M7.7，Mw 7.1
159 cm4.00 × 1010 N/m2
3.5 km/s
2.5 km/s
5.4 MPa
2.00 × 1019 N·m/s2

面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

383.2 km2
4.89 × 1019 N·m
11.8 MPa

平均すべり量 Da = 2D

319 cm184.8 km2
2.36 × 1019
24.4 MPa[複数：30.0] ∗1
319 cm

面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1 ∗2
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

278.7 km2

134.4 km2

3.98 × 1019 N·m
11.8 MPa

平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )357 cm1.92 × 1019
24.4 MPa[複数：30.0] ∗1357 cm

面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2 ∗2応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

104.5 km2
9.13 × 1018 N·m
11.8 MPa

平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )218 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa4.69 × 1018 N·m
456.8 km2
26 cm
2.4 MPa50.4 km2
4.40 × 1018
24.4 MPa[複数：30.0] ∗1
218 cm3.00 × 1019
655.2 km2
114 cm
4.9 MPa[複数：6.0] ∗1

90 度
126.0 km→ 141.0 km
13.0 km→ 15.0 km
2115.0 km2
2.70 ×1020
M8.3，Mw 7.6
319
同左
同左
同左
6.8
3.42 × 1019
1313.5 ∗2
−−−
−
−−−
−
−−−
−

465.3
1.19 × 1020
30.7
[複数：60.7] ∗1638

5 個のアスペリティ

5 個のアスペリティ

−−−
−
−−−
−
−−−
−
−−−
−

1.51 × 1020
1649.7229
6.1[複数：12.1] ∗1

注：レシピ修正モデルとは，地震調査研究推進本部 (推本) が 2008 年 4 月 11 日に改訂したレシピに記載されている手法である．
従来は断層面積から地震規模を算出していたが，推本が活断層の長期評価で用いている「震源断層の長さから松田式で算出された地震規模」と比べて半分以下になるという問題点が残されていた．推本はこれを解決するため，従来からの方法
は「過去の地震記録などに基づき震源断層を推定する場合や詳細な調査結果に基づき震源断層を推定する場合」とし，これとは別に「地表の活断層の情報をもとに簡便化した方法で震源断層を推定する場合」をレシピに追加した．これがレシピ修正モデルである．
レシピ修正モデルでは，松田の式から求めた地震規模に断層面積をできるだけ合わせるが，断層幅 Wmodel を W + 2kmまで，断層長さ Lmodel を L + 5km までしか大きくできない．川上セグメントの場合，地震モーメントに対応する断層面
積は 981.4km2 である．
「A 法」とは短周期レベルからアスペリティ総面積を求める方法で，「Sa /S = 0.22 法」とはアスペリティ総面積を断層面積の 22 ％に固定する方法である．
ξ∆σであり，[複数：値] に記載された値になる．
*1：複数アスペリティを考慮したレシピによれば，∆σa = √ ∑Na
γs i=1 (Sai /Sa )Sa
Sa1
16 Sa26Da= 2, γs == 0.22,=,=, Na = 2 である．断層帯全長の場合にはアスペリティ数が
ただし，ξ =
D
S
Sa
22 Sa
22
多いため平均応力降下量が過大になり，参考値に留まる．
*2：「A 法」では，アスペリティ総面積が断層面積の 1/2 以上になるとアスペリティの地震モーメントが震源断層全体の地震
モーメントを越えるという矛盾が生じ，適用できない (今の場合，Sa /S = 0.621, M0a = 3.35 × 1020 N·m > M0 )．

55

表 18: レシピ修正モデルによる中央構造線断層帯の「断層帯全長 (約 130km)」のアスペリティ評価
断層パラメータ石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)
敷地前面海域の断層群

傾斜角 θ
断層長さ Lmodel
断層幅 Wmodel
断層面積 S = Lmodel Wmodel
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3

背景領域

第２アスペリティ

第 1 アスペリティ

アスペリティ
全体

短周期レベル A
面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ
平均すべり量 Da = 2D
面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1
：下段 ( ) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ
平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )
面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2
：下段 ( ) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ
平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa

伊予セグメント

川上セグメント

90 度
126.0 km → 141.0 km
13.0 km → 15.0 km
2115.0 km2
2 km・15 km
断層東下端１種類
同心円状 (放射状) と推定される
2.70 × 1020 N·m (四電：5.13 × 1019 N·m)
M8.3，Mw 7.6 (四電：M7.5，Mw 7.1)
319 cm (四電：78 cm)
4.00 × 1010 N/m2
3.5 km/s
2.5 km/s
6.8 MPa (四電：1.9 MPa ) ∗2
3.42 × 1019 N·m/s2 (四電：1.97 × 1019 N·m/s2 ) ∗3
465.3 km2
1.19 × 1020 N·m (四電：2.26 × 1019 )30.7 MPa ∗1 (四電：8.6 ) ∗2
638 cm (四電：157 )112.8 km2
2.97 × 1019 N·m(5.93 × 1018 )30.7 MPa ∗1(四電：10.1)
658 cm(四電：170)
42.3 km2
6.85 × 1018 N·m(1.36 × 1017 )30.7 MPa ∗1(四電：10.1)
405 cm(四電：104)

121.9
3.35 × 1019
(4.50 × 1018 )30.7 ∗1(四電：8.9)687(四電：119)137.0
3.99 × 1019
(8.75 × 1018 )30.7 ∗1(四電：11.4)729(四電：206)
51.4
9.17 × 1018
(2.01 × 1018 )30.7 ∗1(四電：11.4)446(四電：126)

1.51 × 1020 N·m (四電：2.87 × 1019 N·m)
1649.7 km2
229 cm(四電：56 cm )6.1 MPa ∗1 (四電：2.3 MPa)

注：四国電力は，中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」の地震モーメントを求める際，断層帯を構成する「敷地前面海域の断層群」，「伊予セグメント」，「川上セグメント」の 3 断層の地震モーメントを単純加算している．これは断層モデルのスケーリング則（7.5 × 1018 N·m≤ M0 ≤ 7.5 × 1020 N·m では M0 は S の 2 乗に比例して増大する）を無視しており，地震規模を過小評価している．その結果，3 断層を個別に評価した断層モデルからの地震波を単純に足し合わせるだけの評価になっており，3 断層が一体になってより大きな地震として動く場合の地震動を過小評価することになる．地震モーメントが 7.5 × 1020 N·m を超える「金剛山地東縁−伊予灘区間 (約 360km)」のより長大な中央構造線断層帯を考える場合には妥当だが，「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」を扱う場合には不適切である．ちなみに，Scholtz(2002) によれば，M0 > 7.5 × 1020 N·m では, S[km2 ]= 5.30 × 10−25 M0 [dyn·cm] が成り立ち，M0 は S に比例するとされているが，レシピでは「長大な断層についてはまだ研究段階である」として採用されていない．
*1：複数アスペリティを考慮したレシピによれば，∆σa = 60.7MPa, σb = 12.1MPa になる．この方法ではアスペリティの個数が増えるほど応力降下量が大きくなるため，長大な断層帯にそのまま適用するのは適切ではなく，参考値である．
*2：四国電力はこれらの値を求めていないが，3 断層の計 5 個のアスペリティを一つのアスペリティと見なし，地震モーメン
ト M0 ，総断面積 S ，アスペリティ総断面積 Sa の値からレシピに従って計算した．

56

表 19: 中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」の断層パラメータ
断層パラメータ
傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
破壊開始点
破壊伝播方式
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3(四電：楕円クラック式)

短周期レベル A：下段 () 内は四国電力

アスペリティ全体

面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
：下段 (

背景領域

770.2 km2
[ Sa /S = 0.47 ]1.40 × 1020 N·m
11.7 MPa) 内は四国電力

平均すべり量 Da = 2D

456 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a8.89 × 1018 N·m：下段 (四国電力のスケーリング則
無限長地表垂直横ずれ断層モデル

90 度
126.0 km （松田式では M8.3 相当）
13.0 km
1638.0 km2
2 km・15 km
断層東下端１種類
同心円状 (放射状) と推定される
1.49 × 1020 N·m
1.49 ×1020 N·m
19(四電：5.13 × 10 N·m)
M8.1，Mw 7.4
M7.9，Mw 7.4(四電：M7.5，Mw 7.1)
武村 (1998) の丸めた式
228 cm228cm(四電：78 cm)
4.00 × 1010 N/m2
同左
3.5 km/s
同左
2.5 km/s
同左
5.5 MPa4.46 MPa(四電：1.95〜2.50MPa )無限長地表垂直横ずれ断層
2.81 × 1019 N·m/s22.81 × 1019 N·m/s2192(0.799 ∼ 1.27 × 10 N·m/s )) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ：下段 (レシピによるスケーリング則A法
Sa /S = 0.22 法) 内は四国電力

面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )867.8 km2
26 cm

実効応力 σb = 0.2σa

2.3 MPa360.4 km2
[ Sa /S = 0.22 ]6.57 × 1019
(2.26 × 1019 )24.9 MPa(8.9〜11.4)
456 cm(四電：157 )550.4 km2
[ Sa /S = 0.34 ]1.00 × 1020 N·m

8.36 × 1019
(2.87 × 1019 )1277.6 km2
164 cm(四電：56 )5.0 MPa(四電：1.8∼2.3)

4.90 × 1019 N·m

13.3 MPa456 cm1087.6 km2
113 cm
2.7 MPa

注：四国電力は当初，カスケードモデルを採用し，「レシピによるスケーリング則」の下段に記載の括弧内の値を採用していた．
平均応力降下量の計算もレシピによらず，楕円クラックモデルを用いていた．ところが，バックチェック報告の審議会でス
ケーリング則による評価を求められると，地震モーメントなど巨視的パラメータについてはスケーリング則に従いながら，断層平均応力降下量を無限長地表垂直横ずれ断層モデルによる計算式 ∆σ = 2µD/(πW ) を用い，アスペリティ面積についても，「短周期レベルが壇ら (2001) に等しくなるように」と称して Sa /S = 0.336(四国電力は有効数字から 0.34 と記載)とし，微視的パラメータを設定している．しかし，円形クラックに基づく式 M0 = 16∆σS 3/2 /(7π 3/2 ), 壇ら (2001) の式
A = 4πr∆σa β 2 および Broatwright(1988) の式 M0 = 16r2 R∆σa /7 から得られる式 r = 4π∆σβ 2 S/A を用いても，Sa /S =πr2 /S = 16πS∆σ 2 β 4 /A2 = 0.311（Sa = 510km2 , ∆σa = ∆σ/0.311 = 14.3MPa）になり，四国電力のいう 0.34 にはな
らない．数％の差とはいえ，計算過程が不透明である．
括弧による記載がない欄では，四国電力のカスケードモデルによる値が「レシピによるスケーリング則」による値と同じであることを示す．

57

表 20: 中央構造線断層帯の「石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)」のアスペリティ評価
断層パラメータ石鎚山脈北縁西部−伊予灘区間 (約 130km)
敷地前面海域の断層群

90 度

断層面積 S = LW

1638.0 km2 (断層長さ L = 126.0 km, 断層幅 W = 13.0 km)

断層上・下端深さ

2 km・15 km(四電：5.13 × 1019 N·m)
M8.1，Mw 7.4< 四電：M7.9，Mw 7.4> (四電：M7.5，Mw 7.1)
228 cm (四電：78 cm)
5.5 MPa< 四電：4.46 MPa > (四電：1.9〜2.5 MPa )2.81 × 1019 N·m/s2 (四電：0.799 ∼ 1.27 × 1019 N·m/s2 )マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3

アスペリティ全体

短周期レベル A
面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ
平均すべり量 Da = 2D
面積 Sa1 = (16/22)Sa
第 1 アスペリティ< Sa1 = (2/3)Sa >地震モーメント M0a1
：下段 < > 内は四国電力：下段 ( ) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )

面積 Sa2 = (6/22)Sa< Sa1 = (1/3)Sa >第２アスペリティ

川上セグメント

傾斜角 θ

地震モーメント M0

地震モーメント M0a2
：下段 < > 内は四国電力：下段 ( ) 内は四国電力

応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )地震モーメント M0b = M0 − M0a
背景領域

伊予セグメント

面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa1.49 × 1020 N·m

360.4 km2
< 四電：550.4 km2 >
6.57 × 1019 N·m< 四電： 1.00 × 1020 N·m> (四電：2.26 × 1019 N·m)
24.9 MPa< 四電： 13.3 MPa > (四電：8.9〜11.4 MPa)456 cm (四電：157 cm )87.4 km2< 四電：122.3 km2 >
1.64 × 1019 N·m< 2.26 × 1019 N·m>
(5.93 × 1018 N·m)
24.9 MPa< 四電：13.3 MPa >(四電：10.1 MPa)
470 cm< 四電：461 cm >(四電：170 cm)
32.8 km2< 四電：61.2 km2 >
3.80 × 1018 N·m< 7.98 × 1018 N·m>
(1.36 × 1018 N·m)
24.9 MPa< 四電：13.3 MPa >(四電：10.1 MPa)
289 cm< 四電：326 cm >(四電：104 cm)

94.4< 144.1 >1.84 × 1019
< 2.89 × 1019 >(4.50 × 1018 )24.9< 13.3 >(四電：8.9)489< 501 >
(四電：119)106.1< 148.5 >2.20 × 1019
< 3.02 × 1019 >(8.75 × 1018 )24.9< 13.3 >(四電：11.4)
518< 508 >
(四電：206)
39.8< 74.3 >5.05 × 1018
< 1.07 × 1019 >(2.01 × 1018 )24.9< 13.3 >(四電：11.4)
317< 359 >
(四電：126)

8.36 × 1019 N·m< 四電： 4.90 × 1019 N·m> (四電：2.87 × 1019 N·m)
1277.6 km2< 四電：1087.6 km2 >164 cm< 四電：113 cm > (四電：56 cm )5.0 MPa< 四電：2.7 MPa > (四電：1.8∼2.3 MPa)

注：（ ）内は四国電力のカスケードモデルによる値であり，< > 内は四国電力の「スケーリング則＋無限長地表垂直横ずれ断層モデル」による値である．これらの記載がない欄では，これらの値が「レシピによるスケーリング則（Sa /S = 0.22
法）」による値と同じであることを示す．
「レシピによるスケーリング則（A 法）」については，表 19 で明らかなように，アスペリティ面積が過大（Sa /S = 0.47）になり，現実的でないため記載していない．

58

表 21: 中央構造線断層帯における「敷地前面海域の断層群 (約 42km)」の断層長さを変更したケース
断層パラメータ
走向
傾斜角 θ
断層長さ L
断層幅 W
断層面積 S = LW
断層上・下端深さ
地震モーメント M0
マグニチュード

平均すべり量 D = M0 /(µS)
剛性率 µ = ρβ 2

S 波速度 Vs (または β)
平均破壊伝播速度 Vr = 0.72Vs
平均応力降下量 ∆σ = (7/16)M0 (π/S)2/3(四電：楕円クラック式)

背景領域

第２アスペリティ 第 1 アスペリティ アスペリティ全体

短周期レベル A

断層長さを 54km とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法

断層長さを 69km とした場合
A法
Sa /S = 0.22 法

N57E
90 度
54 km （松田式 M7.7 相当）
69 km （松田式 M7.9 相当）
13.0 km2702.0 km
897.0 km2
2 km・15 km
192.74 × 10 N·m
4.48 ×1019 N·m
M7.5，Mw 6.9
M7.6，Mw 7.0(四電：M7.3，Mw 6.9)
(四電：M7.5，Mw 7.0)
97.6 cm
125 cm10
24.00 × 10 N/m
同左
3.5 km/s
同左
2.5 km/s
同左
3.6 MPa
4.1 MPa(四電：2.6 MPa)
(四電：3.1 MPa)
1.60 × 1019 N·m/s2
1.88 × 1019 N·m/s2
192(四電：1.36 × 10 N·m/s )(四電：1.83 × 1019 N·m/s2 )面積 Sa = πr2
地震モーメント M0a = µDa Sa
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

187.6 km2
1.47 × 1019 N·m
13.4 MPa282.3 km2
2.82 × 1019
12.9 MPa

195 cm154.4 km2
1.21 × 1019
16.3 MPa(四電：11.8)
195 cm

平均すべり量 Da = 2D
面積 Sa1 = (16/22)Sa
地震モーメント M0a1
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ

136.5 km2

112.3 km2

1.19 × 1019 N·m
13.4 MPa

平均すべり量 Da1 = M0a1 /(µSa1 )218 cm

9.81 × 1018
16.3 MPa(四電：11.8)
218 cm205.3 km2
2.29 × 1019
12.9 MPa

面積 Sa2 = (6/22)Sa
地震モーメント M0a2
応力降下量 ∆σa = (S/Sa )∆σ51.2 km2

42.1 km2

2.74 × 1018 N·m
13.4 MPa

平均すべり量 Da2 = M0a2 /(µSa2 )134 cm2.25 × 1018
16.3 MPa(四電：11.8)
134 cm

地震モーメント M0b = M0 − M0a
面積 Sb = S − Sa
平均すべり量 Db = M0b /(µSb )実効応力 σb = 0.2σa1.28 × 1019 N·m

1.54 × 1019

514.4 km2
62 cm
2.7 MPa

547.6 km2
70 cm
3.3 MPa(四電：2.4)

250 cm279 cm77.0 km2
5.26 × 1018
12.9 MPa
171 cm1.66 × 1019
614.7 km2
67 cm
2.6 MPa

197.3 km2
1.97 × 1019
18.4 MPa(四電：14.0)
250 cm143.5 km2
1.60 × 1019
18.4 MPa(四電：14.0)
279 cm53.8 km2
3.68 × 1018
18.4 MPa(四電：14.0)
171 cm2.51 × 1019
699.7 km2
90 cm
3.7 MPa(四電：2.8)

注：「A 法」とは短周期レベルからアスペリティ総面積を求める方法で，「Sa /S = 0.22 法」とはアスペリティ総面積を断層面
積の 22 ％に固定する方法である．四国電力は「Sa /S = 0.22 法」を用いているが，断層平均応力降下量の計算には渡辺ら(1998) の「楕円クラックモデル」による式を用いている．そのため，断層平均応力降下量とアスペリティの平均応力降下量
1/3が一貫して，レシピの円形クラックモデルによる値より小さくなっている．短周期レベルもレシピの式 A = 2.46 · 1017 M0
2
2
ではなく，壇ら (2001) の式 A = 4πr∆σa β および Broatwright(1988)の式 M0 = 16r R∆σa /7 から得られる式 A =√4π∆σβ 2 S/r に Sa = πr2 = 0.22S を適用して，A = 4π∆σβ 2 πS/0.22 から求めているようである．当然の結果ではあるが，楕円クラックモデルによる断層平均応力降下量がレシピの円形クラックモデルより小さめに設定されているため，短周期レベルも少し小さめに出ている．
四国電力のマグニチュードも，レシピの武村 (1990) の式 M= (1/1.17)(log10 M0 [N · m] − 10.72) ではなく武村 (1998)の式 M= (1/1.2)(log10 M0 [N · m] − 10.7) を用いているため，気象庁マグニチュードだけ小さく設定されている．

59

表 22: 武村 (1998)[55] が解析に用いた断層モデルのデータ（地震名等は原典 [38] にならい，∆σ の値も記載した）
地震名
1981.10.28 濃尾
1927. 3. 7 北丹後1930.11.26 北伊豆
1943. 9.10 鳥取
1995. 1.17 兵庫県南部 ∗3
1948. 6.28 福井地震
1961. 8.19 北美濃
1978. 1.14 伊豆大島近海 ∗41931. 9.21 西埼玉
1963. 3.27 若狭湾
1974. 5. 9 伊豆半島沖
1939. 5. 1 男鹿 ∗6
1945. 1.13 三河
1984. 9.14 長野県西部
1980. 6.29 伊豆半島東方沖
1969. 9 9 岐阜県中部
1962. 4.30 宮城県北部
1935. 7.11 静岡
1975. 4.21 大分県中部
1970.10.16 秋田県南東部
1983.10.31 鳥取県中部
1955.10.19 二ツ井
1984. 5.30 山崎断層
1934. 3.21 南伊豆
1976. 8.18 河津1968. 3.30 和歌山県西部
1974. 7. 9 天城
1968. 8.18 和歌山県西部
1969. 7. 9 和歌山県西部
1970.1.28 和歌山県西部
1967. 9.29 和歌山県西部
1969. 3.21 和歌山県西部
1970.11.23 和歌山県西部

M
8.0
7.3
7.3
7.2
7.2
7.1
7.0
7.0
6.9
6.9
6.9
6.8
6.8
6.8
6.7
6.6
6.5
6.4
6.4
6.2
6.2
5.9
5.6
5.5
5.4
5.0
4.9
4.8
4.4
4.3
4.2
4.2
3.8

タイプ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
斜めずれ

横ずれ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
逆断層
横ずれ
横ずれ
横ずれ
逆断層
横ずれ
逆断層
逆断層
横ずれ
逆断層
横ずれ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
横ずれ
逆断層
横ずれ
横ずれ
斜めずれ
斜めずれ
斜めずれ

傾斜角
90 °
64 °
90 °
90 °
86 °
90 °
60 °
85 °
80 °
68 °
80 °
30 °
30 °
85 °
70 °
90 °
56 °
70 °
70 °
46 °
85 °
64 °
90 °
90 °
82 °
82 °
90 °
90 °
68 °
90 °
68 °
90 °
54 °

L km
85 ∗1
33 ∗2
22
33
25
30
12
17
20
20
18 ∗5
16
12
12
15 ∗7
18
12 ∗8
11 ∗9
10 ∗10
15
5
15
3
7
9
8
3.5
6
3
2
2.5
4
4

W km
15 ∗1
19 ∗2
12
13
15
13
10
10
10
8
8 ∗5
12
11
8
7.5 ∗7
10
10 ∗8
6 ∗9
20 ∗10
11
6
4
5
4
3.5
4
3
3
3
4
2
8
5

D cm
380 ∗1370 ∗2
300
250
220
200
250
185
100
60
120
200
225
100
110 ∗7
64
60
100
32
28
50
20.5
8
10
20
1.73
9
1.58
0.71
0.76
1.63
0.22
0.16

M0 dyn·cm
1.5 × 1027 ∗1
4.6 × 1026 ∗2
2.7 × 1026
3.6 × 1026
2.5 × 1026
3.3 × 1026
9.0 × 1025
1.1 × 1026
6.8 × 1025
3.0 × 1025
5.9 × 1025
1.7 × 1026
8.7 × 1025
2.9 × 1025
7.0 × 1025 ∗7
3.5 × 1025
2.4 × 1025
2.2 × 1025
2.2 × 1025 ∗10
1.4 × 1025
4.5 × 1024 ∗11
4.1 × 1024
3.2 × 1023
9.5 × 1023
2.1 × 1024
1.9 × 1023
3.2 × 1023
9.4 × 1022
2.1 × 1022
2.0 × 1022
2.7 × 1022
2.4 × 1022
1.1 × 1022

∆σ MPa4.0 (I)10 ∗2 (C)
5.4 (D)
8.3 (C)−
8.3 (C)
16.0 (A+C)
4.1 (D)
4.3 (C)
3.2 (C)
6.5 (C)
7.0 (B)
12.7 (A)
3.2 (B)−
1.5 (H)
4.5 (G)
7.0 (C)不明
1.5 (G)−−
3.4 (G)
1.1 (C)
2.5 (C)
0.25 (G)
1.3 (C)
0.30 (G)0.19 (G)0.22 (G)0.59 (G)0.03 (G)0.03 (G)注：∆σ の欄の (A)〜(D)，(G)〜(I) は ∆σ を求める計算式の種類であり，断層運動のずれのタイプで異なる．
*1：震源断層は連続する 4 セグメントと枝分かれ伏在の 1 セグメントからなり，L, W , D は枝分かれ断層を除く主断層の値で，M0 は枝分かれ断層を含む全体の値 (総断層面積も S = 約 1700km2 としている) である．連続 4 セグメントの「断層幅は余震の深さ分布および理論的上下変動と水準測量データとの比較から 15km と推定」（上端深さは 0km）したが，「5km 程度の誤差」があり，伏在セグメントは上端深さ 2km で幅 13km と推定されている [38]．
*2：震源断層は離れた 2 セグメントの断層からなり，L, W , D は主断層の値．M0 と S(= 約 460km2 ) の値については，Kanamori(1973) の１枚断層モデル (L = 35km, W = 13km, D = 300cm)[38] による値を用いている．∆σ もこのモデルによる．
*3：原典にはデータがないため，武村は波形インバージョンによる武村 (1996) の結果を参考に M0 を求め，断層面上のすべりの大きな部分から L, W を推定し，µ = 3 × 1011 dyn/cm2 として D = M0 /(µLW ) を求めている．この結果はすべり分
布の平均とほぼ整合するとしている [55]．
*4：本震は第１震と 6 秒後の第 2 震からなり，第 1 震の震源断層についてのデータだけを記載している．第 2 震は第 1 震を後方から追いかける形になっている．
*5：余震の深さ分布が 3〜11km であることから上端深さ 3km，幅 km と推定し，余震の長さが 5 月 12〜16 日に 20km，12〜
28 日に 24km であることから「本震直後の余震域は 20km より短かったものと想像」して L = 18km としている [38]．
*6：男鹿地震は 1939.5.1 の 14:58(M6.8) と 15:00(M6.7) の 2 回起きているが，武村は最初の地震だけを取り出している．
*7：余震分布から断層上端深さ 4km，L, W の値を推定．D と M0 については，Takeo(1988) の断層モデル (上端深さ 0.5km，
L = 20km, W = 12km)[38] を採用し，S = 240km2 としている [55]．
*8：L および W は「本震および余震の震央分布と地割れや震災など地変の大きかった地域の広がりから推定」し，「地表に断層が現れなかったことから断層面上端の深さを 2km」としている [38]．
*9：震源断層の上端を深さ 20km に置き，「被害分布の状況から断層の長さを推定し，幅は長さの半分と仮定」している [38]．
*10：L と W の値は余震分布に基づき，M0 については畑中他 (1988) の長周期 P 波記録の解析から得た逆断層モデル (L = W =10km) の値 [38] を採用している．
*11：余震分布から L, W , D を求めているが，過去のどの断層モデルにも M0 の値がないため，武村は µ = 3 × 1011 dyn/cm2 と仮定して M0 = µDLW の値を求めている．ちなみに，表 3 より大陸上部地殻では µ = ρβ 2 = 2.72g/cm3 · (3.45km/s)2 =3.24 × 1011 dyn/cm2 であり，1943 鳥取地震の断層モデルでも µ = 3.4 × 1011 dyn/cm2 としている [38]．

60表 23: Somerville et al.(1998)[53] が解析に用いた断層モデルのデータ
地震名 ∗1

1992.6.28 Landers
1978.9.16 Tabas
1989.10.17 Loma Prieta
1995.1.17 兵庫県南部 ∗3

MW
7.22
7.14
6.95
6.9

タイプ
横ずれ
逆断層
斜めずれ
横ずれ

1983.10.28 Borah Peak1985.12.23 Nahanni, N.W.T.
1994.1.17 Northridge
1985.10.5 Nahanni, N.W.T.
1971.2.9 San Fernando
1979.10.15 Imperial Valley
1987.11.24 Superstition Hills
1984.4.24 Morgan Hill
1986.8.7 North Palm Springs
1987.10.1 Whittier Narrows
1979.6.8 Coyote Lake

6.87
6.75
6.66
6.63
6.53
6.43
6.33
6.18
6.14
5.97
5.66

正断層
逆断層
逆断層

逆断層
逆断層
横ずれ
横ずれ
横ずれ
斜めずれ
逆断層
横ずれ

傾斜角

90 °
25 °
70 °
80 °
85 °
49 °
25 °
40 °
35 °
54 °
90 °
90 °
90 °
46 °
30 °
80 °

L km
69.0
95.0
40.0
60.0

W km
15.0
45.0
18.0
20.0

48.75
34.67
18.0
29.33
13.36
36.0
20.0
26.0
20.0
10.0
5.5

26.4
16.49
21.0
13.92
12.03
10.0
8.05
11.5
13.3
10.0
4.57

深さ km ∗2
0〜15.01.0〜20.0
3.4〜20.3
0.2〜20.0
0.2〜20.1
1.0〜20.9
2.0〜9.0
5.0〜21.4
0.2〜8.2
3.0〜12.7
0.0〜10.0
3.95〜12.0
0.5〜12.0
4.0〜13.63
12.1〜17.1
3.5〜9.5

D cm
269
50
166
67

M0 dyn·cm
7.5 × 1026
5.8 × 1026
3.0 × 1026
2.4 × 1026

47
80
74
86
150
69
78
17
17
26
76

2.3 × 1026
1.5 × 1026
1.1 × 1025
1.0 × 1026
7 × 1025
5 × 1025
3.5 × 1025
2.1 × 1025
1.8 × 1025
1 × 1025
3.5 × 1024

*1：Tabas は Iran，兵庫県南部は日本，Borah Peak は Idaho，Nahanni, N.W.T. は Canada，その他は California での地震である．
*2：震源断層の上端深さ〜下端深さを表し，断層幅 W は断層深さを sin (傾斜角) で割って得られる．
*3：兵庫県南部地震の上下２段になっている箇所の上段は野島側，下段は須磨/諏訪山側の断層に関するパラメータの値である．

表 24: Fujii-Matsu’ura.(2000)[6] が解析に用いた断層モデルのデータ
地震発生日 地震発生地 ∗1
Ms ∗2 Mo [1020 N·m] ∗3 L [km] W [km] S [km2 ]1949 0822 Queen Charlotte
8.1
11
440
15
6600
7.9
7.0
350
15
5250
1958 0710 Queen Charlotte1972 0730 Queen Charlotte
7.4
4.0
180
15
2700
1891 1027 Japan （濃尾地震）
8.0
1.5
80
15
1200
1992 0628 California
7.6
1.1
85
15
1275
7.4
0.46
33
19
627
1927 0307 Japan （北丹後地震）
1943 0910 Japan （鳥取地震）
7.2
0.36
33
10
330
1948 0628 Japan （福井地震）
7.1
0.33
23
10
230
1930 1126 Japan （北伊豆地震）
7.0
0.27
22
12
264
1978 0114 Japan （伊豆大島地震） 6.6
0.13
15
10
150
1980 0629 Japan
6.2
0.07
20
12
240
1931 0921 Japan
6.7
0.068
20
10
200
1974 0509 Japan
6.5
0.059
12
8
96
1990 0220 Japan
6.4
0.04
19
14
266
6.6
0.035
18
10
180
1969 0909 Japan
1986 0721 California
6.2
0.03
22
9
198
1963 0326 Japan
6.5
0.03
20
8
160
1984 0914 Japan
6.1
0.03
12
6
72

D [m]
5.7
4.8
5.0
3.0
2.9
3.7
2.6
2.5
3.0
2.5
1.1
1.0
1.2
0.5
0.6
0.5
0.6
1.4

*1：壇ら (2011)[4] で回帰式に用いられている国内 6 地震を括弧内に地震名で記入した．壇らはこれら 6 地震以外の国内 7 地
震は回帰に用いていないが，これら以外に 1995 年兵庫県南部地震，2000 年鳥取県西部地震，2005 年福岡県西方沖地震を加えている．
*2：Ms は表面波マグニチュードである．
*3：1N·m= 107 dyn·cm である．

61

表 25: 壇ら (2011)[4] が解析に用いた断層モデルのデータ ∗1
L
km

Wrup
km

Srup
km2

S
km2

W
km

20

Mo
10 N·mA
10 N·m/s2∆σ # ∗2bar

80, 34
35
22
33
30
17
60
26
24

15, 13
13
12
13
13
10
20
14
20

1642
455
264
429
390
170
1200
364
480

1368
379
220
358
325
142
1000
303
400

12
11
10
11
11
8
17
12
17

1.5
0.46
0.27
0.36
0.33
0.11
0.18
0.0862
0.115

1.62
0.593
1.09

37
70
102
61
66
81
6
19
16

40.1

14.4

599

499

12.0

432
257
70
80
120
69
100
175
141
74.27
49
400
292.5

12
13
24
20
20
15
15
15
23.3
20
24.5
30
18

5148
3341
1680
1600
2400
1035
1500
2625
3285.31485.41200.5
12000
5265

4290
2784
1400
1333
2000
863
1250
2188
2738
1238
1000
10000
4388

10
11
20
17
17
13
13
13
19
17
20
25
15

海外平均

174

19.2

3274

2729

16.0

37.0

全体平均

119

17.2

2180

1817

14.4

42.7

地震発生年

地震名

1891 濃尾
1927 北丹後1930 北伊豆
1943 鳥取1948 福井1978 伊豆大島
1995 兵庫県南部
2000 鳥取県西部
2005 福岡県西方沖

M, MW
M8.0
M7.3
M7.3
M7.2
M7.1
M7.0
M7.3
M7.3
M7.0

国内平均

1906 San Franscisco
1976 Motagua
1976 Tangshan
1988 Langcang-Gengma
1990 Luzon Island
1992 Landers
1997 Ardakul
1997 Manyi
1999 Kocaeli
1999 Hector Mine1999 Duzce
2001 Kunlun
2002 Denali

Mw 7.9Mw 7.5Mw 7.6Mw 7.0Mw 7.7Mw 7.3Mw 7.2Mw 7.5Mw 7.6Mw 7.1Mw 7.1Mw 7.8Mw 7.8

19

50.9
8.32
2.04
2.77
0.366
4.07
1.06
0.735
2.23
2.88
0.598
0.665
5.9
7.48

1.15
3.05
-

64
24
66
9
68
45
20
34
35
16
23
20
57

*1：壇ら (2011)[4] は，国内平均，海外平均，全体平均を表記していないが，ここでは単純加算平均値を記載した．また，壇らは，震源断層長さ L 以外の断層面積と断層幅については，破壊面積 Srup と震源断層面積 S を区別し，破壊領域幅 Wrup と震源断層幅 W を区別している．震源断層は地下 3km から地下 18km の間に広がると見なし，震源断層幅を Wmax = 15kmと設定して地震データに回帰させている．壇らは震源断層の S と W の値を表記していないが，破壊面積を震源断層面積に換算する式として S = (15/18)Srup を用いていることから，震源断層幅についても W = (15/18)Wrup で求め表記した．
*2：壇らは応力降下量として，静的応力降下量 ∆σ ではなく，Irie et al.(2010)[19] の動力学的断層破壊シミュレーション結果を用いる関係上，動的平均応力降下量 ∆σ # を用いている．前者は断層破壊の前後でのせん断応力の差になるが，後者は断層破壊活動中のせん断応力の差であるため，後者のほうが大きいが，せん断応力のシミュレーションモデル上は両者に差がないため，同じ値と見なしてよい．また，1bar= 0.1MPa である．
壇らは短周期レベル A の値が得られている 5 地震について，S − Mo 関係式から ∆σ = 34bar(3.4MPa), Wmax = 15km
として震源断層モデルの面積 Smodel および Lmodel = Smodel /Wmax を求め，Mo , A, Smodel (または Lmodel ), Wmax = 15km,
β = 3.46km/s からアスペリティ平均動的応力降下量 ∆σa# = 122bar を求めている．そこで，同じ方法で実際に計算してみると，表 26 のように得られたが，その単純加算平均値は 150bar となった．壇らは「平均的な値として 122bar が得られた」としているが，どのような平均かが不明である．

表 26: 壇ら (2011)[4] の方法に基づいて求めた震源断層モデルの面積 Smodel ，断層長さ Lmodel ，アスペ#
クト比 Lmodel /Wmax （Wmax = 15km）およびアスペリティ平均動的応力降下量 ∆σa
地震発生年 地震名

1995 兵庫県南部
2000 鳥取県西部
2005 福岡県西方沖
1992 Landers
1999 Kocaeli

Mo
10 N·m
0.18
0.086
0.115
1.06
2.88
20

S
km2
335
215
257
1070
2820

62

Lmodel
km
22.3
14.3
17.1
71.3
188

Lmodel
Wmax
1.5
1.0
1.1
4.8
12.5

A
10 N·m/s2
1.62
0.593
1.09
1.15
3.05
19

∆σa#
bar
320
67
190
50
130