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技術報告

# ノンアスピレートノズル放射実験 一各泡消火剤に対する放射特性一

内藤 浩由、竹元 昭夫、古積 博、岩田 雄策

(平成17年2月1日受理)

今日、大規模石油タンク火災の消火にあたっては、大容量泡放射砲（10,000L/min以上の性能を有するものを言う）の使用が提案されている。これは放射ノズルで大量の泡消火剤を遠方に放出できる消防資機材で、消防車と高所放水車の機能を併せ持つ。今回の放射実験で使用する泡放射砲は、大容量泡放射砲の定義には属さないが、実験結果は泡の放射の基礎データとしては価値がある。

そこで、放射能力が5,700L/minのノンアスピレートノズルを使用し、泡消火剤の放射特性、泡性能、相対分散分布密度を把握検証した。

その結果、大規模石油タンク火災において使用できる泡消火剤の選択、放射特性および、有効な消火戦術の知見を得ることができた。

### 1. はじめに

2003年9月26日4時50分頃に発生した十勝沖地震後、北海道苫小牧市の出光興産(株北海道製油所では、石油タンクの火災が2件起こった。原油タンクのリング火災が地震発生直後に起き、消火に約7時間を要し、更に2日後に発生したナフサタンクの全面火災では、約44時間にわたって火災が継続した。日本では新潟地震以後、地震による大規模石油タンクの全面火災は生じておらず、今回の大規模石油タンク火災の社会的衝撃は、非常に大きい $ ^{1)} $ 。

そのため、苫小牧でのタンク火災後、消防法及び石油コンビナート等災害防止法の一部を改正する法律（平成16年法律第65号）が公布され、全面タンク火災の消火に対応できる大容量泡放射砲（放射能力10,000L/min以上）が導入されることになった。

これは大量の泡消火剤を遠方に放出できる消防資機材で、消防車と高所放水車の機能を併せ持っているため、3点セット（大型化学消防車、大型高所放水車、泡消火剤搬送車）の補完的役割を果たすものとして注目されている。

今回の放射実験で使用する泡放射砲は、大容量泡放射砲の定義（10,000L/min以上）には属さないが、実験結果は、泡の放射に対する基礎データとして価値があるものと考えられる。また、泡放射砲の放射性能と放射特性の把握は、大規模タンク火災に対する消火戦術を確立する上で必要不可欠となるであろう。

そこで、本実験は、米国Willams社製のHydro-Foam Nozzle Ranger HFR1.5 $ ^{2)} $ の泡放射砲を用い、実規模レベルでの放射特性を検証し、大規模タンク火災に関するより高度な防御戦術の確立を図ることを目的とする。

### 2. 実験機材および方法

### 2.1 泡放射砲

今回使用する泡放射砲は、Willams 社製のHydro-Foam Nozzle Ranger HFR1.5であり、図1にその写真を示す。

また、泡放射砲の性能 $ ^{2)} $ を、表1に示す。放射能力は、950～5,700L/minであり、泡放射砲の出口圧力が0.7MPaで約84mの射程を得る。この泡放射砲の用途としては、B火災対応型とされており、また水と泡消火剤との混合比を1%および3%に可変できる。

さらに泡の形成は、ノンアスピレート方式が採用されており、泡放射砲から放射された泡消火剤の水溶液が泡放射砲出口で衝突し周囲空気と混合しながら発泡する方式である。

図2に発泡機構³）を示している。ピックアップノズルから吸い込まれた泡消火剤は、ノズル本体の中央へ吸い込まれ、泡消火剤とある濃度に混合された水溶液として、ディフレクター付近へ導かれる。中央に位置するノズルに沿って水溶液の主流を形成させ、ノズル出口近傍におかれたディフレクターにより、不均一である泡消火剤と水の混合を促進する。そして強制的に流れ方向を変化さ
(a) 外観

(b) 放射時

図 1 Hydro-Form Nozzle Ranger HFR1.5の外観

(a) ノンアスピレート方式（外部吸気発泡方式）

(b) アスピレート方式（内部吸気発泡方式）

図 2 発泡機構

せ、ノズル中央で、衝突噴流場を形成させる。その時、周囲空気を取り込みながら泡を形成する。従って、構造の異なる泡放射砲、入口圧力、泡消火剤の種類、さらには周囲空気を取り込みながら発泡する機構のため、射程距離や射高、または放射角度、外的要因である風向風速により、均一な泡性能（発泡倍率、還元時間など）を形成するには難しい発泡機構と言える。

泡消火剤により異なるが、通常、体積分率1～3%でのタンパク泡、フッ素タンパク泡（以下、それぞれP、FPとする）の発泡倍率は、約3～4倍 $ ^{3)} $ と言われている。また大流量で高压の場合、水流の衝突が激しいと6倍以上 $ ^{3)} $ になることがある。発泡倍率が低いと空気抵抗が小さいので水に近い放射特性が得られるが、泡の消火性能を考慮に入れた場合、PとFPは、ノンアスピレート方式では十分な消火性能を引き出すことは困難であると予想される $ ^{3)} $ 。

また、図2(b)に示すアスピレート方式の場合は、加圧された泡消火剤の水溶液が空気吸引口で空気を吸引し、ノズル本体のプレイパイプでかく拌、整粒され、保水性の高い泡となって放射される。P、FPもしくは、水性膜泡、多糖類添加耐アルコール水性膜泡（以下、AFFF、AR-AFFFとする）など、泡消火剤の種類を選ばずに使用できる $ ^{3)} $ 。しかしノンアスピレート方式と比べ、泡放射砲の内部で発泡および放射するため、射程距離が短くなること、また一定の泡性能を確保するために放射砲の機構が複雑となることが挙げられる。

本実験で使用されるノズルは、ノンアスピレート方式であり、上述したような特性を考慮し、今回使用する泡消火剤が選定された。

### 2.2 泡消火剂 $ ^{4)} $

今回使用する泡消火剤の基本物性値を表2に示す。また以下に、各泡消火剤の一般な特性を示す。

#### 2.2.1 合成界面活性剤泡（スーパーフォーム：Synthetic Surfactant Foam）

合成界面活性剤泡は、油火災には適さないが、A火災（一般火災）に用途を見出したもので、【高発泡：Hi-EX Foam】、【Class A Foam】、【CAF: Compressed Air Foam】、もしくは、【ぬれ水：Wet Water】などと呼ばれている。高発泡は、倉庫、格納庫、LNGなどの大空間を被覆するものであり、発泡倍率が100～1000倍の泡である。Class A Foamは、住宅火災、森林火災などに使われるもので、

表 1 泡放射砲の性能

泡放射砲	Hydro-Form Nozzle Ranger HFR1.5
放射能力	950～5,700 L/min
射程距離	約84m@0.7MPa
泡形成	ノンアスピレート方式
アプリケーション	B火災用
混合比	1% or 3%可変可能
水に浸透性を付与する目的がある。泡にするのは、立体面で水が流れないようにするためで、実際は泡の水分で消火する事から、NFPA規格ではClass A Foamの消火試験は規定されていない。CAFは、泡の水分を長く保持するため、圧搾空気で発泡するものである。

これらの泡は、基本的には発泡機器（発泡方法）の違いに過ぎない。合成界面活性剤泡は、生分解性が高く、高級アルコール硫酸エステル塩とエーテル硫酸エステル塩などの陰イオン界面活性剤の混合物が多い。これらは、天然ヤシ油を原料とするものと、合成石油オレフィンから製するものがある。また、C12高級アルコール（泡安定剤）のほか、水成膜泡と同様にグリコールエーテル類（溶剤）、グリコール類（不凍剤）が添加される。

#### 2.2.2 水成膜泡（AFFF：Aqueous-Film-Forming Foam）

水成膜泡は、耐熱性に劣るが、泡の液面流動性がよいため、油層の薄い流出油火災の消火に適した泡として、飛行場の消防車に搭載されている。米国海軍研究所で開発された時には、ジェット燃料の表面に薄い水性の膜を形成して蒸発を防止することから、AFFF（Aqueous Film Forming Foam）との名前が付けられた。しかし、この水性の膜は、軽油や重油などの表面には形成されるが、ガソリンなど引火点の低い油表面や、燃焼を伴う際、輻射により高温となる油面には形成されない。水成膜泡は、フッ素系界面活性剤が成分であるが、実は、泡安定剤として添加されている炭化水素系界面活性剤の方が量的には多い。界面活性剤は高濃度溶液が得にくく、0℃で凍結するので、成分の大半はグリコールエーテル類（溶剤）やグリコール類（不凍剤）が占める。

#### 2.2.3 多糖類添加耐アルコール水性膜泡（AR-AFFF：Alcohol Resistance - Aqueous Film Forming Foam）

多糖類添加耐アルコール泡は、耐アルコール性と泡の粘性を高めるために、フッ素界面活性剤に多糖類あるいは類似物（キサンタンガム、サッカライド、マンナンガム、アルギン酸など）と溶剤、不凍剤を添加したものである。多糖類は、アルコールに接すると不溶性物となって付着して泡の破壊を防止する働きがある。大型の泡放

表 2 泡の物性値

泡消火剂	型式	組成	比重(20℃)	粘度(Pa·s)(20℃)
スーパーフォーム	合成界面活性剤泡	·隆イオン界面活性剤·グリコールエーテル類·グリコール類	1.032*	0.976*
AFFF	水性膜泡	·炭化水素系界面活性剤·フッ素系界面活性剤·グリコールエーテル類·グリコール類	1.032	4.5
AR-AFFF	多糖類添加耐アルコール水性膜泡	·多糖類·炭化水素系界面活性剤·フッ素系界面活性剤·グリコールエーテル類·グリコール類	1.000*	3.0以下*

$ ^{*} $ 参考值

射砲で水成膜泡を放出すると、風や火炎で破壊される放射障害、耐熱性、保水性の低下があるため、泡の粘性のある多糖類添加耐アルコール泡を使って、発泡倍率と泡の分散性を抑制する。AR-AFFFは、開発の最終段階にあるが、コスト的な問題、再燃性の問題等、解決すべき点はいくつかある。

### 2.3 実験方法

平成16年5月25日、三重県三重郡楠町昭和四日市石油(株)四日市製油所内の楠タンクヤードで、放射実験が行われた。タンクヤードの屋外給水施設（送水圧力0.7MPa）を水源とし、大型化学消防車2台から、放射砲であるHydro-Foam Nozzle Ranger HFR1.5へ送水して放射実験を実施した。放水量は、各車輛から電磁流量計で測定された流量の合計により求めた。

採水升への放射方法については、図3に示すように、採水升北側空地部分（泡放射砲左側）への事前放射において定格の放水量が得られたことを確認後、採水升の設置方向へ放射する。また今回、泡をサンプリングする採水升配列については、同型の泡放射砲の放射実験結果 $ ^{5)} $ を参考にして決定した。測定領域は30m×13mで、測定面積は390m $ ^{2} $ とし、また測定領域に置かれる採水升は、放射方向に16個（A～P）、横方向に7個（1～7）、計112個の採水升により泡を採取し、分散分布密度を計測した。採水升は、プラスチック製の内径20.5cm、高さ25cm、容量7.5Lの容器を用いた。採水升に採取された泡の高さをスケールで計測し体積を算出、また水の放射時にはメスシリンダーを用い、採水升に採取された水の体積を計測した。更に、放射時の泡の発泡倍率と25%還元時間は、NFPA11 Annex C.（ISO7203-1）に基づき $ ^{6)} $ 、計測された。また、計測用ビデオカメラは、図1に示すように、放射方向に対し正面、対面、両側面、そして梯子車の計5台を設置し撮影した。

### 3 \. 実験結果

各放射時における放射特性と泡性状を表3に示す。

今回、ノンアスピレート型のWillams 社製Hydro-Foam Nozzle Ranger HFR1.5を使用し、スーパーフォーム、AFFF、AR-AFFF、そして水との放射特性の違いを、泡の相対分散分布密度、放射時の直接写真により検討した。これは、タンク火災への適用評価、最終的には、ノンアスピレート型の大容量泡放射砲（放射能力10,000L/min以上）での適用評価を行う上で重要となる。

また今回、各放射実験の考察中に、「指向性」、「分散性」、「分散分布密度」そして「相対分散分布密度」を使用するが、指向性とは、放射目標位置へどれだけの水、泡が到達するのか、放射時のまとまりの良さを定性的に判断して使用する言葉である。また逆に分散性とは、目標地点への水、泡の到達割合の悪さを定性的に表現するときに
図 3 放射実験の概略図

表 3 各放射時における放射特性と泡性能

实賢	風向風速	氣温(℃)	湿度(%)	氣压(hPa)	泡消火剂	混合率(体積%)	放射角度(deg.)	放射時間(sec.)	放水量(L/min)	射程距離(m)	分散分布領域長さ(m)	辐射(m)	泡揮取容器の種類	泡泡倍率(倍)	25%還元時間	混合比	備考
1	北西	-3.5	26.2	37	1022	スーパーフォーム	3	45	20	5000	34	66	32	7.3	16	容器からオーバーフロールしたため、20秒で放射停止。
分散分布密度中心:52m
2	北西(北西)	5(5)	27.3	34	1022	-	45	30	5440	50	72	22	7	22	分散分布密度中心:64m
3	北北西(北北西)	4(4)	27	40	1022	-	30	30	5980	52	75	23	7	16	分散分布密度中心:68m
4	北西(北)	2(2.5)	26.7	44	1022	AFFF	3	45	30	5950	40	64	24	4	14	1000cc	9.00	1分以下	2.2	風の影響により測定中止。
分散分布密度中心:69m
1600cc
5	北西(北)	2.5(3)	26.3	42	1022	AFFF	3	45	20	6080	44	64	20	4	14	1000cc	9.50	1分以下	2.5	実験4の再放射実賢。
20秒で棄剤切れ。
分散分布密度中心:53m
1600cc	10.30	1分以下
6	北西(北西)	4.5(5.5)	25.2	49	1022	AR-AFFF	3	45	30	6150	40	66	26	5	17	1000cc	4.20	1分5"	3.7	風向計故障。以後目視により計測。
分散分布密度中心:56m
1600cc	4.20	1分以下
7	北西(北西)	3.5(3)	26.1	41	1022	AR-AFFF	3	30	30	6220	48	70	22	3	12	1000cc	4.30	1分5"	3.0	分散分布密度中心:62m
1600cc	4.70	1分5"
8	北西(北西)	4(3.5)	26.5	44	1022	AFFF	3	30	30	6170	30	60	30	8	10	1000cc	11.70	1分5"	2.7	分散分布密度中心:45m
1600cc	12.50	1分5"
9	北西(北西)	3.5(4.5)	AR-AFFF	3	45	20	5990	50	75	25	3	20	1000cc	4.30	1分5"	3.6	20秒で棄剤切れ、水放射により消泡したため、分布測定せず。
1600cc	4.50	1分5"

/ … 测定不可

一・・・泡消火剤なし（水のみ）
使用する。

更に、分散分布密度は、単位面積、単位時間あたりの体積と定義しており、また相対分散分布密度は、求められた、分散分布領域に対する、分散分布密度と定義している。

具体的には表4へ示すように、発泡倍率と放射流量が分かれば、体積流量が算出される。また泡の分散分布領域を、射程の最大距離、最小距離、分布幅から楕円と仮定し、領域の面積として算出した。放射される泡の体積流量が、全て分散分布領域（楕円と仮定した領域）へ到達するときの分散分布密度として考えれば良い。

従って式(1)に示すように、分散分布領域から求められた分散分布密度に対する各測定点で得られた分散分布密度は、相対的な分散分布密度として考えられる。

$$ 相对分散分布密度 \left[\%\right]=\frac{\text{各测定点に対する分散分布密度 }\left[L/m^{\prime}\min\right]}{\text{分散分布領域に対する分散分布密度 }\left[L/m^{\prime}\min\right]}\times100 $$

これは、各条件（泡性能、放射角度、風向風速など）を包含した、泡の指向性や分散性を評価できる。

### 3.1 スーパーフォームの放射特性

#### 3.1.1 スーパーフォームの射程

表 3 に示すように、放射時の発泡倍率、25% 還元時間、混合比等は、測定されておらず、直接写真、泡の相対分散分布密度より、泡の指向性を定性的に調べた。

最大射程距離は66m、射高は16mとなり、また分散分布領域は表4に示すように、放射角度45°において約195 $ m^{2} $ となり、他の実験と比較しても大きな泡の分布領域を形成している。

図4の実験1に示す放射時の直接写真は、放射方向に対し左方向から撮影しているが、実験4のAFFFや実験6のAR-AFFFに比べ、落下位置手前での泡の分散性は、低く抑えられている。

#### 3.1.2 スパーフォームの相対分散分布密度

上述したように、今回発泡倍率の測定は行っていないが、同型の泡放射砲で行われた放射実験の結果を引用 $ ^{5)} $ し、スーパーフォームの相対分散分布密度を算出した。

相対分散分布密度は、他の実験と比べて、もっとも高く、水に近い指向性と相対分散分布密度を示すことが分かる。合成界面活性剤における発泡倍率は、ノンアスピレート方式で約12倍と高くなる事が報告されており $ ^{5} $ 、風や放射角度などの外的要因に影響されやすい泡消火剤であると考えられる。しかし本実験において、北西3.5m/sの風が吹いているが、直接写真や相対泡分散分布密度を見ても、ほぼ影響されていない。従って、スーパーフォームの発泡倍率および分散性は比較的低く、AFFF、AR-AFFFに比べ、高い相対分散分布密度が観測されたと考えられる。発泡倍率を、通常高くして使用するスーパーフォームは、風などの外的要因に影響されやすい泡消火剤であると認識すべきであるが、泡放射砲の種類によっては、指向性の高い泡消火剤となる可能性もある。しかし、指向性と消火性能は、全く異なる議論であり、混同してはならない。

### 3.2 水の放射特性

#### 3.2.1 水の射程

表3に示すように、最大射程距離は、放射角度45°で72m、放射角度30°で75mとなる。また、射高は、それぞれ22mと16mとなり、射程距離、射高とも、泡の放射に比べ高くなる。発泡倍率を1と考えれば、低い発泡倍率ほど射程距離、射高は高く、また逆のことも言える。

最大射程距離と射高、そして放射角度が分かれば、空気抵抗を考慮しない水の放射の初速度がわかる。45°の放射角度では、放射の初速度は31.9m/sと算出され、また30°の放射角度では36.7m/sとなる。実験2，3での放射の初速度の変化は、放射時のポンプ圧力の変動によるものであるが、放水圧力が一定で速度が変化した場合は、射高や射程距離は、風等の外的要因により影響される、一つの要素として考えられる。

また表4に示す放射角度45°での分散分布領域は、約118m²、放射角度30°では、約114m²となり、水の放射の指向性の高さ、または分散性の低さを示している。これ

表 4 分散分布領域と分散分布密度

実験	泡消火剤	放射角度 (deg.)	分散分布領域 (m²)	発泡倍率 (倍)	放射流量 (L/min)	体積流量 (L/min)	分散分布領域に対 する分散分布密度 (L/m²min)
1	$ \lambda-\lambda'-7\lambda-\lambda $	45	195	11.4	5000	75000	293
2	-	45	121	1.0	5440	5440	45
3	-	30	126	1.0	5980	5980	47
4	AFFF	45	63	9.0	5950	53550	853
5	AFFF	45	63	9.9	6080	60192	958
6	AR-AFFF	45	102	4.3	6150	26261	257
7	AR-AFFF	30	52	4.5	6220	27803	537
8	AFFF	30	188	12.7	6170	78359	416
9	AR-AFFF	45	59	4.2	5990	25398	431

・ー・・・泡消火剤なし（水のみ）
は、図４の実験２と３の写真からも確認できる。

#### 3.2.2 水の相対分散分布密度

図6に示す水の相対分散分布密度は、AFFFとAR-AFFFの相対分散布分布密度と比べ、放射方向に対して、正確に測定領域へ分布している。泡に比べ放射時の空気抵抗を受けにくく、目標位置へと分布する。水の相対分散分布密度のデータは、泡の放射性能や指向性、またノズルの性能を評価する上でも重要である。このような野外実験などの、不確定要素の多い条件下においては、比較対象物が重要であり、この分布をもとに、泡の相対分散分布密度の状況を把握することは、非常に有効である。

水の相対分散分布密度を見ると、密度分布のピークが、放射方向の下流側へと移行しており、射程距離が泡の放

実験1(スーパーフォーム:45°放射)

実験3(水：30°放射)

実験 5(AFFF : 45°放射)

実験 7(AR-AFFF:30°放射)

実験 9(AR-AFFF : 45°)

射に比べ長くなることがわかる。泡の射程距離は、発泡倍率に大きく依存することが、水の放射からも推測される。放射角度によっても、水の相対分散分布密度の値は異なり、45°の放射角度では低く、また放射角度30°では高くなる。この傾向は、泡の放射時と類似しており、より効率良く目標地点へ放射するには、角度を低くすることが有効である。すなわち、放射角度を大きくすれば、水もしくは泡の分散性が大きくなることが示されている。従って、消火戦術的には図5から見て取れるように、放射角度を低く保つこと、発泡倍率の低い泡を使用することが、効率よく目標位置へ放射するために必要なことを示している。

実験 2(水 : 45°放射)

実験 4(AFFF : 45° 放射)

実験 6(AR-AFFF:45°放射)

実験 8(AFFF : $ 30^{\circ} $ 放射)、

図４ 放射時の写真
### 3.3 AFFFの放射特性

#### 3.3.1 AFFFの射程

表3に示す実験5、8は、AFFFの放射特性を示している。ここで実験4もAFFFの放射を行っているが、風の影響により泡の性状を正確に計測することができなかったため、ここでは議論しない。

実験 5 の放射角度 $ 45^{\circ} $ の最大射程距離は $ 64 \, m $ 、放射角度 $ 30^{\circ} $ では $ 60 \, m $ となり、また射高は、それぞれ $ 14 \, m $ と $ 10 \, m $ となる。水の放射と同様に、放射の初速度を算出すると、 $ 28.3 \, m/s $ と $ 30.9 \, m/s $ となり、両条件共にほぼ一致する。すなわち放射の軌跡は、放物線を形成しながら、ほぼ最大射程距離まで到達すると考えられる。

図４の実験５，８および図５に示す射程距離と射高の軌跡を観測すると、放射軌跡上空側では、放物線を示す。

(a) 放射角度 $ 30^{\circ} $

(b) 放射角度 $ 45^{\circ} $

実験1（スーパー7オーム：45°放射）

図5 各放射に対する射程距離と射高との関係

実験2（水：45°放射）

実験3（水：30°放射）

図6 スーパーフォームと水放射の相対分散分布密度
しかし、水の放射と明らかに異なる点は、放射軌跡地上側での泡の分散性の高さであり、最大射高となる手前から、全体的に泡のばらつきが観測される。梯子車から観測される放射は、その傾向を良く示しており、AFFFの分散性は、発泡倍率の高さに起因すると考えられる。今回測定された発泡倍率は、混合比の違いにより約9～14倍の範囲となり、この範囲の発泡倍率でも、45°の放射角度では、高い泡の相対分散分布密度を達成することは困難であることが予想される。

#### 3.3.2 AFFFの相対分散分布密度

図7にAFFFの相対分散分布密度を示す。AR-AFFFの混合比（3.0～3.7）に比べAFFF（2.5～2.7）の混合比は低いにもかかわらず、AFFFは、2倍程度高い発泡倍率が達成される。上述したように、発泡倍率が高いと言うことは、空気抵抗を受けやすく、風の影響を受けやすいため、泡の分散性や分散分布の状況も、トランジェントに変化することを、考慮した上で議論しなくてはならない。

今回、実験5（放射角度45°）における、測定時の風向風速は、2.5m/s、北西方向であり、風の影響を受けたと思われるF-6付近に、泡の相対分散分布密度のピークがあり、北西方向（放射方向右侧）へと泡が流されたことが確認できる。

また実験8（放射角度30°）においても、発泡倍率、25%還元時間から判断して、泡性能は、実験5とほぼ同じであると考えられ、放射角度と風向風速による影響が評価できる。

風の影響がなく空気抵抗が一定であれば、放射角度を30°にすれば、射程距離は伸びるが、ここでは、放射角

実験6（AR-AFFF：45°放射）

実験 7 (AR-AFFF: $ 30^{\circ} $ 放射)

図 7 AFFFとAR-AFFF放射の相対分散分布密度
度45°に比べても、射程距離は、短くなっている。直接写真や、ビデオ映像をみると、放射された泡の下流領域では、空気抵抗を受け突然失速し、真下に落ちるような傾向が見られる。

これは、放射された泡の密度、流量、速度、すなわち泡の塊の運動量の時間的变化量に支配されており、空気抵抗力と放射された泡の塊の運動量の時間的変化量が釣り合う場所に泡の塊が落ちるので、30°の放射角度で、射程距離が短くなるには、外的要因である風の影響による、空気抵抗の増大が起因している。

また、最大の相対分散分布密度が、放射角度30°の時に高く測定されるのは、射高の影響が大きく、落下距離が短くなれば、風などの外的要因に影響されにくく、ある領域に高い相対分散分布密度を形成すると考えられる。これは、放射角度30°、45°に対する分散分布の状況を直接写真から比較しても明らかであり、楕円に近い分布を形成するのは、放射角度30°となり、また放射角度45°では、泡の分散性が大きいことが観察される。

具体的に、噴射角度45°での相対分散分布密度の平均値は約10%、また30°の時は約55％となり、この値からも確認される。

すなわち、AFFFにおいては、放射角度、風などの外的要因に影響されやすい、泡消火剤であることが、この図5の射程距離と射高に加え、図7より明らかとなった。

### 3.4 AR-AFFFの放射特性

#### 3.4.1 AR-AFFFの射程

表3の実験6、7におけるAR-AFFFの発泡倍率は、4.2～4.7倍であり、AFFFに比べ低い発泡倍率となる。45°の放射角度で、最大射程距離、射高は、それぞれ66m、17.3mであり、また30°の放射角度では、それぞれ70m、12mとなる。すなわち、流体的特性としては水に近づくため、射程距離、射高は、AFFFと比べ高くなっている。従って、風の影響をAFFFほど受けないことがわかる。また、射程距離、射高により求められる、放射の初速度は、放射角度45°、30°に対して、ぞれぞれ29.6m/s、33.6m/sとなり、AFFFの放射における初速度とほぼ同じになるため、放射の軌跡傾向も類似すると考えられる。しかし、本稿には掲載していなが、梯子車からの直接写真を確認すると、最大射高まで主流部の軌跡を残しながら放射され、そしてAFFFの場合とは異なり細かい泡が、霧状に分散している様子が確認できる。またAFFFとAR-AFFFを比べても、AR-AFFFの指向性の良さは、図4に示す実験5と6、そして実験8と7の直接写真からも観測される。北西の風のため、放射方向に対して、右側へ泡が流されているが、これらの傾向は、実験7以外、ほぼ一致した傾向となる。放射時直前の風向風速の測定は行われているが、放射時から放射終了時まで、時系列での変化は、今回計測されておらず、風による泡の流動性の評価は、詳細にはできないが、実験7においては、風の時系列変化が大きいものと考えられる。

#### 3.4.2 AR-AFFFの相対分散分布密度

図7に示す相対分散分布密度は、放射角度に対する違いが顕著に現れており、放射角度30°での泡の相対分散分布密度と指向性は、45°の放射角度のそれらと比べ高くなる。これは、AFFFで述べた傾向と一致している。

また同様に、低い角度での放射ほど、風等の外的要因を受けにくいことが分る。今回の実験から泡消火剤、発泡倍率の違いに依らず、傾向は同じであることが分かる。しかしながら、両角度とも相対分散分布密度の平均値は、約30%程度となり、AFFFほどの差はなく、外的要因に影響されにくい泡消火剤であることが分かる。

ただし今回のAR-AFFFの発泡倍率は、4～5倍であるが、これが更に高倍率（例えば10～15倍）の場合は当然異なる結果となり得る。放射目標位置への泡の落ち方、分散性、相対分散分布密度、目標位置へ届く確率など、今回の実験だけでは、放射の特性を把握することは困難である。しかし、指向性、高い相対分散分布密度など、放射特性のみを考えれば、上述した低角度での放射、低い発泡倍率を形成する泡消火剤、大容量泡放射砲による大きな運動量の確保が有効であると考えられる。

アスピレートノズルでは、消火に適した泡性能を確保できるため、泡消火剤は、タンパク系から水性膜の泡まで、燃焼物に適した泡消火剤の選択は可能である。

しかしノンアスピレートノズルで、消火に適した泡性能、低い分散性、射程距離、高い相対分散分布密度などの性能向上を目指すには、適切な泡消火剤の選定と低角度での放射が非常に重要であると考えられる。

### 4. まとめ

本実験は、Willams社製の Hydro-Form Nozzle Ranger HFR1.5の泡放射砲を用い、実規模レベルでの放射特性、各泡消火剤による放射時の相対分散分布密度を検証したものであり、次の結論が得られた。

1）合成界面活性剤泡であるスーパーフォームの発泡倍率および分散性は、AFFF、AR-AFFFに比べ比較的低く、高い相対分散分布密度が観測された。

2）水の相対分散分布密度を見ると、そのピークが泡の放射に比べ放射方向下流側へ移行しており、射程距離が泡の放射に比べ長くなることがわかった。また、泡の発泡倍率は、射程距離に大きく影響することが、水の放射から推測された。

3）AFFFは、放射角度、風などの外的要因に影響されやすい泡消火剤であることが、直接写真、相対分散分布密度より明らかとなった。

4）AR-AFFFの放射角度の影響は、低角度放射ほど、外的要因は受けにくく、また分散性は、AFFFよりも低い
ことが分かった。

5）泡の分散分布領域の面積は、楕円と仮定し算出したが、高い放射角度、高い発泡倍率では、風等による外的要因を受け、楕円形の分散分布領域にはならないことが明らかとなった。

6）指向性、高い相対分散分布密度などの放射特性を得るためには、低角度での放射、低い発泡倍率を形成する泡消火剤、大容量泡放射砲による大きな運動量の確保が有効である。

7）アスピレートノズルとは異なり、ノンアスピレートノズルで、消火に適した泡性能、低い分散性、射程距離、高い相対分散分布密度などの性能向上を目指すには、適切な泡消火剤の選定と低角度での放射が非常に重要であると考えられる。

## 謝辞

実験実施にあたり、四日市市消防本部,四日市市南消防署、昭和四日市石油の関係諸氏には、多大なご協力を頂いた。また、各種泡消火剤の提供および泡性能特性等の計測には、深田工業株式会社の関係各位、さらには、所内、消火研究グループの尾川義雄 研究官、火災原因調査室の間宮浩之主任調査員には、多大なご協力を頂いた。また、本稿をまとめるにあたり、所内、消火研究グループの沖山博通技術顧問にも様々な助言を頂いた。多くの方々の厚意とご協力によって、本稿をまとめることができたものであることをここに記し深く謝意を表する次第である。

## 参考文献

1）古積博：ケミカルエンジニアリング，2004年7月号，pp.48-53（2004）

2）Willams社ホームページ（http://www.willams.com/）

3）沖山博通：深田工業株式会社資料，大型泡モニターノズルの発泡機構，(2003)

4）沖山博通：石油コンビナート等防災体制検討会資料，泡消火剤の組成，(2004.1)

5）四日市市消防本部：月刊消防，平成16年6月号，pp.42-43（2004）

6) NFPA: The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering (1988.9)
# The Foam Discharge Test of Non-aspirate Monitor - Discharge Characteristics for each Extinction Foam -

(Abstract)

Hiroyoshi Naito, Akio Takemoto, Hiroshi Koseki, and Yusaku Iwata

(Accepted February 1,2005)

Large-capacity foam monitors are effective tools for protecting storage tanks containing combustible liquids. Foam monitors can be considered as the primary means of fire suppression for full foam application onto open floating roof storage tanks. Consequently, the grasp of the discharge performance and the discharge characteristic of foam discharge that has the discharge performance of 5000L/min or more is necessary and indispensable to establish the extinction strategy to large-scale storage tank fires. Therefore, the present study was carried out to investigate the discharge characteristic, the foam discharge density and the distributions when the foam was ejected by using foam monitor of Hydro-Foam Nozzle Ranger HFR1.5 manufactured by Williams company.

Conclusions of this experiment are summarized as follows.

• The expansion ratio and the distributions of super-foam that is synthetic surface-active agent foam are comparatively low compared with those of AFFF and AR-AFFF.

· The expansion ratio of foam greatly influences the discharge distance.

· AFFF is foam that is influenced by the discharge angle and the external factors such as wind.

• As for AR-AFFF, it has been understood that distribution is low compared with that of AFFF.

To obtain an excellent discharge performance, the discharge at a low angle, the foam with low expansion ratio and large momentum generated by a large-capacity foam monitor are needed.

• As for the large-capacity monitor of the non-aspirate type, the selection of fire fighting foam becomes very important.
技術報告

# 2004年9月5日紀伊半島南東沖の地震による 石油タンクのスロッシングと長周期地震動

畑山健、座間信作

(平成17年2月2日受理)

### 1. はじめに

2004年9月5日19時7分頃、紀伊半島南東沖を震源とする気象庁マグニチュード（Mj）6.9の地震が発生し（気象庁による震源地名は紀伊半島沖）、この地震では最大となる震度5弱の揺れが奈良県下北山村と和歌山県新宮市で観測された。これから約5時間後の同日23時57分頃、この地震の震源に近い所でさらに規模の大きなMj7.4の地震が発生し（気象庁による震源地名は東海道沖）、最大で震度5弱の揺れが観測された。19時7分頃の地震は、23時57分頃の本震の前震と見られており、9月8日23時58分頃には最大余震と見られるMj6.5の地震が発生している。9月6日17時における総務省消防庁によるとりまとめ $ ^{1,2)} $ によれば、前震と本震により死者は発生しなかったものの、前震では6名、本震では30名が負傷した他、住家一部破損などの軽微な物的被害が発生している。また、これらの地震では津波も発生した。観測された津波高さの最大は、前震では神津島で63cm、串本町で34cmなどであり、本震では神津島で93cm、串本町で86cm、那智勝浦町で61cmなどであった $ ^{3)} $ 。

これらの地震の後、大阪湾岸、伊勢湾岸、東京湾岸に立地する石油タンクではスロッシングが発生していたことが確認され、千葉県市原市に立地する浮き屋根式石油タンクではゲージポールが溶接線に沿って折損するという被害も報告された。これを受け、総務省消防庁は、9月9日付けて関係各府県消防主管部長宛に浮き屋根式特定屋外タンク貯蔵所を対象とした被害状況とスロッシング発生状況に関する調査を依頼し、結果のとりまとめを行っている。その結果、上述の千葉県市原市の石油タンクの被害1件を除き被害・油漏れの発生の報告はなかったが、大阪府堺市、高石市では最大液面上昇量1～2mのスロッシングが発生していたことなどがわかった。本稿では、まずこの総務省消防庁によりとりまとめられた調査結果に基づいてスロッシングの発生状況を報告する。これらのスロッシングは、地震によって生じた周期数秒から十数秒の周期帯域に大きなエネルギーを持つ長周期地震動によって励起されたものと考えられ、調査結果として残っているスロッシングによる最大液面上昇は、最も規模の大きな本震の揺れによって生じた可能性が高い。そこで、各地の強震観測点で記録された強震波形記録に基づいて、大阪湾岸、伊勢湾岸、東京湾岸における本震の際の長周期地震動の特徴を述べた後、観測された地震動とスロッシング発生状況の対応関係について考察することにする。

図1に今回の紀伊半島南東沖での地震活動の前震、本震、最大余震の震央を★印で示す。地震が発生した場所は、フィリピン海プレートがユーラシアプレートの下に沈み込むいわゆる南海トラフと呼ばれる地帯であり、1944年には今回の地震が起きた場所に近いプレート境界でM7.9の東南海地震が発生している。南海トラフに沿ったプレート境界では、このような海溝型の巨大地震が繰り返し発生してきたことがわかっており、この1944年東南海地震や1946年南海地震（M8.0）の再来に相当する地震の発生が懸念されている。文部科学省に設置されている地震調査研究推進本部は、次の東南海地震が2004年9月1日を起点として以後30年以内に発生する確率は60%程度で、その規模はモーメントマグニチュード（Mw）8.1前後になるものと評価しており、震源域は図1に示した領域であると想定している $ ^{4)} $ 。この図からわかるように、今回発生した地震は想定震源域とは重ならないものの、近い場所に位置している。一般に、ある地点で観測される地震動の特性は、震源から放射される地震波の特性に、地震波が震源から観測地点まで伝播する間に地殻、海、平野構造、表層地盤など伝播経路から受ける影響を加味したもので決定される。震源の位置が互いに近ければ、伝播経路はほぼ共通であって、震源から観測地点まで伝播する間に地震波が受ける影響は似通ったものになると考えることができる。即ち、将来東南海地震が発生した場合に地震波が伝播経路から受ける影響は、今回各地の石油タンクにスロッシングをもたらした地震波が受けた影響と似通ったものになるであろう。この意味において今回の紀伊半島沖の地震による地震動観測事例、スロッシング発生事例は、想定東南海地震発生時の石油タンクの耐震
安全性を検討する上で、極めて重要な意義を持つものと言える。

### 2. スロッシングの発生状況

総務省消防庁が関係各府県消防主管部長宛に依頼した浮き屋根式特定屋外タンク貯蔵所を対象とした被害状況とスロッシング発生状況に関する調査では、スロッシング発生状況については、各タンクのスロッシング高さ即ち最大液面上昇量とともに、事業所名、石油タンクの許可容量、油種、タンク内径、タンク高さ、地震時の液量、液面の高さ、スロッシング高さの計測方法、スロッシング継続時間などを報告するよう求めた。この結果判明した大阪湾岸、伊勢湾岸、東京湾岸におけるスロッシングの発生状況を図2に示す。この図は、調査された各タンクの最大液面上昇量を下式 $ ^{5)} $ から算出したスロッシングの一次固有周期 $ T_{s} $ (秒)に対して表示したものである。

$$ T_{s}=2\pi\sqrt{\frac{D}{3.68g}\cdot\coth\left(\frac{3.68H}{D}\right)} $$

ここに、Dは内径（m）、Hは液面高さ（m）、gは重力加速度（m/s/s）である。

図2(a)には、大阪湾岸に立地する石油タンクのうち、堺市高石市消防組合消防本部と神戸市消防局の調査により判明した最大液面上昇量を示した。堺市と高石市の調査結果の表示については、スロッシング高さの計測方法が油痕・擦過痕によるものかあるいは液面計によるものかによって異なる記号を用いている。堺市と高石市の最大液面上昇量分布は $ T_{s} $ が6秒付近に鋭い高まりを持つ形状をしており、堺市に立地する $ T_{s} $ が5.9秒の石油タンクで今回の調査結果では最大となる2.25mという最大液面上昇量が報告されている。堺市ではこの石油タンクを含め、油痕・擦過痕により測定された値として最大液面上昇量が1.5mを超えるものが9基あったと報告されている。一方、堺市の南隣に位置する高石市内の石油タンクについて報告された液面上昇量の最大値は堺市よりも小さな値になっている。高石市内の石油タンクの報告値は、すべて液面計によって測定されたもので、液面上昇量の最大値は $ T_{s} $ が5.9秒の石油タンクで1.4mという値である。堺市と高石市の石油タンクについて報告された液面上昇量の差違についての考察においては、計測

図1 2004年9月5日23時57分頃の東海道沖の地震（本震）および前震、最大余震の震央位置（★）と南海トラフにおいて近い将来発生が懸念される巨大地震の想定震源域。南海地震と東南海地震の想定震源域は地震調査研究推進本部（2001）、東海地震の想定震源域は中央防災会議（2001）による。
方法の違いを考慮する必要がある。堺市の石油タンクの調査結果のおおかたに見られる油痕・擦過痕による測定方法については、場合によってはウェザーシールド上端が達した所までを油面の上昇として測っていることも考えられ、この時は液面上昇量を過大評価する恐れがある。また、液面計による測定については、通常液面計は石油タンクの一箇所に取り付けられているため、必ずしも石油タンク側板周上で液面上昇が最大となった場所の液面高さを測定していないことなどの事由から、液面上昇量を過小評価する恐れがある。以上の事情をふまえれば、堺市と高石市の石油タンクのTが6秒付近の液面上昇量には大きな違いはなか

(a) 大阪湾岸

(c) 東京湾岸

ったと考えることもできるが、堺市と高石市の石油タンク立地場所による長周期地震動特性の違いについても考慮する必要があるものと考える。

図2(b)に、伊勢湾岸に立地する石油タンクのうち、四日市市消防本部、知多市消防本部、渥美町消防本部、名古屋市消防局の調査により判明した最大液面上昇量を示す。四日市市の結果は全て液面計による計測値であるが、それ以外の地域については擦過痕と液面計による計測値の両方が含まれている。伊勢湾岸の石油タンクの最大液面上昇量分布には、堺市・高石市の調査結果に見られたような鋭い高まりは見られず、T_{s}が5秒程度以上の石油タンクに数cmか

(b) 伊勢湾岸

スロッシングの1次固有周期（秒）

図2 石油タンクのスロッシングによる最大液面上昇量実測値のスロッシング一次固有周期に対する分布。地震発生を受けて総務省消防庁により実施された浮き屋根式特定屋外タンク貯蔵所を対象とする調査結果に基づく。(a)大阪湾岸。●印、○印は堺市の石油タンクについて、それぞれ油痕・擦過痕、液面計により測定された最大液面上昇量。□印は高石市の石油タンクについての液面計測定値。(b)伊勢湾岸。四日市市の結果は全て液面計による計測値であるが、それ以外の地域については擦過痕と液面計による計測値の両方が含まれている。(c)東京湾岸。全て液面計による測定結果。
ら最大で30cmの液面上昇が発生したという結果になっている。この伊勢湾岸で最大となる30cmの液面上昇をきたした石油タンクは四日市市に立地している。四日市市は本震の震央から約210kmの距離に位置し、震央距離約220kmの堺市とほぼ同程度の距離であるにも拘わらず、発生したスロッシングの程度は低いという調査結果であった。

本震時の堺市、四日市市の震度は4であったが、おおかたの地点で震度が2以下という震度としては揺れが小さく、また震央距離が堺市、四日市市のそれの2倍近くある東京湾岸でもスロッシングの発生が確認された。図2(c)に、東京湾岸に立地する石油タンクのうち、市原市消防局、袖ヶ浦市消防本部、川崎市消防局の調査により判明した最大液面上昇量を示す。これらは全て液面計による測定結果である。市原市内の石油タンクの最大液面上昇量分布はT_{s}が10秒付近にピークを持つ形状をしており、T_{s}が9.8秒の石油タンクで東京湾岸における今回の調査結果では最大となる0.36mという最大液面上昇量が報告されている。この市原市の石油タンクの調査結果に見られるピークの出現位置は、堺市・高石市の6秒付近という値に比べて明らかに長周期側である。なお、市原市においてゲージポールが溶接線に沿って折損した石油タンクについては、被害事情から液面計の記録は残っておらず、その理由により最大液面上昇量はこの図には示していないが、油痕あるいは擦過痕の目視により最大液面上昇量は25cmであったと報告されている。また、このタンクの地震時の液面高さはわかっており、それによればT_{s}は11秒である。

### 3. 大阪湾岸、伊勢湾岸、東京湾岸における長周期地震動

今回の地震で各地の石油タンクにスロッシングを励起した地震動は、全国的な強震観測網である独立行政法人防災科学技術研究所のK-NETとKiK-netや全国の港湾施設に配置されている独立行政法人港湾空港技術研究所の港湾地域強震観測の強震計により地震波形として記録されている。ここでは、大阪湾岸、伊勢湾岸、東京湾岸で得られた強震波形記録と速度応答スペクトルを見ながら、各地の地震動の特徴を述べることにする。

### 3.1 大阪湾岸における長周期地震動

図3に大阪平野とその周辺における強震計配置を示す。▲はK-NET、■はKiK-net、▼は港湾地域強震観測の観測点である。KiK-Konohana（KiK-net此花観測点）とRokko-G（港湾地域強震観測六甲-G観測点）は、地図では海にあるように描いてあるが、これは地図データの情報不足による

図3 大阪平野とその周辺における強震計配置。▲はK-NET、■はKiK-net、▼は港湾地域強震観測の観測点。
ものであり、実際にはそれぞれ舞洲、六甲アイランドと名付けられている埋め立て地上にある。これらの観測点のうち大阪湾岸に位置する地点で記録された加速度波形について、0.1-10Hzのバンドパスフィルターをかけた後に積分することにより得た速度波形を図4に示す。長周期で振幅が大きく継続時間の長い地震動がRokko-G、KiK-Konohana、Osaka-Ji-G（港湾地域強震観測大阪事-G観測点）、Osaka-Minami-G（同大阪南-G観測点）、K-Sakai（K-NET堺観測点）で観測されたことがわかる。Rokko-GとKiK-Konohanaでは、3分以上にもわたって震動が継続し、初動から100秒程度経過してから長周期の地震波の到来によりさらに揺れが大きくなっている。このようなことがわかるのは、この2地点での記録時間が長いおかげである。Osaka-Ji-GとOsaka-Minami-Gならびにスロッシングの発生が報告された堺市・高石市の石油タンクサイトに最も近い観測点であるK-Sakaiの波形記録は、記録開始から120ないし150秒程度で終わってしまっており、それ以後の地震動が不明であるが、これらの記録における最大速度値はRokko-GとKiK-Konohanaのそれとほぼ同程度である。一方、揺れの全容がほぼ記録されているK-Kohbe（K-NET神戸観測点）、K-Kishiwada（K-NET岸和田観測点）とKiK-Tajiri（KiK-net田尻観測点）では長周期の波群は目立たない。Kobe-G（港湾地域強震観測神戸-G観測点）、Kobe-Maya-G（同神戸摩耶-G観測点）、Nishinomiya-G（同西宮-G観測点）では初動からの記録時間が短く長周期の揺れに見舞われたかどうか不明である。ここに記録を示した観測点では加速度センサーにより地震動の加速度が記録されている。一方、大阪平野内外では会員組織である関西地震観測研究協議会が速度計による強震観測を行っており、今回の本震では各地点において300秒以上にもわたる速度波形記録が得られ $ ^{6} $ 、長周期地震動の全容がほぼとらえられている。このことは、加速度計によるトリガー観測システムでは長周期地震動の観測研究において不都合を生じる場合があることを改めて示している。

図5は図4に速度波形を示した観測点について、原記録である加速度波形記録から計算した速度応答スペクトル（減衰1%）を示したものである。この図には、本震時の地震動のスペクトルを実線で示した他、19時7分頃の前震の際の地震動のスペクトルも点線で示した。なお、Kobe-G、

(a) NS

(b) EW

図4 大阪湾岸の強震観測点における本震時の地動速度波形。原記録である加速度記録に0.1-10Hzのバンドパスフィルターをかけた後に積分して得たもの。各トレースの末尾の数字は最大振幅。(a)南北成分（正が北向き）。(b)東西成分（正が東向き）。
Kobe-Maya-G、Nishinomiya-Gの3つの観測点は記録時間が短く、地震動の主要な部分を十分記録できていない恐れがあるため、この図には掲げなかった。図4を示した際に長周期で振幅が大きく継続時間の長い地震動が観測されたと指摘した4つの観測点Rokko-G、KiK-Konohana、Osaka-Ji-G、Osaka-Minami-G、K-Sakaiの本震記録のスペクトルはいずれも周期6秒付近に鋭いピークを持つ形状を呈しており、なかでもRokko-Gのピーク高さが際だつ。一方、それ以外の観測点の本震記録のスペクトルはピークが周期5秒よりも短周期側に位置し、その高さは4つの地点のスペクトルに

図5 大阪湾岸の強震観測点における本震（実線）記録と前震（点線）記録から計算した速度応答スペクトル（減衰1%）。計算には波形記録全体を用いた。黒線は南北成分、灰色の線は東西成分の記録から計算した結果。
図6 濃尾平野・伊勢平野とその周辺における強震計配置。記号の意味は図3に同じ。
遠く及ばない。即ち、Rokko-Gをはじめとする4つの観測点で記録された本震時の地震動は、とりわけ固有周期を6秒前後に持つ石油タンクなどの長大構造物を選択的に大きく振動させ得る性質を持っていたことがわかる。

ところで、図5に点線で示した前震記録のスペクトルは、周期1ないし4秒程度の短周期帯域では本震記録のスペクトルと形状が似ているものの、周期6秒付近には本震と異なり鋭い高まりがない。この違いを解釈する際には、本震と前震では地震規模が異なるため、各観測点においては記録時間も異なっているという事情に注意を払わなければならない。Rokko-GとKiK-Konohanaの両観測点では、前震の記録時間が本震よりも短く、前震については長周期成分を多く含む地震動の後続部分を本震に比べて十分記録できていない恐れがある。しかしながら、Osaka-Ji-G、Osaka-Minami-G、K-Sakaiの3観測点における本震、前震の記録時間はほぼ同じ2分強であり、地震動の全容を記録するには短すぎるものの、ほぼ同一条件を有する記録から計算したスペクトルに周期6秒付近のピークの有無の差が見られることからすると、この違いはMj7.4の本震とMj6.9の前震から放射される周期6秒程度以上の周期帯域における地震波のエネルギーの多寡によるものと考えられる。以上の本震と前震の速度応答スペクトルの比較から、大地震の際に観測される長周期地震動の卓越周期は、観測点近傍の地盤構造、周囲の平野の地下構造、震源から観測点までの地震波伝播経路による影響の他に、震源から放射される地震波の特性にも依存することが改めてわかる。また、以上のような議論の精確を期するためには、地震動の全容が把握できるような記録時間が十分長い地震記録が必要であり、長周期地震動の観測研究においては、地震動の長周期成分が微弱であっても精度良く記録を得らえるという意味において速度計による観測が望ましいことをここでも指摘しておきたい。

### 3.2 伊勢湾岸における長周期地震動

図6に濃尾平野・伊勢平野とその周辺における強震計配置を、図7にこれらの観測点のうち伊勢湾岸などに位置する地点の速度波形（0.1-10Hz）を示す。知多湾岸に位置するKinuura-U（港湾地域強震観測衣浦-U観測点）についても近隣の石油基地や火力発電所に石油タンクが多数立地しているため速度波形を掲げた。この図に掲げたなかでは、K-Yokkaichi（K-NET四日市観測点）と濃尾平野の内部になるがK-Tsushima（K-NET津島観測点）で長周期成分が卓越し継続時間が長い後続動が記録されている。Yokkaichi-G

図7 伊勢湾岸の強震観測点における本震時の地動速度波形。その他は図6に同じ。