漁港・漁村の津波低減便益の算定手法に関する研究
三浦市 不動雅之※
水産庁 中村隆（一財）漁港漁場漁村総合研究所 後藤卓治
１． はじめに
我が国の津波対策は，これまで過去数百年間に経験してきた地震・津波を再現することを基本として，過去に繰り返し発生し近い将来同様の地震が発生する可能性が高く切迫性の高いと考えられる地震・津波を想定対象地震・津波と考え，地震動と津波の検討対象としてきた．しかし，東日本大震災以降，あらゆる可能性を考慮した最大クラスの巨大な地震・津波を想定して検討していくべきであるとされている．
また，漁港・漁村の津波防災対策は，水産物の生産及び流通の拠点となる漁港や防災の拠点となる漁港等を対象とするとされ，その対策は，発生頻度の高い津波を防波堤等の設計外力に追加したことや防波堤等への粘り強い構造の付加，さらには防波堤と防潮堤による多重防護の活用など新たな考え方が取り入れられている．今後，漁港・漁村の津波防災・減災対策の検討に際しては，こうした対策による効果を定量的に把握し，具体的な被害軽減額として算定することが必要であり，事業化する際の費用対効果分析にも有用となる．
このため，本論文では，漁港・漁村における津波低減便益算定手法の確立を目指し，漁港・漁村の津波対策による津波低減効果・便益の項目やその算定方法，また，津波ハザードを確率論的に捉え，発生頻度の異なる複数の津波に対する津波低減便益の算定方法について提案した．
２． 多重防護による漁港・漁村の防災・減災対策の考え方（1）防波堤と防潮堤による多重防護の考え方
水産庁は，東日本大震災の被害状況等を踏まえ，漁港・漁村の津波対策に関する新たな考え方として，防波堤と防潮堤による多重防護を打ち出している．防波堤と防潮堤による多重防護とは，防波堤によって堤外地の水産関連施設や漁船等の減災を図るとともに，防波堤と防潮堤を組み合わせて提内地の人命・財産等の防災・減災を図ることである．
漁港・漁村の中には，こうした多重防護を活用することで，津波に対して防災・減災対策を効率的かつ効果的に進めることができる場合があり，このような地域では積極的に多重防護を活用した防災・減災対策に取り組むことが重要である．漁港・漁村にける多重防護のイメージを図 1 に示す．

図 1 漁港・漁村にける多重防護のイメージ

我が国の漁港・漁村の特徴である①堤外地（漁港）に多くの水産業関係者が滞在，②津波高に対して防潮堤の高さが不足，③背後集落の立地，地形の制約から防潮堤の嵩上げが困難といったことを踏まえると，多重防護の活用が有効となるのは，次のような場合が考えられる．
・ 防潮堤のみでの対応が困難な場合
・ 流通拠点漁港など，堤外地で大きな防災・減災効果が得られる場合（2）多重防護による効果
漁港・漁村において防波堤と防潮堤による多重防護を活用することによって，堤外地では防波堤が津
波浸水高や流速を低減し水産関連施設・漁船等被害の低減する効果や，提内地では防潮堤の高さを抑えることで背後用地の利活用，漁業活動・生活の利便性の向上，さらには集落景観の維持等の効果が期待できる．また，提内地及び堤外地では，防波堤が津波到達時間を遅延し，避難時間が増加することによる避難可能人数の増加が期待できる．
漁港漁村における多重防護の効果を図 2に示す．

図 2 漁港・漁村における多重防護の効果（3）多重防護の検討フロー
この対策の実施にあたっては，①対象とする津波を設定，②設定津波に対する地域における防災・減災目標を設定，③目標の達成に必要となる対策内容の設定，④対策による効果及び費用の算定，⑤費用対効果分析
による対策の有効性の検証の手順で検討を進めることとなる．その手順を，以下のフロー（図 3）に示す．

図 3 多重防護の検討フロー

３． 多重防護による漁港・漁村の防災・減災の便益（1）多重防護による効果とその便益の考え方① 便益項目「水産基盤整備事業費用対効果分析のガイドライン」（水産庁漁港漁場整備部）では，費用対効果分析の対象とする効果を，①実用的な範囲内で貨幣換算が可能な効果，②それ以外の定量的または定性的に把握する効果（貨幣換算が困難な効果）としており，多重防護を活用した防災・減災対策事業の費用対効果分析についても同様に考えることができる．
多重防護による効果については，A）水産関連施設・漁船等の物的被害の軽減に係る効果，B）避難可能人数の増大に伴う漁業関係者・住民等の人的被害の軽減に係る効果，C）漁港，漁船，市場及び加工場など漁業生産機能等の維持に伴う漁業・水産加工業の生産被害の軽減に係る効果，D)防潮堤の高さを低く抑えることに伴う，背後用地の利活用，漁業活動・生活の利便性の向上及び集落景観の維持に係る効果など多様な効果が考えられる．
こうした効果を踏まえ，多重防護による便益（貨幣換算が可能な効果）については，物的被害，人的被害及び漁業生産被害の軽減に係る便益が考えられる．津波対策を講じた場合の，物的被害，人的被害及び漁業生産被害に係る便益の捉え方は，表 1 のとおり整理することができる．
表 1 物的被害，人的被害及び漁業生産被害に係る便益の捉え方
被害種別

便益の捉え方

物的被害

津波シミュレーション等を用いて，多重防護による対策前後の浸水域の範囲や浸水高等から被害額の差を便益として捉えることができる．

人的被害

津波の到達時間の遅延等によって被災を免れる人（避難可能人数）の増加分を便益として捉えることができる．
ここで，人的被害を貨幣化し便益として計上する際には，対策後において避難不可能な人がどの位置に何人残るのかを明確にし，さらなる対策を検討する材料として活用することを条件とする．

漁業生産被害津波対策を講じた場合と対策を講じない場合の漁業生産被害等の差を便益として捉えることができる．なお，漁業生産被害に係る効果については，漁業者等民間の自主的な対策（例えば，荷さばき所内の設備を津波浸水高以上のところに設置するなど）を併せて実施することで，より効果（便益）が大きくなることが期待できる．

以上のことから，多重防護による便益（貨幣換算が可能な効果）については，物的被害，人的被害及び漁業生産被害の軽減に係る便益の総和となり，次式で算定できる．
便益額（Ｂ）＝ 対象とする津波に対する，発生確率を考慮した被害軽減額の総和＝ Σ（（ｄ１－ｄ２）×発生確率）
ここで，ｄ１：対象とする津波に対する，発生確率を考慮した without 時（現況）の被害額（円）ｄ２：対象とする津波に対する，発生確率を考慮した with 時（対策後）の被害額（円）（2）各便益項目における便益算定手法① 物的被害
防波堤，防潮堤等によって津波を低減することで，漁港施設（機能施設を含む．
），漁港施設以外の公共土木施設，漁船，家屋，事業所，農地等の資産を保全する効果が考えられる．具体的には，防波堤等が津波浸水高や流速を低減し，浸水範囲の減少が図られることにより，各種資産の被害額が減少する効果が期待される．効果計測の対象とする項目としては，以下のものが考えられる．
ⅰ） 一般資産額（家屋等）

ⅳ) 一般資産額（農漁家資産）ⅱ） 一般資産額（家庭用品等）

ⅴ) 農産物被害ⅲ） 一般資産額（事業所資産）ⅵ) 公共土木施設等被害② 人的被害
防波堤，防潮堤等によって津波を低減することで，被災を免れる人（避難可能人数）が増加する効果が考えられる．具体的には，防波堤等が津波到達時間を遅延させ，避難時間が増加することによって，避難可能人数の増大効果が期待される．便益計上の対象となる項目としては，軽減される人的損
失額（逸失利益，精神的損害額）を基本とする．ただし，人的損失については，貨幣化を行うことができるものとするが，対策後において避難不可能な人がどの位置に何人残るのかを明確にすることが必要である．対策により被災を免れる人（避難可能人数）は，対策前後における数値シミュレーションにより算定する，対策を講じた場合と講じない場合の避難可能人数の差分により算定する．
ここで，人的損失額は，「水産基盤整備事業費用対効果分析のガイドライン」の“災害時の避難経路及び避難場所の確保効果”の考え方を基本とする．
対策を講じることによって想定される被害額は，水産基盤整備事業費用対効果分析のガイドライン（災害時の避難経路及び避難場所の確保効果）より下式にて算定することができる．
被害額(ｄ)＝N×(ｄl＋ｄm)
ここで，N：避難可能人数の差分（人）※1，dl：１人当り逸失便益（円／人）※2，dm：１人当り精神的損害額（円／人）※3※1：N については，津波対策を講じた場合と講じない場合を想定した津波シミュレーション結果等の差分から算定※2：逸失便益＝ Σ(年収－生活費)×(ライプニッツ係数＊)※3：精神的損害額は，被災者やその家族及び友人等が被る痛み，苦しみ，悲しみ，生活の質の低下等の非金銭的損失③ 漁業生産被害
防波堤，防潮堤等によって津波を低減することで，漁業生産機会の損失を軽減する効果やこれに伴って地域の経済活動の低下を抑制する効果が考えられる．具体的には，防波堤等が津波浸水高や流速を低減し，浸水範囲の減少が図られることにより，漁業生産活動に必要な施設の被害が軽減され，漁業生産活動の停止期間の短縮による漁業生産機会損失額の軽減効果が期待されるとともに，水産物流通及び水産加工生産量の減少の軽減効果が期待される．
（図 4）便益計上の対象となる項目としては，漁業生産額，漁業者所得，漁協及び関連する水産物流・加工業の売上等が考えられる．
対策を講じることによって想定される被害軽減額は，次式にて算定できる．
水産物生産の被害軽減額（Ｄ）＝Σ（ｄ１－ｄ２）＝Σ｛（S－S1）－（S－S2）｝＝Σ（S2－S1）※一震災で生産被害を受けると想定される期間を対象に積分を行う
ここで，ｄ1：without（対策無し）時の生産被害額（円）[＝S－S1]
ｄ2：with 時（対策後）の生産被害額（円）[＝S－S2]
S ：常時の生産額（円）S1 ：without（対策無し）時の災害時の生産額（円）S2 ：with 時（対策後）の災害時の生産額（円）

災害発生

生
産性

減災対策あり100%

水産業の復興
生産性の減少減災対策なし

生産の再開

事前

直後

応急復旧

時間

図 4 対策実施による漁業生産回復イメージ
4.

発生確率の異なる複数の津波の津波低減便益算定手法
我が国の津波対策は，これまで記録されている震度と津波高などを再現することのできる震源モデルを考え，これを対象として津波対策を推進してきた．しかし，東日本大震災以降，あらゆる可能性を考慮した最大クラスの巨大な地震・津波を想定し，検討してくべきであるとされている．このため，津波対策による津波低減効果やこれに伴う便益については，発生確率の異なる複数の津波によるものを算定できる手法の構築が求められる．本節では，その算定手法を提案する．
(1) 発生確率の異なる複数津波の津波低減便益算定手法
発生確率の異なる複数津波の津波低減便益の算定には，津波ハザードを確率論的に捉え，津波に対する被害軽減額と発生確率の関係を把対象津波の設定握することが必要となる．
このため，便益の算定は，図 5 に示すフローで行うこととした．まず，代表的な津波（L1 津波，L2 津波など）を想定し，津波シミュレーション等によっ津波シミュレーションの実施
対象津波の発生確率の推定て津波対策によるそれぞれの被害軽減額を算定するとともに，対象津波の発生確率を推定する．次に，代表対象津波での被害額差分の算定ションの実施的な津波の被害軽減額と発生確率からこれらの関係をグラフ化する．さ複数の津波による便益の算定らに，次式を用いて，複数の津波に対する被害軽減額を合算する．

図 5 複数津波の津波低減便益算定フロー

B( H )   DN M   DS M , H  pM dM
B(H) ：対策 H をした場合の便益 ，M ：想定する地震のﾓｰﾒﾝﾄﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ，DN(M) ：対策しなかった場合の被害額，DN(M , H) ：対策 H をした場合の被害額 ，P(M) ：発生確率（2） 代表的な津波の設定と発生確率の推定
便益算定の際に想定する代表的な津波は，最小津波である「被害が発生する津波(L0)」と「L2 津波(L2)」に加え，施設整備による対策において想定する「L1 津波(L1)」と「粘り強い構造から推定される許容津波(Ln)」の 4 つの津波とした．津波の発生確率の推定については，L1 と L2 は中央防災会議や都道府県の想定で明らかにされているものを用いることができるが，L0 と Ln については，地震のモーメントマグニチュードと発生確率の関係を示した「グーテンベルグ・リヒター則」や近地津波を対象として地震のモーメントマグニチュードと津波高の関係を示した「阿部の予測式(1989）」を用いて推定する．
表 2 代表的な津波とその設定手法
対象とする津波設定手法

ﾓｰﾒﾝﾄﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞＭ

発生確率
Ｐ

被害が発生する津波（L0）(1)地震津波履歴・ヒアリングより，発生確率 P0 を推定する．
(2)岸壁を越える津波が来襲した時から被害が発生すると仮定し，岸壁天端高－潮位を津波高とする地震のモーメントマグニチュード ML0 を推定し，その発生確率 P0 をグーテンベルグ・リヒター則を用いて算出する．

ML0

P0

発生頻度の高い津波（L1）想定津波の発生確率 P1 が分かる場合は，当該発生確率を利用する．不明な場合
は，P1＝1/100 とする．

ML1

P1

粘り強い構造から推定される許容津波（Ln）

粘り強い対策を受動土圧として考慮し，これに耐えうる波力に対応した津波高を算出（水工研提案式等を用いて推算）し，発生頻度の高い津波を基本として地震のモーメントマグニチュード MLN を推定し，その発生確率 PN をグーテンベルク・リヒター則を用いて算出する．

MLN

PN

最大クラスの津波（L2）想定津波の発生確率 P2 が分かる場合は，当該発生確率を利用する．不明な場合は，発生頻度の高い津波を基本として，グーテンベルグ・リヒター則を用いて発生確率 P2 を算出する．

ML2P2

aM : L1津波を発生させるﾓｰﾒﾝﾄﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ(ML1)bM : 推定したﾓｰﾒﾝﾄﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ(M)PL1 : ﾓｰﾒﾝﾄﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞML1の発生確率

・グーテンベルグ・リヒター則n  10(ab) M ， P  PL1  n

P : ﾓｰﾒﾝﾄﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞMの発生確率

・近地津波を対象とした予測式（阿部，1989）（太平洋側）（日本海側）log H t  M  log   5.55

log H t  M  log   5.35

Ht : 津波高(m) ， M : 想定する地震のﾓｰﾒﾝﾄﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ ，  : 津波伝播距離(km)、L1と同様と想定（3） 被害軽減額の算定と複数津波による被害軽減便益上の手法で推定された発生確率と津波シミュ

L2
L0
L1 LN
レーションによって得られる被害軽減額から，こ⑤便益（被害低減）を算出
DN
れらの関係をグラフ化する．4 つの津波以外は，粘り強い防波堤
年度別の平均便益の算定は代表的確率年（外力規模）毎の想定被害
D1
被（青線）がどのよう額に、それぞれの地震（津波）の発生確率を乗じて被害軽減額を算出
直線によって内挿する．図 6 に被害軽減額と発生害な効果を発揮すし、これらの総和である平均被害軽減額を年度別の平均便益とする。
軽D2N るのかはケース確率のグラフイメージを示す．
減によって異なる。
【ＰＮ前後の被害軽減額推定手法】
額
１）粘り強い構造を考慮したD
NをLNを想定したｼﾐｭﾚｰｼｮﾝで算定
ここで，D：被害軽減額，P：発生確率，L：対２）粘り強い構造を考慮したD2NをL2を想定したｼﾐｭﾚｰｼｮﾝで算定
LnによるL2時の便益
象津波とし，それぞれの右下の数値は，0：被害※DN,D2Nを算定しない場合はP1以降の被害軽減額をD20とする。
1 P0
P1 PN
0
P2が発生する津波，1：発生頻度の高い津波，N：粘※PN～P2間でｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを実施した場合には便益を追加してもよい。
D20
発生確率
り強い構造から推定される許容津波，2：最大ク※対策がＬ１に対するものが基本であるため、Ｌの条件をベースにＬ１LNを設定する。
L2
年平均被害軽減額算出表
L0
1 LN
図 6 被害軽減額と発生確率のグラフイメージ
ラスの津波を表す．図6から，これまでの津波の津波に対応する ⑤便益（被害低減）を算出
津波規模

Ln～Ln+1の発生確率
Ln～Ln+1の平均被害軽減額 発生確率×平均被害軽減額
想定被害軽減額
DN
粘り強い防波堤
年度別の平均便益の算定は代表的確率年（外力規模）毎の想定被害
D1
被害低減便益は，例えば対象を L1 とする場合，D1 のみしか算定できなかったことに対して，提案した被（青線）がどのよう額に、それぞれの地震（津波）の発生確率を乗じて被害軽減額を算出
L1以下（L0）
害な効果を発揮すD0
手法を用いることによって，L0～L2までの津波に対する被害低減便益を算定できる．
（被害発生レベル） し、これらの総和である平均被害軽減額を年度別の平均便益とする。
P0-P1(D0+D1)/2 軽(P0-P1)×(D0+DD12N) /2 るのかはケース
減によって異なる。
【ＰＮ前後の被害軽減額推定手法】
以上から，年度別の津波低減便益は，表3で示す式により図6のグラフの着色部（赤・黄・青）の面
額
１）粘り強い構造を考慮したD
NをLNを想定したｼﾐｭﾚｰｼｮﾝで算定
L1
D1２）粘り強い構造を考慮したD
2NをL2を想定したｼﾐｭﾚｰｼｮﾝで算定
LnによるL2時の便益積を算定することよって得ることができる．
P1-PN(D1+DN)/2(P1-PN)×(D1+DN) /2※DN,D2Nを算定しない場合はP1以降の被害軽減額をD20とする。
P1 PN0P2
表 3 被害軽減額の算出式1 P0※PN～P2間でｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを実施した場合には便益を追加してもよい。
LN
DN
D20発生確率
L2

年平均被害軽減額算出表
PN-P2
D2津波に対応する
津波規模※対策がＬの条件をベースにＬNを設定する。
D １に対するものが基本であるため、Ｌ(P １-P)×D2N0

L1

D1LN

DN

L2

D222N

Ln～Ln+1の平均被害軽減額

発生確率×平均被害軽減額

P0-P1(D0+D1)/2(P0-P1)×(D0+D1) /2

P1-PN(D1+DN)/2(P1-PN)×(D1+DN) /2

PN-P2

D2N

(PN-P2)×D2N

想定被害軽減額
被害軽減額, Di ＝(ｄi with) – (ｄi without)※ｄi：被害額
L1以下（L
年平均便益額＝(P0-P1)×(D0） 1) /2＋(P1-PN)×(D1+DN) /2＋(PN-P2)×D2N
0+D
D（被害発生レベル）

N

Ln～Ln+1の発生確率

被害軽減額, Di ＝(ｄi with) – (ｄi without) ※ｄi：被害額
年平均便益額＝(P0-P1)×(D0+D1) /2＋(P1-PN)×(D1+DN) /2＋(PN-P2)×D2N

5．まとめ
本研究で得られた結果は以下のとおりである．
・ 漁港の防波堤や防潮堤等を耐津波対応とすることによる、津波被害の軽減を「物的被害」「人的被害」「漁業生産被害」に分類し定量的に評価する手法を提案した。
・ より実態に即した被害低減効果を評価するため、複数の津波を対象とした場合の評価手法について提案した。