2. 地震動予測地図作成の概略

 地震調査委員会では、山崎(やまさき)断層帯について、その位置および形態、過去や将来の活動等に関する評価結果を「山崎断層帯の評価」(地震調査委員会,2003c;以下「長期評価」という)としてまとめ、公表している。今回、この報告を踏まえ、強震動評価を行った。

2.1 想定する震源断層

 山崎断層帯は、岡山県北東部から兵庫県南東部にかけて分布する活断層帯で、西から那岐山(なぎせん)断層帯、山崎断層帯主部、草谷断層の3つの起震断層に区分される。
 山崎断層帯主部は、岡山県勝田郡勝田町から兵庫県三木市に至る長さが約80kmで、左横ずれが卓越する断層帯である。那岐山断層帯は、岡山県苫田(とまた)郡鏡野町から岡山県勝田郡奈義(なぎ)町に至る長さが約32kmで、北側が南側に対して相対的に隆起する断層帯である。草谷断層は、兵庫県三木市から兵庫県加古川市に至る長さが約13kmで、右横ずれが卓越する断層である。2005年1月1日を起点とした今後30年間の地震発生確率は、山崎断層帯主部のうち北西部で0.08%−1%、南東部で0.03%−5%、那岐山断層帯で0.07%−0.1%、草谷断層でほぼ0%と評価されており、各地震発生確率の最大値をとると、山崎断層帯主部の南東部は、今後30年間に地震が発生する確率が我が国の主な活断層の中では高いグループに属することになる。
 本検討では、「長期評価」を参照して、各断層帯の震源断層位置を図2.1および図2.2のように設定した。震源断層としては、山崎断層帯主部のうち、大原断層・土万(ひじま)断層・安富断層と南東部が同時に活動する場合(以下、モデル1とする)、山崎断層帯主部の北西部のうち、大原断層・土万断層・暮坂峠断層(以下、モデル2とする)、山崎断層帯主部の南東部(以下、モデル3とする)、山崎断層帯主部の南東部と草谷断層が同時に活動する場合(以下、モデル4とする)、那岐山断層帯 (以下、モデル5とする)を想定した。各CASEの震源断層の形状、アスペリティおよび破壊開始点の位置を図2.32.5に示す。モデル1については、震源断層が長大であるため、アスペリティを3つとした。アスペリティの位置については、「長期評価」により平均的なずれの速度が比較的大きいと推測された大原断層に対応する断層帯北西部に大きいアスペリティ(第1アスペリティ)を、上下方向の平均的なずれの速度から活動性が比較的高いと推定される安富断層に対応する断層帯中央部と、平均的なずれの速度が比較的大きいと推測された琵琶甲断層に対応する断層帯南東部に同規模の小さいアスペリティ(第2、第3アスペリティ)を配置した(CASE1−1)。破壊開始点は、地盤増幅効果に加えてディレクティビティ効果により、瀬戸内海沿岸地域で揺れが大きくなると予想されるCASEとして、第1アスペリティの北西端の下隅に設定した。また、「レシピ」の改良という観点から、長大な震源断層に対する震源断層パラメータの設定方法について検討することを目的として、さらに、3CASE(CASE1−2、1−3、1−4)を試行CASEとして想定した。モデル2については、震源断層の面積が比較的大きいため、アスペリティを2つとし、大原断層に対応する断層帯北西部に大きいアスペリティ(第1アスペリティ)を、暮坂峠断層の北西端部に小さいアスペリティ(第2アスペリティ)を配置した。破壊開始点は、第1アスペリティの北西端の下隅(CASE2−1)と、第2アスペリティの南東端の下隅(CASE2−2)の2CASEとした。モデル3については、震源断層の面積が比較的小さいため、平均的なずれの速度が比較的大きいと推測された琵琶甲断層に対応する断層帯中央部にアスペリティを配置し、破壊開始点は、モデル1と同様の観点から、アスペリティの北西端の下隅とした。モデル4については、モデル3と同様に、山崎断層帯主部の南東部の中央部に大きいアスペリティ(第1アスペリティ)を、草谷断層の草谷付近のトレンチ調査結果等を参考に、断層の北東端部に小さいアスペリティ(第2アスペリティ)を配置した。破壊開始点は、過去に2つの断層(帯)が同時に活動した可能性があることから、第2アスペリティの北東端の下隅とした。モデル5については、震源断層の面積が比較的小さく、アスペリティの位置を設定するための情報に乏しいことから、平均的なCASEとして、断層帯中央部にアスペリティを配置し、破壊開始点をアスペリティの中央下端とした。

 まず、簡便法による地震動予測地図作成領域は評価する断層帯のほぼ中心部に位置する山崎断層帯を中心に、西端は那岐山断層帯が評価できる範囲となる北緯34.00度〜36.00度まで、東経133.0度〜136.0度の領域である。図2.2に山崎断層帯・那岐山断層帯において設定された想定断層面分布図を示す。
 この領域における簡便法による地震動評価を行う計算地点は国土数値情報の3次メッシュに対応している。
 一方、詳細法による地震動予測地図作成領域は、全ての断層帯を包括する矩形領域である。領域の4隅の座標値は、

北西端:北緯 35.71°, 東経 133.25°
北東端:北緯 35.71°, 東経 135.80°
南西端:北緯 34.19°, 東経 133.25°
南東端:北緯 34.19°, 東経 135.80°

となっている(本検討では改正測量法以降の日本測地系2000を用いている)。この領域は簡便法による地震動の事前評価を行った後に、概ね震度5強よりも強い地震動が予測される領域を想定して設定されたものである。
 この領域における詳細法による地震動評価を行う計算地点は矩形の計算領域を1km間隔にグリッド分割した点である。具体的には、縦X方向(南北方向)155グリッド、横(東西方向)213グリッドに分割した各点において地震動評価を行った。上述のように詳細法では、工学的基盤で時刻歴波形が1kmグリッド、155×213=33015点で得られるが、本検討でそれらの波形を全て表示することは出来ない。6章では、「詳細法工学的基盤」上において計算された波形のうち、図2.1の図面に示す岡山市役所(岡山県)・津山市役所(岡山県)・鳥取市役所(鳥取県)・大原町役場(岡山県)・山崎町役場(兵庫県)・姫路市役所(兵庫県)・福崎町役場(兵庫県)・三木市役所(兵庫県)・神戸市役所(兵庫県)・大阪市役所(大阪府)のそれぞれに最も近い10評価地点について、時刻歴波形、および減衰定数5%の擬似速度応答スペクトルを例として示すこととした。

2.2 強震動評価の流れ

 山崎断層帯の地震を想定した強震動評価全体の流れを以下に示す。図2.6には作業内容をフローチャートにして示す。

  1. 「山崎断層帯の評価」(地震調査委員会,2003c;以下、「長期評価」という)で示されたそれぞれの断層帯(山崎断層帯主部(北西部・南東部)、那岐山(なぎせん)断層帯、草谷断層)の位置図を参考にして、想定する震源断層モデルの位置・規模(長さ・幅)を設定した。山崎断層帯主部については、大原断層・土万(ひじま)断層・安富断層と南東部が同時に活動する場合(モデル1)と、大原断層・土万断層・暮坂峠(くれさかとうげ)断層(モデル2)の場合、および山崎断層帯主部の南東部の場合(モデル3)を想定した。草谷断層については山崎断層帯主部の南東部と同時に活動する場合(モデル4)を想定した。さらに、那岐山断層帯(モデル5)を想定した。モデル2については、破壊開始点を変えた2通りの震源断層モデルを設定した(CASE2−1、2−2)。
  2.  1. の巨視的震源特性等から微視的震源特性を評価して特性化震源モデル1を設定した。モデル1については、震源断層が長大であることから、特性化震源モデルの作成にあたって、試行的に別途3通りの方法で特性化震源モデルを設定した。したがって、合計で4CASE(CASE1−1、1−2、1−3、1−4)となる。
  3.  山崎断層帯周辺の「深い地盤構造」に対する三次元地下構造モデルを既存の物理探査結果、ボーリング調査の結果等より評価した。「浅い地盤構造」は国土数値情報(国土地理院,1987)を基に作成した。
  4.  2. で作成された特性化震源モデル、3. で作成された三次元地下構造モデルを基に震源断層周辺の領域において、約1km四方のメッシュごとに「詳細法」(ハイブリッド合成法:4章参照)を用いて強震動評価を行った。
  5.  平均的な地震動分布を評価するため、「簡便法」(4章参照)による強震動評価も行った。

 次章以降、上記の評価作業内容について説明するが、強震動評価の構成要素である「震源特性」、「地下構造モデル」、「強震動計算方法」、「予測結果の検証」の考え方については、付録の「活断層で発生する地震の強震動評価のレシピ」(以下、「レシピ」という)に基づいたものであり、その内容と重複する事項についてはここでは簡単に記述した。


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