シリーズ「新・強震観測の最新情報」（第 13 回）電力中央研究所露頭岩盤上強震観測システム RK-net
電力中央研究所
はじめに

芝良昭・佐藤浩章

観測システムの概要

電力中央研究所は，電気事業の中央研究機関として，電2020 年現在の RK-net 観測点配置を図 1 に示す．現行の力施設の耐震設計に資することを目的とした強震観測点の観測点数は 29 点で，東北日本の太平洋岸から南関東，お1）, 2）．

よび伊豆半島で比較的高密度な分布となっている．これは我々の強震観測は，強震計の設置地点を露頭岩盤とするこ

東日本の地震活動度，特に有感地震の発生頻度が西日本にとにより，ダムや原子力発電所などの入力地震動が定義さ比べて相対的に高く，初期の観測網展開時に早期のデータれる基盤位置での地震記録を，文字通り露頭波として取得取得が期待できたことや，特に 1970 年代から 80 年代にかすることができるという点に他の強震観測網にはみられなけて伊豆半島周辺で複数の被害地震や群発地震が発生した

い特徴をもつ．また，この特徴は地震学的にみれば，表層ことを受けて，同地域に強震観測点が精力的に設置・増強

地盤による増幅の影響，いわゆるサイト特性の影響を最小されてきたことなどによるものである．一方で，南海トラ化できることから，特に地震の震源特性の研究に対して有フ巨大地震の発生が切迫している状況下で西日本の太平洋用な，高品質の強震データを供給することができる．以上

岸にも観測網の展開を図っており，2018 年度にはこれまより本観測網は，「露頭岩盤上強震観測（Rotou-ganbanjouで観測網の空白域であった三重県と高知県に計 3 か所の観Kyoshin-kansoku）」の頭文字であり，Rock Outcrop をも測点を増設した．

設置と，データの収集を 1970 年代半ばより実施している

含意した RK-net と称している．

強震計の換震器は，水平に整形された岩盤上にモルタル

図 1RK-net の観測点分布（2020 年 1 月 1 日現在）

NL-5-17表 1

強震計の特性

製造元

収録器

センサー

測定範囲

周波数範囲

AD 分解能勝島製作所

AccuSEIS_Omni

SD-240±2 G

0.04-30 Hz

24-bit

図 2 著な観測記録の例．左：不老不死（FRF）観測点における 1983 年日本海中部地震の加速度記録．
顕
右：厚岸（AKS）観測点における 1993 年釧路沖地震の加速度記録．図中の数字は最大加速度値（単位は cm/s2）を表す．

で直付けされ，観測小屋内の収録器に信号が送られる．デー成のための作業量を大幅に軽減した．

タの収録はトリガー方式でおこなわれ，取得された観測記録は公衆 ISDN 回線を用いて研究所内のデータサーバに転顕著な記録の例送される仕組みになっている．観測データの刻時機能は，

RK-net は観測開始時期が K-NET や KiK-net と比較しGPS 信号を受信することにより精度を確保する．さらにて早く，1995 年兵庫県南部地震以前の強震記録が数多く耐雷器を設置し，雷サージによる機器の故障を防いでいる．

得られている．顕著な記録の例としては，1980 年伊豆半岩盤上観測は特に落雷の影響を受けやすいため，このよう島東方沖地震（M6.7），1983 年日本海中部地震（M7.7），

な対策が必須となる．多くの観測点では設置岩盤のコアを1987 年福島県沖群発地震（最大 M6.7），1993 年釧路沖地採取し，室内試験による弾性波速度の測定を実施している．

震（M7.5），1994 年北海道東方沖地震（M8.1）などが挙げ

その他の主な強震計の特性を表 1 に示す．

られる．これらの記録は電力施設の入力地震動策定に対す我が国で地震計の設置に適した露頭岩盤層を見つけるこる貴重な基礎資料となったのみならず，各地震の主としてとが難しいという事情もあり，RK-net の観測点の多くは震源特性の解析等に用いられている．観測記録の例として，民有地を賃借し，無人観測を基本としている．そのため，

1983 年日本海中部地震の不老不死観測点（FRF，観測は観測網運用の観点からは，各観測点の稼働状況の確認や機終了）における記録と 1993 年釧路沖地震の厚岸観測点器の故障をはじめとするトラブルの早期発見が課題とな（AKS）における記録を図 2 にそれぞれ示す．近年でも，る．こうした通常の管理業務の効率化と保守業務の負荷低

例えば 2011 年東北地方太平洋沖地震（Mw9.0）では，当減のために，2008 年よりウェブベースで運用されるデー時設置されていた 33 観測点のうち，宮崎地点を除く観測

3）

タ管理・データベース化システムを開発した ．これによ

点で強震記録をトリガー観測することができた．

り，観測点の遠隔操作によるヘルスチェックや観測記録の手動取得の手順が簡便になり，定型的な業務のアウトソー

データ公開

ス化が図られるとともに，校正信号やエラーアラートの自1980 年以降の主要な観測記録については体系的に整理

動メール送信機能により，トラブルの早期発見，稼働率のされ，データベース化している．このうち 1990 年から向上が見込まれるようになった．あわせて，観測記録に対2000 年までの記録については紙ベースの資料集として刊する震源情報のマッチングを半自動化し，データベース作行されていたが4），現在ではこのような形態での情報提供

NL-5-18

は停止している．取得された強震データは，ノイズの選別

我々の観測網の特徴を生かしながら，岩盤上の露頭波（基や，気象庁の地震月報（カタログ編）に基づく震源情報の盤地震動）の特性についての研究を進めていきたいと考え関連付けの再確認を目視で行うなど，各種スクリーニングている．

を実施した後にデータベース上に登録される．なお，電気参考文献

事業の中央機関としての当所の性質上，オンラインによるデータ提供はイントラネットを介した電気事業者対応に

1）Shiba, Y. and H. Yajima, 2004, Observation network

限っている．一般の研究者に対するデータ提供については，

for strong motions operated by CRIEPI, 日本地震工提供依頼票を紙ベースで提出していただき，提供の可否判

学会論文集特集号─SPECIAL ISSUE: Recent Devel-断も含め，個別に対応させていただいている．

opment of research and practice on earthquake engineering in Japan─, 4, 108-111, https://doi.org/10.5610/

おわりにjaee.4.3_108.

電力中央研究所の強震観測網 RK-net は，地震計の設置

2）芝を露頭岩盤に限定している他には見られない観測網である
点と，1980 年代からの強震記録がデータベース化されて良昭・矢島浩，2005，電力中央研究所における強震観測，防災科学技術研究所研究資料，264，59-62.
3）芝良昭・東貞成・佐藤浩章・成田章，2009，露いる点が主な特徴である．一方で，この限定した条件に合頭岩盤上強震観測システム（RK-net）の構築とその致した観測の適地を選定することは困難を極めることか

利 用， 日 本 地 球 惑 星 科 学 連 合 2009 年 大 会 予 稿 集，ら，観測点数は必ずしも多いとはいえず，そのため，特にS222-P004.

内陸地震についての記録の充実が課題となっている．これ

4）矢島については，同様の観測網を有する他機関とも連携しつつ，浩，1990-2000，強地震観測資料集第 1 巻～第18 巻，電力中央研究所報告．

（第 14 回）東京電力グループにおける強震観測の現状
東京電力ホールディングス株式会社
はじめに

植竹富一

情報を共有しながら進めている．以下では，分社化前の枠

東京電力では，原子力発電所，ダム，火力発電所，超高組みでの強震観測全体を紹介する．

圧変電所など，特殊な構造物や規模の大きな発変電設備で強震観測を実施している．構造物の設計検証や実挙動の把観測地点・観測装置

握を目的に強震計が設置されることが多く，大きな地震が強震観測実施地点を図 1 に示す．原子力地点（●：4 地点）発生したときの原子力発電所やダムの観測値は，規制官庁と火力発電所が主である広帯域速度計観測地点（○：15や自治体へ報告される．また，観測データは設計や地震対地点）は東京電力ホールディングスが，ダム地点（▲：21

策の高度化に向けて蓄積されており，地震により電力設備地点）は東京電力リニューアブルパワー［再生可能エネルが被災したときには，原因解明にも活用されている．災害ギー事業］が，変電所地点（□：44 地点）及び拠点建物対応拠点としての機能が求められる本社や支社の拠点となの観測点（■：17 地点）は東京電力パワーグリット［送る建物には，被災度判定を行う専用の強震計が設置されて配電事業］が管理している．なお，変電所や通信鉄塔などいる．なお，強震計による電力設備の直接的な制御は行わに設置された研究用の強震観測設備は東京電力ホールディれず，別に設置された専用地震計により原子炉の緊急停止ングスが管理している．と火力用ガス導管の閉止が行われている．

それぞれの地点の観測目的に応じて，センサーの設置数

東京電力は，2016 年 4 月に持ち株会社である東京電力

や設置場所は異なっている．原子力地点では，建屋への地ホールディングス（廃炉・原子力事業も担当）と燃料・火震計設置に加え，地盤増幅の評価のために地下 200～300

力発電，送配電及び電力小売りの 3 事業子会社に分社化さm までの鉛直アレー観測が行われている．柏崎刈羽原子れ，2020 年 4 月には水力を含む再生可能エネルギー発電力発電所では，敷地内に展開した水平アレーや地下 1500事業も分社化されている．それに伴い，それぞれの事業にm での観測も行われている．広帯域速度計観測点では，付随した地震観測設備はそれぞれの会社の所管となった

各地点 1 地震計のみの観測である．ダム地点では，ダムのが，地震を含む災害対策の検討については，グループ内で基礎位置と天端の 2 地点が最低仕様であるが，地震時のダNL-5-19図 1

 京電力の強震観測点（2020 年 11 月現在）．● : 原子力地点，○ : 広帯域速度計観測地点，▲：ダム，東□：変電所，■：拠点建物．標高のコンターは 400 m 毎に表示．

ムの挙動把握のために多数の地震計が設置されている地点

社内 IP ネットワークを用いて波形回収を行っている．たもある．変電所の観測では，地表と地中（地下 20～50 m）

だし，原子力発電所地点やダム地点，建物被災度判定用地に加え，変圧器基礎及び変圧器本体での観測が行われるこ震計は，以前から個別の観測システムが用いられているたとが多い．建物の被災度判定を目的とした拠点建物の観測め，現在も個別にデータが収集されている．また，データでは，各階に地震計が設置されている．の外部提供については，データ所管箇所の個別の判断と原子力地点，ダム地点，変電所地点では，サーボ型の加なっている．

速度計が設置されており，サンプリング 100 Hz で，イベントトリガー方式の観測が実施されている．設備の導入・顕著な観測記録

更新時期がバラバラで長期にわたっているため，計測範囲

柏崎刈羽原子力発電所のサービスホール地点鉛直アレーや AD 変換等のスペックは必ずしも統一されていない．

で得られた 2007 年新潟県中越沖地震（M6.8）の加速度記

なお，収録装置の更新が進まず，時計の校正をラジオの時録を図 2 に示す．震源に近く，継続時間は 10 秒ほどであ報に頼っている地点が多いのが実情である．広帯域速度計

るが，大加速度の記録が得られている．この地点は発電所

観測点は，長周期地震動の研究を目的として同一時期に設東側の砂丘上の標高 67.5 m にあり，地表から 70 m ほどは置したため，センサーは，東京測振製の速度型強震センサー

砂層で，それより下は泥岩層である．波形の右側に示して（VSE-355G3）に統一されており，計測範囲±200 cm/s，ある最大加速度をみると，UD 成分は地表に近づくほど大AD 変換は 24 bit，サンプリング 100 Hz で観測が行われてきくなっているのに対し，水平動（NS, EW）成分では小おり，時計も GPS で校正されている．また，建物被災度さくなっている．また，上から 2 つめの地点まではそれよ

判定用の観測では白山工業のネットワークセンサー

り下の観測点に比べて短周期の地震動成分が減衰している（SU102～SU202）が用いられており，計測範囲±1.5 G まことが分かる．加速度の小さい記録では水平動でも短周期

たは±2 G で AD 変換は 24 bit，100 Hz サンプリングで観が増幅することが確認されており，砂地盤による非線形応測が行われている．

答の影響と考えられる．

現在，広帯域速度計や変電所の観測データについては，

NL-5-20

福島第一原子力発電所の北地点鉛直アレーで得られた

図 2

 崎刈羽原子力発電所サービスホール地点鉛直アレー（地下 250, 99.4, 50.8, 2.4 m）で得られた 2007 年
柏
新潟県中越沖地震の加速度記録．左から NS，EW，UD 成分．波形の右側の数字は最大加速度（cm/s2）を表す．

図 3

 島第一原子力発電所北地点鉛直アレー（地下 314, 214, 114, 19, 2 m）による 2011 年東北地方太平洋
福沖地震の EW 成分加速度記録．波形の右側の数字は最大加速度（cm/s2）

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2011 年東北地方太平洋沖地震（M9.0）の加速度記録（EW

田中信也，2010，2007 年新潟県中越沖地震の地震動特成分）を図 3 に示す．震源断層が広域に広がっており地震性，日本建築学会構造系論文集，75，1279-1288，https:

動の継続時間が長い．また，最大振幅は図の横軸の中程//doi.org/10.3130/aijs.75.1279．

130 秒付近で生じている．この地点は標高約 13 m で，地日本地震工学会，強震データ，https://www.jaee.gr.jp/jp/

表付近は礫・細砂と泥岩の互層，深さ 13 m 以深は泥岩層である．加速度値は地表に向けて大きくなっており，図 2

stack/data/，＜閲覧：2020 年 11 月 27 日＞
新垣芳一・栗田哲史・安中正・岡田浩士，2015，関東平の波形記録で確認されたような，地表付近の波形の長周期野周辺の工学的基盤面における揺れやすさ特性のゾーニ化の傾向は見られない．

ン グ に 関 す る 一 検 討， 日 本 地 震 工 学 会 論 文 集，15，

なお，図 2，3 に示したデータは，（公社）日本地震工学会を通じて公開されている．

7_242-7_252，https://doi.org/10.5610/jaee.15.7_242．
植竹富一，2012，東北地方太平洋沖地震及びその前震・余震で観測された東京湾岸の長周期地震動，日本地震工学

参考文献

会論文集，12，5_192-5_206，https://doi.org/10.5610/

Annaka, T. and Y. Nozawa, 1988, A Probabilistic Modelfor Seismic Hazard Estimation in the Kanto District,jaee.12.5_192．
植竹富一・引間和人・新村明広・藤岡将利，2020，大深度

Proc. 9th WCEE, Vol. 2, 107-112.
土方勝一郎・西村功・水谷浩之・徳光亮一・真下

地震観測データを用いた地震波動伝播解析，日本地震学
貢・NL-5-22

会 2020 年度秋季大会予稿集，S16-10.