安井宏樹

被害関数のばらつきが被害家屋数に及ぼす影響に関する研究

池田隆明

我が国では様々な地震防災活動が行われており、各自治体で行われている地震被害想定もその一つである。既定の評価方法はないが、対象地域をメッシュ分割し、想定地震に対する地表地震外力を評価し、被害関数から地震外力に応じた被害率を用いてメッシュ内での被害数を求める手続きが多く用いられている。地表地震外力は基盤での地震外力に表層地盤の増幅率を乗じて求めており、サイト特性が考慮されている。メッシュ内の地震外力が一定であるなど実地震での被害メカニズムを考えると課題があるが、広域な被害評価に対応できることから一定の有用性が認められている。南海トラフ沿いの大地震など、今後発生が想定される地震への準備を考えると地震被害想定の高度化は地震防災上重要な課題である。
本研究では、被害関数と増幅特性に着目し、それぞれが想定結果に及ぼす影響について特定の地域を対象とした検討を行う。被害関数は被害数の算出、増幅特性は地表面地震外力の算出に直接影響を及ぼす重要な要素である。なお、被害想定対象は戸建住宅とし、対象地域は前橋市とする。想定地震は群馬県の地震被害想定で用いられている地震と仮想直下地震を使用した。
現在用いられている被害関数は1995年兵庫県南部地震における地震動レベルに応じた住宅被害率データに基づき標準正規分布の累積分布関数で求められている。データが少ないため、被害データが追加されると被害関数が変化する。そこで、実際の被害率データの分布範囲に新たにデータを加えて複数の被害関数を作成し、被害想定結果を相互比較することにより、被害関数が想定結果に及ぼす影響を検討した。
増幅率については表層地盤の非線形特性の影響を検討した。基盤と地表で同時に地震観測が行われている地震観測記録を用いて、地震動レベルによる増幅率の変化を求め、被害想定に用いる増幅特性に反映させた。その結果、被害関数の影響は大きく、最も差が生じたケースでは全壊以上では約34％、半壊以上では約20％、一部損壊以上では約6%増加することがわかった。そのため、地震被害想定では既存の被害関数だけではなく、可能性が高い被害関数を複数用意して相互評価することが重要であることがわかった。増幅特性については全壊以上、半壊以上、一部損壊以上いずれも既往の被害関数と比較して被害数は減少する実務上有用な傾向が得られた。
地震被害想定は実地震の被害過程を再現するように行う必要があるが、広域の評価を行わなければならず、地域ごとの詳細なデータや特徴を十分反映できないという相反する課題がある。簡便性を担保しながら個々の評価精度を向上させる取り組みの継続が必要である。