6.詳細法による地震動評価

 詳細法により想定琵琶湖西岸断層帯地震の地震動を評価して地震動予測地図を作成する。

6.1 計算条件と計算方法

 2章5章最後に示した地震動予測地図作成領域において、3章で設定した三次元地下構造モデルと4章で設定した想定琵琶湖西岸断層帯地震の断層モデルを用いて、詳細法(付録B参照)により地震動を評価し、地震動予測地図を作成する。詳細法は、設定した地下構造モデルと断層モデルに対して、ハイブリッド合成法により各地の工学的基盤での地震動の時刻歴を評価し、その最大値に対して藤本・翠川 (2003)に基づく表層地盤増幅率を考慮して地表での地震動の最大値を評価し、翠川ほか (1999)を適用して計測震度を評価する方法である。ハイブリッド合成法とは、設定した地下構造モデルと断層モデルに対して、理論的方法により長周期帯域での地震動を評価し、半経験的方法により短周期帯域での地震動を評価した上で、両者にマッチングフィルターを施して合成する方法のことである。ここでは、理論的方法としては三次元有限差分法( Pitarka (1999) による不等間隔格子有限差分法 )を用い、半経験的方法としては統計的グリーン関数法(壇ほか, 2001)を用いる。
 本検討では、詳細法工学的基盤(三次元地下構造モデル上面)での地震動の時刻歴・速度最大値分布、および、地表での地震動の速度最大値分布・計測震度分布を求める。

 6.1.1 本検討に固有な条件設定

 計算手法は詳細法(付録B参照)であるが、そのうち、本検討に固有な条件設定について以下に記す。
 統計的グリーン関数法のパラメータのうち、地殻の 値は

とした。本検討では、地震動評価地点が面的に広がっており断層面に対して様々な角度の位置にあることから、放射特性係数 (ラディエーションパターン係数)の値は、Boore and Boatwright (1984) による全方位での平均的な係数0.63を √2 で除して水平2成分に分解した値である

= 0.445

とした。また、高周波遮断振動数 と定数 は、佐藤ほか (1994b)の推定値である

= 6.0 [Hz], = 4.2

とした。
 ハイブリッド法では、理論的方法により評価された長周期地震動にはローパスフィルター処理、半経験的方法により評価された短周期地震動にはハイパスフィルター処理をそれぞれ施した後、両者を重ね合わせて接続する。このフィルターをマッチングフィルターと呼ぶ。両フィルターとも接続周期 で0.5となるcosine型フィルターで、 /1.4 〜 /0.6 の遷移周期帯域で1から0に減衰する。本検討では、

= 1.5 [sec]

とし、遷移周期 2.5 〜 1.07秒(遷移周波数 0.4 〜 0.933 Hz)のフィルターを用いた。図6.1-1に、ハイブリッド法のマッチングフィルター(接続周期 1.5 秒)を示す。

 6.1.2 滑り速度時間関数

 図6.1-2に、有限差分法による地震動評価に用いた滑り速度時間関数を示す。上から順に想定琵琶湖西岸断層帯地震の第一アスペリティ・第二アスペリティ・背景領域の滑り速度時間関数で、いずれも細実線が中村・宮武( 2000 )による関数、太破線がこれを三角形関数の重ね合わせにより近似したものである。

 6.1.3 時刻歴例示地点

 断層との相対位置関係から見て特徴的な地震動になると判断される地点や地域の中心都市の地方自治体中央庁舎位置に最も近い格子点の中から2章に記した8地点を選んで、時刻歴の計算結果を例示する。以下に、各地点の選定理由や特徴を簡潔に記す。

  1. 敦賀( TSU:敦賀市役所 )
     断層北方にあり、ケース1ではバックワード・ディレクティビティ、ケース2ではフォワード・ディレクティビティの位置にある。
  1. 今津( IMA:今津町役場 )
     第一アスぺリティ至近、断層の地表トレース至近にあり、特にケース1では第一アスぺリティの破壊前面にあって強い破壊指向性にさらされる。
  1. 彦根( HIK:彦根市役所 )
     下盤側の堆積層上主要都市である。
  1. 草津( KUS:草津市役所 )
     下盤側の堆積層上主要都市である。
  1. 大津( OTS:大津市役所 )
     断層南端付近にあり、ケース1ではフォワード・ディレクティビティ、ケース2ではバックワード・ディレクティビティの位置にあり、滋賀県庁所在地である。
  1. 京都( KYO:京都市役所 )
     上盤側の堆積層上の古都で、政令指定都市であり京都府庁所在地である。
  1. 大阪( OSA:大阪市役所 )
     断層の南方に離れた平野上の政令指定都市で、大阪府庁所在地である。
  1. 奈良( NAR:奈良市役所 )
     断層の南方に離れた盆地上の古都で、奈良県庁所在地である。

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