1. 確率論的手法に基づく地震動・土砂災害・液状化のハザード評価

地震被害が深刻化している中、事前に地震の危険性を予測し、適切な対策を講じることは極めて重要である。しかし、地震がいつ、どこで発生するのか、どの程度の規模になるのか、地震波がどのように伝播するのか、さらには地盤構造がどのようになっているのかなど、地震の発生や災害に影響する要因には大きな不確実性が存在しており、それらを正確に予測することは困難である。

このような不確実性を考慮できる手法として、確率論的地震ハザード評価がある。確率論的地震ハザード評価は、あらゆる潜在的な震源とそれに伴う不確実性を取り入れ、地震動の強さとその超過発生確率を組み合わせることで、地震のハザードを定量的に評価する。この手法は、耐震設計基準の策定や地域防災計画の立案に広く活用されており、確率論に基づく合理的な防災対策の構築に大きく寄与している。

本研究室では、図1に示すように、フーリエスペクトル(FAS)を用いた多様な地震動強さ指標を統一的に評価可能なハザード評価手法の開発に取り組んでいる。さらに、この手法を土砂災害や液状化のハザード評価にも適用できるように研究開発を進めており、複合的な災害ハザードの包括的な把握を目指している。そして、これらの成果をもとに、庄内地域における地震動・土砂災害・液状化のハザードマップを作成し、地域防災への貢献を図っている。

図1. FASを用いた多様な地震動強さ指標の統一ハザード評価手法

2. 表層地盤による地震動増幅特性の評価

表層地盤は、せん断波速度の低い軟弱層を含むことが多く、地震波がこれらの層を通過する際に、波動の干渉や地盤の共振現象により地震動が大きく増幅される。こうした地震動の増幅特性は、地震時の揺れの強さや地震被害に直接関わるため、適切な評価が地震危険性の予測および防災対策の策定において不可欠である。

本研究室では、図2に示すように、表層地盤による地震動増幅特性の解明、理論的評価手法の構築、微動観測に基づく評価手法の開発などに取り込んでいる。また、図3に示すように、庄内平野において広域的な微動観測を実施し、庄内平野の地盤増幅特性の詳細な把握を進めている。

図2.表層地盤による地震動増幅特性の評価

図3.庄内平野における微動観測