巨大地震に対する地域の協働防災体制
豊橋技術科学大学（株）エイト日本技術開発

１．はじめに

河邑
大橋

眞＊俊夫

① 避難対策の整備
災害が発生した場合、建物の倒壊や火災、がけ崩れな

大規模地震では、建物の倒壊や落橋、道路盛土の崩壊どにより、住民に多大な影響が出るものと予想される。などにより交通機能が麻痺するほかに、電気、ガス、水災害予防計画では、あらかじめ避難所や避難場所の選定、道などのライフライン施設についても甚大な被害が生じ、 整備を行うとともに、避難の重要性に関する知識の普及生活機能の維持が困難となる。兵庫県南部地震では、落などを行い、避難施設、避難情報について住民への周知

橋や家屋倒壊による道路閉塞により国道、高速道路や生を行うことを災害予防計画では定めている。

活道路が機能しない状態となり、さらに、ライフライン② 広域応援協定の整備施設でも壊滅的な被害を受け、復旧までに多くの時間を災害が発生した際には、防災関係機関が相互に連携を要した。これらのことから、広域で大規模な地震被害が図ることが重要であり、相互応援の協定を締結するなど生じた場合には、地域内で防災体制の連携・協働を図り、 平常時より広域的な応援体制の整備を図ることが定めら応援が必要な地区に積極的に応援人員や物資の提供を行れている。

うことが、住民の生命、生活を守る上で重要になると考2）災害応急計画

えられる。

① 被害状況等の把握

本研究では、東三河地域の 5 市で作成された地震を対市は、積極的に職員を動員するとともに関係機関の協象とした地域防災計画において，避難・救援などについ力を得て、災害応急活動を実施するのに必要な情報及びて記載されている内容について調査し，地域での協働が被害状況等の情報を入手し、速やかに関係機関に対して必要な事項について検討する。つぎに，協働な必要な事伝達を行うものとしている。情報及び被害情報の収集方項の一つとして，上水道の復旧を取り上げ，協働の具体法や報告の方法を示すとともに、県や消防庁に対しての的な方策について検討する。すなわち，東三河地域に甚報告の方法についても示されている。

大な被害を及ぼすとされる想定東海地震・想定東南海地② 緊急輸送道路の確保

震連動(以下、「連動地震」)を対象として、建物および災害時において資機材及び応急対策要員の輸送などの上水道管路の被害予測を行い、上水道管路の復旧時間を交通を円滑にするため、橋梁等交通施設の被害状況や危算定する。また、早期復旧を可能とする協働について検険箇所を直ちに把握し、応急措置及び規制の実施につい討した。て定めたものである。
3）災害復旧計画

2．東三河地域各市の地域防災計画と共通課題① 民生安定のための緊急措置に関する計画
被災者に対する義援金や失職した住民への職業のあっ2-1. 地域防災計画における避難・救援に関する代表的せん、健康面への配慮，仮設住宅の建設，中小企業など事項の融資など被災後の生活に必要な援助について記載されている。
各市で共通にとりあげられている項目をみると、災害

1）災害予防計画

1

予防計画では広域避難場所の選定、避難所の指定、避難所における必要面積の確保など避難所の整備に関する項

3．東三河地域における広域地震被害予測

目と、道路橋梁等の整備、緊急輸送道路の指定、上下水道、電力、通信などの施設の安全確保など道路施設、上本研究では、東海・東南海連動地震を対象として、東下水道などのライフラインに関する項目があり、これら三河地域の建物、上水道管路の被害予測を行った。の項目は具体的な対応を計画しているものである。
応急復旧計画について各市で共通してとりあげている
項目は、被害状況等の収集、伝達避難勧告、指示および3-1．建物被害
建物は、都市の最も基本的な構成要素であり、その被その伝達など緊急時の情報・伝達に関する項目、給水、害は多くの人々の生活環境に直接的な影響を及ぼし、さ食料備蓄などの救援活動に関する項目、道路施設の復旧、 らに建物の倒壊などにより、住民の死傷や出火、道路閉緊急通行車両の確認など緊急輸送道路の確認に関する項塞などの原因となる。ここでは、住宅等の建物を対象と目があり、災害情報の収集・伝達、避難行動、緊急輸送して、震度と被害率の関係により被害を想定した。
既往地震の建物被害の調査結果による被害率曲線 1)を道路の確保が優先的な課題として計画されている。
災害復旧計画では、災害見舞金の支給、仮設住宅の建用いて、500m×500m メッシュ(以下、「4 次メッシュ」)

設、中小企業資金融資が共通した項目としてあげられ、内での地震動による建物被害率を算定した。

当座の生活に必要な資産の確保に関するものが優先され

なお、地震動による建物被害数は、建物被害率と構ている。

造・年代別の建物分布を用いて、次式により算定した。

一方、広域での支援協定についてみると、多くの市で消防活動以外には地域防災計画の中で具体的な内容は示

地震動による建物被害 = 建物数されていない。

(1)× 地震動による建物被害率

2-2. 協働の対象となる課題

また、液状化危険度の高さに応じて、液状化発生地域の面積率を設定し、その発生地域内での被害率から液状化による建物被害数を次式を用いて算定した 1)。

各市の防災対応能力が不足した際に周辺の市と協働が必要と考えられる課題を上述の共通事項を参考に考えて木造建築物および非木造建築物の被害率は、既往地震のみる。

被害事例をもとに設定された表 3-1、表 3-2 に示す液状建物の被害の程度など各市によって異なっており、被化発生地域内での全壊率、半壊率とした。

害が大きな市では避難所の収容能力に限界が生じることが考えられ、広域で避難所整備を行うことも協働課題の液状化による建物被害 = 建物数一つと考えられる。また、避難者数の多い市では食料な×液状化発生地域の面積率

どの救援物資の不足が生じることが考えられ、食料供給(2)×液状化発生地域内の被害率についての協働も必要と考えられる。
上記の避難、救援物資の輸送を円滑に行うためには緊連動地震による東三河地域の建物の全壊数を図 3-1 に急輸送道路の確保が必要不可欠である。緊急輸送道路に示す。東三河全体での全壊数は約 21,000 棟であり、他のついても被災の可能性はあり、どのように地域全体で早市と比べ震度が大きい B 市や A 市では全壊数がそれぞ期に復旧するかについての計画も協働の課題と考えられ

れ約 5,500 棟、約 12,000 棟となり、それぞれ市内の建物る。の 17％、8％程度の被害が生じることがわかった。これ

さらに、被災後の市民生活の安定を確保するためには、 らの結果から、震度が大きく、市内の人口が集中し、住電力、水道、通信といったライフラインを早期に復旧す家数が多い地域で被害が大きくなる傾向がみられた。

ることが必要である。復旧に長期間を要する水道について地域全体の復旧を早期に実現することも協働課題の一3-2．上水道管路被害つと考えられる。

ライフラインと呼ばれる上水道、下水道、都市ガス、この研究では上水道の早期復旧を協働を必要とする課

電力などの施設は現代社会の多くの人々の生活を維持す題として取り上げ、東三河 5 市での広域支援体制についるために必要不可欠な存在である。そのため、地震によて検討する。具体的には、東三河地域における地震被害

るライフライン施設の被害は、物的被害の波及や機能障予測を実施する。また、予測結果にもとづき、上記課題

害としての影響の波及、復旧活動における業者間の相互について定量的に検討し、協働の有用性について示す。

影響などが生じ、多くの人々の生活だけでなく、復旧活動へも大きな影響を及ぼす。ここでは、上水道を対象と2表 3-5 液状化の程度による補正係数

して、地震動と被害率の関係により上水道管路の被害件数を算定した。

液状化の程度なし (0≦PL≦5)
部分的(5≦PL≦15)
全体的 (15＜PL)

既往地震の被害事例によって得られた地震動と管路被害率の関係から標準被害率を設定し、これに管種、管径による耐震性の差や液状化危険度を考慮した統計的手法(式(3)、(4)) 2)により、4 次メッシュ内での上水道管路の被表 3‐6 埋立地での液状化の程度による補正係数

害件数を算定した。
Rm v   C p C d Cl Rv (3)Rv   6.33 105  v2.10
表 3-1 年代別の全壊率および半壊率

(4)

補正係数
1.02.02.4

液状化の程度なし (0≦PL≦5)
部分的(5≦PL≦15)
全体的 (15＜PL)

補正係数1.02.74.0

ここで、 Rm v  は管路の被害率(件数/km)、 Rv  は地表

建築年代

全壊率 (％)

半壊率 (％)

最大速度 v に対する管路の標準被害率(件数/km)であり、～1996年
1961年～

19.0
13.7

18.425.7

C p 、 C d 、 Cl はそれぞれ管種、管径、液状化に関する表 3-2補正係数である。補正係数を表 3-3～表 3-6 に示す。
連動地震による東三河地域の上水道管路被害箇所数の杭打ち状況別の全壊率および半壊率分布を図 3-2 に示す。上水道管路の被害は、震度の大き杭の有無

全壊率 (％)

半壊率 (％)

い B 市や A 市で比較的大きくなった。また、液状化の無有230300程度の大きい地域、特に埋立地となっている地域で被害件数が多くなる傾向がみられた。この要因としては、上水道管路などの埋設管の地震時の挙動は、地盤変位や地盤ひずみに支配されることが考えられる。そのため、地盤の震動変位が大きくなる液状化の程度が大きい地域や埋立地において上水道管路の被害が大きくなると考えられる。

4．広域復旧計画の検討

建物数 (棟)

4-1．上水道管路の復旧
過去の震災事例から、復旧作業の効率悪化地域におけるライフライン回復率の低下は、物的被害や道路機能支障による大きな波及的影響として示されている 3)。

図 3-1 東三河地域における全壊率

第 3 章で求めた建物被害の想定結果をもとに道路機能支障を予測し、その予測結果を用いて作業効率悪化を考

表 3-3 管種による補正係数
管種
鋳鉄管
ダクタイル鋳鉄管
ダクタイル鋳鉄管(耐震継手)
鋼管
硬質塩化ビニル管

慮した上水道管路の復旧時間を算定した。

補正係数1.00.30.00.31.01）道路機能支障の想定
上水道管路の復旧活動の作業効率悪化の要因として道路閉塞を考え、家田ら 4) による兵庫県南部地震の被害事例を用いて、建物被害による道路閉塞延長を算定した。
東三河地域内の道路閉塞延長は、次式に示す地震による表 3-4 管径による補正係数
管径
φ 75以下φ 100～φ 150
φ 200～φ 250
φ 300～φ 450
φ 500～

揺れおよび液状化被害による建物被害率を用いて算定し補正係数
1.61.00.90.70.5た道路閉塞率に 4 次メッシュ内での幅員別道路延長に乗じることで推定した。
① 幅員 3.5m未満の道路
道路閉塞率 (％) = 1.2816 × 建物被災率 (％)② 幅員 3.5m以上 5.5m未満の道路
3道路閉塞率 (％) = 0.6045 × 建物被災率 (％)

上水道管路 復旧率

③ 幅員 5.5m以上 13m未満の道路復旧率

道路閉塞率 (％) = 0.1941 × 建物被災率 (％)
連動地震による東三河地域の道路閉塞延長を図4-1に示す。計算結果より、東三河地域における道路閉塞は、建物被害の大きいA市およびB市で比較的多く生じており、それぞれ約100km、約50kmと予測された。C市、D10.90.80.70.60.50.40.30.20.10A市
B市
C市
D市
E市

0市、E市では、道路全体の1～2.5％程度で道路閉塞が生10203040
経過日数 (日)506070

図 4-3 経過時間ごとの上水道管路復旧率

じると予測された。

また、図4-1より、道路閉塞は市内の中心部で多く生じており、これは住家が多く、さらに細街路もまた多く存在しているためであると考えられた。このことから、大規模地震発生後は、市街地周辺の通行は困難となり、救助活動や消火活動に大きな影響を与え、さらに、ライフ被害件数 (件)ライン等の復旧活動では作業効率が著しく低下し、生活機能が回復するまで多くの時間を要すると考えられた。
2）上水道管路の復旧時間の想定
道路機能支障の想定結果を用いて、復旧作業を効率的

図 3-2 東三河地域における上水道管路の被害件数に行うことができる経路を選択し、その経路で復旧作業を行った場合での上水道管路の復旧時間を算定した。復旧経路は、メッシュごとの瓦礫除去に要する時間を用いて、復旧に要する日数を最小限にとどめることができる経路を選択した。上水道管路の復旧効率は管径に応じて以下のように設定した 5)。
・φ600 mm 以上：0.3 (箇所/班・日)

道路延長 (m)・φ550 mm 以下：1.0 (箇所/班・日)
また、復旧作業を行う班数は、各市の上下水道工事業協同組合に加入している業者 1 社あたり 1 班とし、その25％の班数が復旧開始時に復旧を行うことが可能である

図 4-1 東三河地域における道路閉塞延長と想定した．
復旧開始から 15 日後の被害件数および経過時間ごとの上水道管路の復旧率を図 4-2、図 4-3 に示す。これらの結果から、東三河地域全体で管路の復旧が完了するまで約 60 日要し、特に B 市では、他の市と比べ多くの時間を要している。この要因としては B 市において市内の水道業者数から想定した復旧班数が被害に対して少な被害件数 (件)いため、被害数が多いメッシュで復旧に多くの時間を要すると考えられる。
4-2．広域復旧計画の検討
大規模地震発生後は、住民の生命・安全の確保が必要であり、道路やライフラインなどの救助・消火活動や物

図 4-2 復旧開始から 15 日後の上水道管路の被害件数

資輸送に大きく関わるインフラ施設の早期復旧が重要となる。しかし、東日本大震災のように大規模な被害が数4

県にまたがって発生した場合には，発災直後では復旧活東海・東南海連動地震のような大規模地震では、東動を円滑に行う上で必要となる作業人員や資機材の外部

三河全体で大きな被害が発生すると考えられ、個々の市からの供給は困難となり、地域内の自治体や企業が保有が独自で防災対策に当たるだけでなく、広域防災体制をする人員・資機材のみで対応する必要がある。

構築し、協働して防災対策に当たることが必要である。

ここでは、広域復旧計画として、東三河地域内におい本研究では、どのような課題について、どのような仕方て作業人員に余剰がある市はそれらを近隣の市へ提供すで防災対策に当たるかという共同のシナリオについて被ることを想定して、各市の上水道管路の応急復旧時間を害予測をもとに検討を行った。

算定した。なお、作業人員の提供は担当する市内の復旧具体的には、連動地震による建物、上水道管路の被害作業の完了後に行うものと想定した。

予測を行い、さらに上水道管路の復旧時間を広域で求め市内の上水道管路の復旧が完了した作業班が他の市のることにより、東三河地域における協働の方策について復旧作業を行った場合の復旧開始から 30 日後の被害件検討した。その結果、被害の大きい A 市および B 市で数および経過時間ごとの復旧率を図 4-4，図 4-5 に示す。 は、市のみの単独の市民への対応では上水道のようなライフラインの早期復旧は困難となると考えられた。しかし、東三河全体で大規模地震に対する防災体制を協働により築くことで、復旧計画がより円滑に実施することが可能となることが示され，の協働体制の重要性が認識された。
大規模地震に対する地域の協働防災体制の重要性は地域防災計画の中に謳われているが，具体的な計画，プロ被害件数 (件)グラムは示されていない。本研究の成果をもとに，具体的な支援協定を定めておくことは大規模地震による広域災害に備えるうえで重要と考えられる。
謝辞：本研究の実施にあたっては、東三河の自治体の図 4-4 復旧開始から 30 日後の上水道管路の被害件数方々から資料提供などの支援をいただいた。ここに記して謝意を表す。
上水道管路 広域復旧率
10.90.8

参考文献

復旧率0.70.61）埼玉県：平成 19 年度埼玉県地震被害想定調査報告書、0.5

A市
B市
C市
D市
E市

0.4
0.30.20.1

平成 19 年2）高田至郎、藤原正弘、宮島昌克、鈴木泰博、依田幹雄、戸島敏雄：直下型地震災害特性に基づく管路被害予

0010203040
経過時間 (日)5060

測手法の研究、水道協会雑誌、第 70 巻、第 3 号(第 79870号)、pp.21～37、2001.3

図 4-5 経過時間ごとの上水道管路広域復旧率

3）秦康範、目黒公郎：兵庫県南部地震後の各種ライフ
C 市、D 市、E 市の復旧班が A 市および B 市へ応援を

ラインの復旧活動と復旧阻害要因の影響について行うことで、復旧に要する時間は A市では約 2 日、B 市

4）家田仁、上西周子、猪股隆行、鈴木忠徳：阪神・淡では約 20 日短縮された。このことから、上水道管路の路大震災における「街路閉塞現象」に着目した街路網の復旧においても、市のみで復旧作業を行った場合よりも機能的障害とその影響、土木学会論文集、No.576/Ⅳ-37、東三河地域全体で復旧に関する対策を立て、作業人員やpp.69-82、1997.1

資機材の確保などを協働して行った場合のほうが早期に

5）山本欢弥、永田茂、景山耕平：上水道システムの地復旧が完了し、住民の生活も早期に回復することができ

震災害に対する広域復旧戦略シミュレータの開発(そのると考えられた。

2)、土木学会第 62 回年次学術講演会、2007.9

5．まとめ

5

6