震源近傍の地震ハザード評価手法の高度化に関する研究（令和2年度～令和5年度）

研究課題

地震に対する原子力安全規制では、地震の規模や震源断層の長さ・幅等のパラメータにおける各種の不確かさを適切に踏まえて地震動（地震による揺れ）を評価し、基準地震動を策定することが求められています。そのような不確かさを如何に精緻に評価するかが重要な研究課題となっています。

研究項目

本プロジェクトは、（1）地震動評価に一般的に用いられる断層モデル法（断層モデルを用いた手法）の改良及び精度向上、（2）地表に現れていない断層を震源とする地震への備えとして想定する震源を特定せず策定する地震動（※1）の評価の精度向上、（3）地震の影響についての様々な不確かさを確率の形で考慮することのできる確率論的地震ハザード評価（※2）手法の高度化、（4）地表地震断層での変位（ずれ）の大きさの評価に関する不確かさの低減について研究を行います。

※1（震源を特定せず策定する地震動）：震源と活断層を関連づけることが困難な過去の内陸地殻内の地震について得られた震源近傍における観測記録を収集し、これらを基に各種の不確かさを考慮して敷地の地盤物性に応じた応答スペクトルを設定して策定されるものです。
※2（確率論的地震ハザード評価）：ある評価地点に影響を与える可能性のある複数の地震について、それらの発生頻度及び地震動の強さに関する不確実さを考慮して、当該評価地点において将来の一定の期間に発生する地震動の強さの確率を解析するものです。

研究内容

（1）平成28年の熊本地震で得られた、比較的浅い地盤での断層破壊（浅部断層破壊（※3））に関する知見を踏まえ断層モデルを改良するとともに、検証解析や震源断層パラメータ分析を行い、その不確かさに係る知見を蓄積することにより、断層モデル法の精度向上を図ります（図1）。

※3（浅部断層破壊）：地震規模の大きい内陸地殻内地震の発生を伴う、地震発生層内の震源断層の破壊によって、地震発生層より浅い領域（浅部断層）へ破壊が伝播することをいいます。

図1　浅部断層破壊を考慮した特性化震源モデルの検討

（2）震源を特定せず策定する地震動について全国共通に考慮すべきである標準応答スペクトル（※4）の信頼性を高めるため、新たな観測記録の追加解析等に基づく、分析・検討を行い、地震動評価の精度向上を図ります（図2）。

※4（標準応答スペクトル）：原子力規制委員会が設置した「震源を特定せず策定する地震動に関する検討チーム」において、内陸地殻内地震の震源近傍の観測記録を多数収集して、補正、統計的処理等を行い、全国共通に考慮すべき「震源を特定せず策定する地震動」の応答スペクトルとして策定したものであり、令和3年4月21日の実用発電用原子炉及びその附属施設の位置、構造及び設備の基準に関する規則の解釈等の一部改正により規制に取り入れられた応答スペクトルです。

図2　震源を特定せず策定する地震動の検討

（3）活断層による地震の規模、発生頻度や地震動評価におけるより合理的な不確かさの取扱い方法を検討し、確率論的地震ハザード評価手法をより信頼性の高いものにします（図3）。

図3　地震規模等の不確かさを考慮した確率論的地震ハザード評価の検討

（4）断層変位の評価式の基となっている断層変位データのばらつきが大きく、データ数も限られていることを踏まえ、室内実験や数値解析を実施してデータを拡充した上で断層変位評価のためのモデル化を行い、不確かさの低減を図ります（図4）。

図4　断層変位評価に係る知見の蓄積

成果の活用先

これらの研究で得られた成果は、各原子炉施設が地震動を適切に想定しているか、審査においてその妥当性を判断する際に、適宜活用されます。

上記のより詳しい内容については、研究計画をご覧ください。

令和5年度安全研究計画【PDF：15.4MB】
（2～8ページ）

安全研究に係る事前評価結果【PDF： 320KB】
（1～3ページ）

プロジェクト終了後に掲載予定