6.2 計算結果
統計的グリーン関数法および３次元有限差分法により、詳細法工学的基盤（＝深部地盤上面）における各々の地震動の時刻歴を求め、それらを合成するハイブリッド法により詳細法工学的基盤における地震動の時刻歴を求める。このハイブリッド法による時刻歴の最大速度に表層の地盤増幅率を乗じて地表の最大速度を求め、さらに経験式によって計測震度を求める。
ここでは、統計的グリーン関数法、３次元有限差分法、ハイブリッド法のそれぞれの結果についてまとめる。
6.2.1 統計的グリーン関数法による強震動予測
図6.2-1に深度30mまでの平均S波速度を，図6.2-2に詳細法工学的基盤から地表までの増幅率を示す。
図6.2-3に統計的グリーン関数法による詳細法工学的基盤面における最大速度分布を示す。
これらの図によれば、最大速度はケース１およびケース２では、断層帯周辺および東方にかけて50〜100cm/s程度となる地点が分布している。また、ケース３では、断層近傍で100〜150cm/s程度となる地点が一部に点在している。一方ケース４では、全体的にケース１〜３に比べて50〜100cm/s程度となる地域が広くなっており、100〜150cm/s程度となる地点も多くなっている。
6.2.2 ３次元有限差分法による強震動予測結果
予測結果として，以下の内容についてまとめる。
- スナップショット
- 測線沿いの速度波形表示
- 最大速度振幅分布図
（１）スナップショット
図6.2-4にケース２における詳細法工学的基盤における粒子速度のスナップショット（NS成分を表示）を示す。
これらの図によれば、破壊が南部アスペリティの南東下端で始まり、その後南から北に向かって破壊が伝播するのに伴い、破壊開始後30秒程度までは、断層周辺において南から北および西方向に地震波が伝播していく様子が見られる。
さらに時間が経過するにつれて、全体的には地震波が広がり、振幅は徐々に小さくなっている。しかし、時間が経過しても揺れが続いている地域があり、その傾向は苫小牧付近で最も顕著であり、さらに北側の岩見沢にかけての石狩低地沿いにその傾向が見られる。これは３次元的な深部地盤構造の影響によるものと推測される。
（２）測線沿いの速度波形表示
ケース２について、東西方向に深部地盤構造モデルの断面と詳細法工学的基盤面での速度波形を表示した。図6.2-5に断面図を示す位置を示し、図6.2-6に各断面における速度構造モデルと差分法による速度波形を示す。速度構造モデルはＳ波速度に応じて配色を変えており、速度波形には周波数1Hzのハイカットフィルターを施している。
これらの図によれば、堆積層の厚い部分において、構造により励起された表面波と思われる波が長時間継続している。さらに詳細に見てみると、地震基盤（図中で青色の部分）までの堆積層全体が厚い地域よりも、堆積層上部の第１速度層、第２速度層（図中でピンク色、赤色の部分）の厚い地域の方で、よりその傾向が強く見られる。このことは、速度層間の速度コントラストや３次元的な形状の影響も考えられるものの、堆積層上部（浅部）の速度値・層厚の影響が大きいことを示唆している。
（３）最大速度振幅分布
図6.2-7に３次元有限差分法による詳細法工学的基盤面での最大速度分布を示す。
これらの図によれば、最大速度は各ケースとも断層帯周辺および西方にかけて50〜100cm/s程度、一部の地域で100〜150cm/s程度となる地点が分布している。全体的に見ると、50〜100cm/s程度あるいはそれ以上となる地域が最も広くなっているのはケース１であり、また、ケース２では、断層近傍の一部地域で150cm/s以上となる地点が点在している。
また、成分の違いについては、ケース１を除いてケースではEW成分の方が強い揺れになる地域が広くなっている。逆にケース１ではNS成分の方が強い揺れ（50〜100cm/s程度）になる地域が広くなっている。これは、破壊進行方向および断層面との位置関係、および３次元的な地盤構造の影響によるものが大きいと考えられる。
6.2.3 ハイブリッド法による強震動予測
（１）最大速度
図6.2-8にハイブリッド法による詳細法工学的基盤面における最大速度分布（水平２成分のベクトル合成）を示す。
これらの図によれば、各ケースとも、断層近傍を含む石狩低地全域にわたって50〜100cm/s程度以上となっており、一部150cm/s以上となる地域も点在している。また、破壊開始点を断層中央部に設定したケース３とケース４を比較すると、ケース４の方が全体的に速度値は大きくなっており、これは主にアスペリティのパラメータ設定の違いを反映したものと考えられる。
図6.2-9に地表面における最大速度分布を示す。これは、図6.2-8に示した詳細法工学的基盤面の最大速度に、微地形区分から求められた表層地盤の増幅率を乗じ、地表の最大速度を求めたものである。
これらの図によれば、地表の最大速度値は、断層近傍および石狩低地において100〜150cm/s程度以上となっている。
（２）計測震度
図6.2-10に地表面における計測震度分布を示す。これは、上記地表の最大速度に対して、翠川･他（1999）による計測震度と最大速度の関係を用いて計測震度を求めたものである。
震度が大きくなる地域は、破壊開始点および破壊の進行方向に影響されており、ケース１では震度の大きい地域が南に広がっており、岩見沢市から苫小牧市付近まで震度６強以上となっている。また、ケース２では震度の大きい地域が北に広がっており、震度６弱の地域が石狩川に沿って深川市付近まで広がっている。一方ケース３は、ケース１，２の中間的な様相を呈している。ケース３とケース４を比較すると、明らかにケース４の方が全般的に震度の大きい地域が広くなっており、太平洋側から日本海側まで、および石狩川流域で震度６弱以上となっている。
（３）時刻歴波形とスペクトル
図6.2-11に代表地点（北から順に、滝川市、富良野市、岩見沢市、江別市、夕張市、札幌市、千歳市、苫小牧市の各市役所の位置するメッシュ）における、時刻歴波形と減衰5%の擬似速度応答スペクトルを示す。
これらの図によれば、地点ごとに波形性状やスペクトル形状が異なっており、ディレクティビティ効果の影響や深部地盤構造の影響が現れている。継続時間は断層近傍の岩見沢市、夕張市で短く、やや離れた山間地に位置する富良野市も同様である。一方石狩低地に位置する札幌市、江別市、千歳市、苫小牧市では継続時間が長くなっている。
スペクトル形状については、断層近傍および山間地の岩見沢市、夕張市、富良野市で、卓越周期が１秒前後より短周期となっているのに対して、滝川市で２秒付近、札幌市で４〜６秒付近に卓越周期がある。一方、江別市、千歳市、苫小牧市では卓越周期は10秒前後となっており、長周期になっている。ケースによる違いは、各地点ともほとんど違いが見られず、滝川市のケース１のみ他のケースとやや異なっている。
（４）距離減衰式との比較
図6.2-12には司・翠川 (1999) の距離減衰式とハイブリッド法による計算結果を比較したものを示す。距離は断層最短距離を用いている。
これらの図によれば、各ケースとも計算結果は距離減衰式によるものと比較的良い対応を示している。ばらつきについては、ケース１，２については距離が離れるにつれて、平均値−1σ以下となっているデータがあり、相体的にばらつきが大きい。一方ケース３，４はケース１，２に比べるとばらつきは小さく、特にケース４は、計算結果のほとんどが距離減衰式の平均値±1σ内となっている。
6.2.4 詳細法と簡便法の比較
前項までにおいて、石狩低地東縁断層帯の地震を想定した強震動予測について、簡便法による結果と詳細法による結果を示した。ここでは両者の結果の比較を行ってみる。
図6.2-13に両手法の計測震度の差（詳細法による計測震度−簡便法による計測震度）を示す。
これらの図によれば、各ケースとも破壊進行方向側において、ほとんどの地点で詳細法の結果が簡便法の結果を上回っており、逆方向については、簡便法の結果が詳細法の結果を上回っている。これは、簡便法における面的な評価が、単純に断層最短距離だけで評価しており、破壊様式等を全く考慮していないことによるものである。さらに差が一様でないのは、破壊様式だけでなく３次元的な地盤構造の影響も加わっていることによるものである。
また、簡便法では、与えるパラメータとして、断層の位置・形状とモーメントマグニチュードしか与えないのに対して、詳細法については、位置・形状の他に多種のパラメータ設定を行って評価している。つまり、簡便法は、位置・形状とモーメントマグニチュードを設定すれば、１評価地点において１つの評価結果しか与えないのに対して、詳細法では、位置・形状とモーメントマグニチュード以外にも設定し得るパラメータがあり、そのパラメータの設定の違いが評価結果に反映されることになる。各ケースの違いは、簡便法では設定し得ないパラメータ設定の違いが、詳細法では如実に現れることを示している。
図6.2-14〜図6.2-15に簡便法で使われている距離減衰式との比較を面的に表現したものを示す。距離減衰式との比較については、前項で距離減衰式の値と計算結果値との比較を示しているが、ここでは別な観点として面的な分布について示した。なお、比較は詳細法工学的基盤での比較とした。
図6.2-14は、距離減衰式の平均値と±1σの３つの値を閾値として、平均値＋1σ以上、平均値〜平均値＋1σ、平均値−1σ〜平均値、平均値−1σ以下の４つの範囲に分け、ある評価地点での詳細法の計算結果が、その地点における上記４つの範囲のどの範囲に当たるかを示したものである。また、図6.2-15は範囲ごとにデータを抽出し、その際には個々のデータの詳細法の計算結果（最大速度値）がどの程度の大きさであるかを示した。
これらの図によれば、傾向は前項で示したもの（図6.2-12参照）と同様であるが、断層との位置関係などがより明らかになっている。
先の震度の差による比較と同様に、大局的には破壊進行方向側において距離減衰式より大きめとなる地域が多く、逆方向については小さめとなる地域が多くなっている。ただ、その分布は一様ではない。また、ケースによらず常に距離減衰式より大きめとなる地域も存在し、岩見沢市から北村付近、江別市から札幌市北東部および当別町付近、栗山町および由仁町付近、苫小牧市西部などに見られる。これらは、ディレクティビティ効果の影響と地盤構造の影響によるものと考えられる。
また、データのばらつきを距離減衰式との比較でとらえれば、図6.2-14において赤色および黄緑色の部分が少ないほど、ばらつきが小さいとされ、この場合は、ケース４が最もばらつきが少ないケースと判断されることになる。
さらに個別に抽出した図6.2-15によれば、断層近傍で平均値−1σ以下とされるデータの多くは、振幅レベルも小さいことを示しており、これは破壊様式の影響が大きいことが推測される。また、断層より離れた地域で平均値＋1σ以上となるのは、前述の江別市から札幌市北東部および当別町付近、苫小牧市西部で、振幅レベルはその地域の周囲の振幅レベルよりも大きくなっており、距離に比して地盤構造の影響の程度が大きいことが推測される。
いずれにしても、簡便法が平均的な評価結果を与えるのに対して、詳細法は震源情報および地盤情報を考慮しており、より地域の詳細な評価が行えることを示している。
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