地震と津波 トレンド
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2025.12.01〜(49週)
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もちろん地域によってアメリカも災害の避難訓練をします。
私の住むカリフォルニア最北は地震と津波が来るのでその避難訓練が頻繁にあります。小中学校デイケアなどは津波ハザードゾーンにはいってるのでたくさんあります。東倭国大震災の時本土で唯一津波による死者が出た場所。災害対策もします! https://t.co/7AHAJHcYuX December 12, 2025
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大規模地震津波実験施設の開発
https://t.co/fLSf493uqF
大規模地震津波実験施設の開発
菅野 高弘
(独)港湾空港技術研究所(〒239-0826 神奈川県横須賀市長瀬3-1-1)
2004年12月26日インドネシアのスマトラ島沖で地震(Mw9.3)が発生し,津波による甚大な被害が発生した.生き残った方に聞くと,強い地震を感じて10~20分後に大津波が来襲したとのことであった.明らかに地震と津波の複合作用による被害が発生しているが,津波により地震動による被害の痕跡を見つけることが困難であった.地震と津波の複合作用による被災メカニズムを明らかにすることにより,合理的・経済的な対策を講ずることが可能となるため,被災過程を再現できるよう,遠心加速度場に造波装置・水路・水中振動台を導入することとし,世界初の大規模地震津波実験施設を約2年で設計・開発し,約3年の工期で完成したので報告する.
キーワード 大地震,津波,複合災害,被災メカニズム,災害対策
1. はじめに
政府の特別機関である地震調査研究推進研究本部(https://t.co/JyJPeK3jci)
によると,今後30年以内にマグニチュード8程度の大きな海溝型地震が発生する可能性として宮城県沖地震99 %,東海地震84 %,東南海地震58 %,南海地震47%と発表(平成17年3月)されているように,インドネシア・スマトラ沖地震・津波と同規模の災害への備えが緊急課題となっている.
倭国時間2010年2月27日15:34(現地時間では3:34)にチリ中部沿岸で発生したMw 8.8の地震で,チリ共和国沿岸域は地震動と津波による甚大な被害1)が発生した.倭国沿岸域から見ると,本地震は遠地地震であり,地震動は倭国に伝播してくる間に減衰している.一方,津波は翌日2月28日午後に倭国(14時過ぎに東北沿岸,中部~四国沿岸には15時前後)に到達した.地球の周長は約40,000 km,チリが倭国の反対側とすると距離20,000 kmを約24時間かけて1~2mの津波が到達したことになり,養殖施設などの水産物に甚大な被害が発生したことは記憶に新しい.この様に,津波作用による被害だけでも人命や住民の生活活動・経済活動に大きな被害をもたらすことがわかる.
一方,津波を伴わない地震,すなわち地震動のみによる被害についても1995年兵庫県南部地震による6400名以上の犠牲者数や高速道路,鉄道,港湾などの社会基盤施設に甚大な被害2)が発生している.
東海・東南海・南海地震の場合,我が国沿岸域に比較的近い位置に断層が存在することから,2004年インドネシアのスマトラ島沖で発生した地震・津波や,2010年チリのコンセプシオン沖合で発生した地震・津波のように,先ず地震動が施設に作用し,何らかの損傷が発生した後に,津波が来襲しその損傷が進行する地震動と津波作用による複合被害が発生するものと想定される.
地震動と津波作用による複合被害の実態については,未解明であるというのが正直なところである.すなわち,地震動が作用したことによる損傷が発生した後に,津波が作用するため,その痕跡が流失してしまうため,被災メカニズムを同定することが困難な状況にある.
このため筆者は,地震動が作用した後に津波が来襲する過程における被災メカニズムを把握するための実験的アプローチについて検討し,遠心加速度場に,造波装置・水路・水中振動台を導入した大規模地震津波実験施設を開発することとした.
2.地震と津波
地震・津波の発生メカニズムは,ストレスがたまった断層が動くことによって地震動や津波が発生する.地震動の場合,伝わる岩盤の硬さによるが3 km/s~7 km/s(硬いほど速い)という速度で伝播する.一方,津波の速度は重力加速度と水深の積の平方根で計算できる.例えば,4000mの水深であれば,
C=√g×h=√9.8×4000≒200 m/s (1)
となる.沿岸域では水深が浅くなるため速度が遅くなるが,遅いと言っても,水深10 mでは約10 m/sの速度で December 12, 2025
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大規模地震津波実験施設の開発
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あり,男子100mオリンピック金メダリスト並の速さである.よって目の前に迫りつつある津波から走って逃げることは困難であると考えられる. 以上より,同じ断層運動で発生した地震動と津波の到達時刻が異なることが分かる.地震動と津波の作用は,断層直上の場合はほぼ同時に作用するものと考えられるが,断層距離が大きくなるにつれて,先に地震動が作用し,続いて津波が作用する到達の時間差が大きくなる.
(1) 地震による被害要因
ここで,地震による被害について思いつくままに列挙してみる.地震の揺れによる建物被害・斜面崩壊・液状化現象による地下構造物の浮上や地上構造物の沈下,護岸の水平変位,石垣や塀の損壊などが挙げられる.都市部の場合には,電気・ガス・水道などのライフラインにも大きな被害が発生することが知られている. 地震動により施設に被害が発生する原因として,
(a) 加速度:慣性力により損傷が発生,一般的に加速度が大きい程損傷の程度が大きくなる.
(b) 周期:地震動の卓越周期と施設の固有周期が近い場合,共振現象が発生し,施設の応答加速度が大きくなり損傷が発生する.
(c) 部材・材料等の劣化:地震動の繰返し載荷によって部材や地盤材料が劣化していくことにより損傷が発生.砂地盤の場合,常時は硬い地盤が地震時に過剰間隙水圧の上昇により液体状に変化し損傷が発生する「液状化現象」が知られている.
(d) 人為的要因:設計ミス,施工不良,維持管理不良などにより損傷が発生あるいは損傷程度が大きくなる. などが挙げられる.地震時に,ある特定の要因のみによる損傷の発生は少なく,複数の要因が重なり合って損傷するものと考えられる.
沿岸部の施設の事例として写真-1に示すような岸壁の被害(1995年兵庫県南部地震)を見てみる.岸壁は,陸と海の境界として地盤が崩れないように支え(抗土圧構造物)ながら,船舶の接岸・係留・荷役の機能を有する構造物であり,船舶の接岸のため直立の壁である必要があることから,この写真の岸壁は約16 m(水深は12 m)程度の鉄筋コンクリート製の箱(ケーソン)で形成されている.規模としては5階~6階建のアパートと同等の寸法を有するものである.ケーソン式岸壁の設計時には船舶の接岸力・牽引力・潮位変動・陸側からの土圧(常時・地震時)などを考慮している.1995年兵庫県南部地震の被災調査から,地震時にケーソンが2~5m程度海側へ移動し,4度程度海側に傾斜したことが確認3)されている.この変位の原因として,ケーソン本体に作用する慣性力および背後地盤が液状化しケーソンを海側へ押し出す泥水圧が作用すると同時に,基礎部の地盤の過剰間隙水圧が上昇したことによるせん断破壊が発生したため,大きな変位が発生したものと考えられている4).
(2) 津波による被害要因
海底の断層運動により発生した津波は,その隆起した部分が波の山,あるいは沈降した部分が波の谷となって津波が発生する.施設の津波による被災要因として,以下のようなものが考えられる.
(e) 波圧による被害:施設に作用する波圧(波力)には,施設周辺の地形等により衝撃波圧・重複波圧・遡上波圧・越流波圧などがあり,これらの波圧と施設の抵抗力の関係で被害が生じる
(f) 流水力による被害:津波による流れの中の施設は,摩擦力・抗力・揚力・慣性力・造波抵抗力などの力を受ける.副次的に,船舶,流木,瓦礫などの漂流物による被害も顕著である.
(g) 浮力による被害:津波による水位上昇に伴い施設に浮力が作用する. 地震動と同様に,
(h) 人為的要因:設計ミス,施工不良,維持管理不良などにより損傷が発生あるいは損傷程度が大きくなる. 当然,個別の要因のみで被害が発生することは極めて少なく,浮力により浮遊した木材が漂流し施設に衝突するなど,これらの要因が複雑に絡み合い被害が生じているものと考えられる.
(3) 地震と津波の複合被害
前節までに述べたように,地震動と津波の伝播速度の違いから,先に地震動が作用し,続いて津波が作用する.地震動のみであっても(a)~(c)の要因が複雑に絡み合い被害が発生し,ある程度の時間が経過した後に津波の(e)~(g)に起因する被害が発生することになる.また,これらの作用は,地震動の場合「余震」による繰返し作用の影響が有り,津波の場合にも第二波,第三波と複数回作用する.(d)および(h)の人為的要因については,有ってはならない事案であり,本報告の範囲外と考える.
(4) 地震と津波による被害調査の限界
大規模な地震・津波が発生した際に研究者や技術者が現場にいて,被災メカニズムを詳細に観測出来る可能性は極めて低いと考えられる.強震計の設置による地震波形記録の取得や,監視カメラによる津波の映像などが被災メカニズム究明に大きく貢献していることは明らかである.
被害調査は,一般的に大規模な地震・津波が発生した後,数日~数週間~数ヶ月後に,現場に入り被災調査をすることになる.
ここで仮に,写真-1に示した施設が地震と津波の作用を受けたと仮定してみる.当該施設が完成して供用されている期間中に,地盤の圧密などによる変化や過酷な海域環境下での劣化等が進行しつつあるところに,地震動 December 12, 2025
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太平洋戦争のさなかの大地震と津波、海外には秘匿しようとしたけれど、津波が伝わったために対戦国も把握するに至ったという悲しい秘話もある地震でした。 https://t.co/vHRL1tx8aI December 12, 2025
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