応答スペクトルに基づく手法と補正係数－補正係数は十分に安全側にとらなければならない－
２０１９年７月１８日 水戸
弁護士 内山成樹

原発の耐震設計上の基本方針

原発の耐震設計はどうなされるべきか
どんな地震に対しても安全であること
常識的な当たり前の方針
これが規制基準でも基本方針として規定されている

原発の耐震設計で規定された基本方針「基準地震動及び耐震設計方針に関する審査ガイド」の基本方針の規定
敷地で発生する可能性のある地震動全体を考慮した地震動として策定されていること
もとの耐震設計審査指針での基本方針の規定想定されるいかなる地震力に対しても十分な耐震力を有していなければならない
どんな地震が来ても安全に作ること 当然の常識的規定

原発の耐震設計上最大の基本方針
・・すべてここに立ち返る必要既知の断層についての原発の地震動想定で必要なこと
地震現象には大きなバラツキ⇒そのバラツキの中の最大限の想定をすることが必要

本準備書面では既知の断層についての原発の地震動想定のうち応答スペクトルに基づく手法について述べる

原発の耐震設計の流れ

7

原発の耐震設計の流れ

8応答スペクトルとは

応答スペクトルとは地震動が、ある固有周期の物体に最大どれだけの振動をもたらすのかを、固有周期ごとに並べたもの

横軸は時間
縦軸は応答
横軸は周期
応答とは地震動によって物体の揺れる大きさ

地震動は、ある時間継続し、その間に物体に振動を与え続ける。物体は、地震動を受けて、振動するが、その振動の加速度、速度などの最大値を、固有周期ごとに並べたものが応答スペクトルであり、横軸が地震動の周期であり、縦軸が地震継続中の加速度や速度の最大応答（物体の揺れの最大値）となる。
たとえば東北地方太平洋沖地震で、種々の固有周期の物体を並べておいて、それぞれ最大どれだけ揺れたかをとれば、応答スペクトルとなる

応答スペクトルに基づく手法

代表的な応答スペクトルに基づく手法 耐専スペクトル
４４地震 １０７観測点の記録による=Noda et al(2002)
多数の地震記録から地震をマグニチュードと（等価）震源距離で分類しその平均像を求める方法

原発の耐震設計としては平均像を忠実に再現しただけでは意味がない

代表的な応答スペクトルに基づく手法 耐専スペクトル=Noda et al(2002)
地震をマグニチュードと（等価）震源距離だけで周期ごとの地震動の大きさを求める方法

簡便ではあるが平均像として忠実⇒ 不正確というわけではない応答スペクトル手法と断層モデル手法の比較
断層モデル手法
地震動を、そのもととなるパラメータを設定して推定していく
木から森を構成して見ようとする手法

多数のパラメータが関係する そのそれぞれに誤差がある
全体としての誤差がはっきりしない
精緻ではあってもかえって誤差が分からない応答モデル手法 地震動を少ない変数で推定する
木を見ずに、最初から森を見ようとする手法

わずかな変数で直接地震動を推定する
バラツキの程度が分かりやすい 誤差の推定が容易

応答スペクトルに基づく手法の具体例（トリパタイト図 三軸表示図）

マグニチュード、震源距離で分ける
その上で、地震動の平均を求める

川内原発

耐専スペクトルについての誤差の検討の例
近時の地震のデータによって耐専スペクトルによる推定の誤差の検討

＋σ－σ標準偏差σ（シグマ）とは

耐専スペクトルについての誤差
近時の地震のデータによって耐専スペクトルによる推定の誤差が分かる

このような検討は、断層モデル手法では容易にはできない最大限の地震動推定が必要な原発では、応答スペクトル手法の方が実用的原発の地震動想定最大限の地震動がどこまでに達するかの検討が必要不可欠
被告はそのような検討をしようとしていない ⇒ 根本的欠陥

補正係数
応答スペクトル手法で最大限の地震動推定の役割をになうのが補正係数

補正係数の重要性
応答スペクトル手法
最大限の地震動がどこまでに達するかの推定は補正係数によってなされる
近隣で発生した地震動の応答スペクトル比でNoda et al(2002)の値を補正する

敷地の観測記録（解放基盤表面）
応答スペクトル比 = ────────────────────────────Noda et al(2002)による値

被告の設定した補正係数
福島県と茨城県の県境付近で発生した地震を除いた内陸地殻内地震での補正係数

（水平成分の拡大図）

図の１本１本が、実際に敷地近隣で発生した地震の地震動の応答スペクトル比それと同じ強さの地震動が発生する可能性がある
そのバラツキを見て補正係数を決める必要がある（水平成分の拡大図）

被告の言い分
各地震の平均は水平成分、鉛直成分ともほぼ１倍であるため、日本電気協会による内陸地殻内地震に対する補正や観測記録の応答スペクトル比に基づく補正は行わない⇒ これでは原発の安全性の確保はできない

補正係数はどうあるべきか＋２σをとれば、応答スペクトル比はほぼ５倍となる

より詳細に見る＋２σをとれば、応答スペクトル比は５倍強
カバー率９９％（その値をはみ出すのが１％）の＋２．３３σをとればほぼ７倍（７倍弱）

被告の設定した補正係数
福島県と茨城県の県境で発生した内陸地殻内地震での補正係数

ここでは「短周期帯を概ね包絡するように短周期側で２倍の補正係数を設定」としている

ダブルスタンダード
なぜ福島県と茨城県の県境付近で発生した地震を除いた内陸地殻内地震ではバラツキを考慮した「概ね包絡」したレベルを補正係数としないのか

青点線が補正係数
短周期ではほぼ＋σの値

ここではバラツキを多少考慮して＋σのレベルを補正係数としている
もっともそれでは８４％をカバーするだけ

＋２σをとっている例
震源を特定せず策定する地震動をめぐる議論

補正係数はどうあるべきか
少なくとも＋２σのレベルとすべき
しかし、それでも２．３％がはみ出るレベル＝９７．７％のカバー率でしかない
したがって９９％のカバー率となる＋２．３３σのレベルとすべき

被告が、敷地近傍の断層について、応答スペクトルに基づく手法により導いた応答スペクトル図（①～⑫）

（拡大図）

⑦のＦ８断層を見れば、周期０．０２秒付近でほぼ２３３ガル
Ｆ８断層 福島県と茨城県の県境付近で発生した地震を除いた内陸地殻内地震

対数表示では同じ幅が同じ倍数になる

補正係数を７倍とすれば

２３３×７＝１６３１
Ｆ８断層による地震の地震動ほぼ１６３０ガルに達する可能性

補正係数についての被告の反論「「Ｆ１断層～北方陸域の断層～塩ノ平地震断層による地震」について、福島県と茨城県との県境付近で発生した地震の傾向を踏まえ、Noda et al(2002)の方法を用いて「応答スペクトルに基づく地震動評価」を行うに当たり、この傾向に係る短周期帯をおおむね包絡するように短周期側で２倍の補正係数を設定するとの安全側の配慮を行うなどして、詳細に地域性を踏まえつつ保守的な検討を重ねている」

議論を回避した肩透かしの主張でしかない

求釈明① ２倍の補正係数の設定で安全側の配慮とするときの「安全側」とは一応の安全側の配慮の程度なのか、それとも「十分に安全側の配慮」なのかを回答されたい。仮に一応の安全側の配慮で足りると主張するなら、その理由を、また十分に安全側の配慮だとするなら、なぜそれで十分に安全側と言えるのかを回答されたい。
② 「Ｆ１断層～北方陸域の断層～塩ノ平地震断層による地震」について、被告は＋σのレベルによって２倍の補正係数としているが、なぜ＋２σや＋２．３３σのレベルを補正係数として採用しなかったのかを回答されたい。

③ 福島県と茨城県の県境付近で発生した地震を除く内陸地殻内地震である他の地震については、＋σのレベルさえ、なぜ補正係数として採用しなかったのかを回答されたい。
④ この被告の採用した補正係数で、各地震について、発生する可能性のある地震動を何％カバーできるのかについて回答されたい。