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■ 基準地震動、シミュレーション  (2015.0410)




○ 地震動 ・ シミュレーション 


日本において、
 Mw 6.6  ≒ 約  5 年 /回 の発生頻度 ( レベル 5−)

(1地点の地震動は、規模 J ^ 0.33 (1/3) に比例、 震源距離 ^ 2 に反比例、)



0.02 〜 1秒  速度・加速度可変モデル (4 〜400 kine / 2400〜6000 gal)
1秒波〜    速度一定モデル (400 kine)
地質、応力係数等は、硬地層の標準値。 

以上の基礎条件での、シミュレーションが良好。 (+ 1 シグマ σ 相当)


(備考)  黒線、2004 新潟中越地震 (川口町)  Mw 6.6 (max 500 kine )





地震動 〜最大速度 ・ 最大加速度、概算表   (※ アスペリティ 中央集中型 ・硬地層 + 1 σ 相当)

レベル Mw 1秒周期・最大速度 
kine カイン
1秒 周期 ・加速度
gal ガル
0.1秒 周期 ・加速度
gal ガル
6 − 7.2 400 2400 6000
5 − 6.6 200 1200 3000
4 − 6.0 100 600 1500


現在、原子力発電所の設計は、レベル 4− 。 (一般住宅は、レベル2)





地震動 シュミレーション 〜 5 x 5 km  x 8 x 3 セル (40 x 15 km)






○ Mw 6.8  地震動 シミュレーション







(Mw 速算式 ≒  log32 SD + 7.0)

Mw = (log J - 4.8)/1.5
log J = 1.5Mw + 4.8

Mw = (logMo-9.1)/1.5
Mo = μSD



地震動の基本




○ 地震動、概算表   (※ アスペリティ 中央集中型、硬地層 + 1 シグマ σ 相当)

レベル Mw 0.02秒 周期 ・加速度
gal ガル
0.1秒 周期 ・加速度
gal ガル
6.9 1600 4000
5− 6.6 1200 3000
6.3 800 2000
4− 6.0 600 1500



基準地震動 ・シミュレーション (例 2) 

規模 Mw   6.6

断層長    20km
断層幅    15km
平均変位   0.9m
剛性率μ   4x10^10N/m2

断層深さ   5−15km
断層種別   横ずれ、正断層2種
傾斜角    45度





○ 安全基準の定義、の考察
  


100万炉年 / 回
 の重大事故リスクに該当する地震動、の計算  (例) 4000 gal / 0.02s Mw 6.6


10万炉年 / 回 事故リスク (例) 2400 gal / 0.02s

÷ 安全余裕率        (例) 1.5

安全・基準地震動       (例) 1600 gal / 0.02s








○ 地震動データの分布
 





ランダムに分散する事象は、(対数)正規分布における標準偏差でその分散の度合いが判明。
(確率分布グラフ・ヒストグラム)。

約 68%の確率で、平均値 ± 1シグマの標準偏差の範囲
約 95%の確率で、平均値 ± 2シグマの標準偏差の範囲



Mw 6.6 硬地層 (アスペリティ 中央集中型、概算)

0.3 万年/ 回 → 600 gal / 0.02s (+0σ)
1  万年/ 回  → 1200 gal / 0.02s (+1σ)
7 万年/ 回  → 2400 gal / 0.02s
 (+2σ) 
100万年/ 回  → 4800 gal / 0.02s (+3σ)

※ 岩手・宮城内陸 及び 留萌地震等 ≒ + 1.5 σ シグマ (通常の 3倍) 相当。




○ 基準地震動 シミュレーション (対数正規分布モデル〜ヒストグラム)



基準地震動のシミュレーションは、震源域 (アスペリティ ) が対象地点に対し、ランダムに発生すると
仮定して計算。震源域もランダム、周期 0.02秒、ガル単位。

地震動の数値は、対数正規分布に近似し、適正な偏差σシグマを算出。
平均 1σで約 2倍程度。 2σ で 4倍。 硬地層と軟地層の応力比、約 2倍。

また、地震動の大きさは、規模J (ジュール)の、3乗根に近似する。


地震動の基本




震源を特定しない地震  (
Mw 6.6) 硬地層 (アスペリティ ・ランダム)  +0〜3σ







○ 被害地震の発生リスク試算



1・ 震源を特定しない地震  

(Mw 6.5〜6.9) 断層面積 250km2 〜 750km2、(日本総面積の約 1/1000、発生頻度 3年/回)
→ 0.3 万年/ 回  (平均、+0σ)

2 ・震源を特定した地震

既知の断層+延長線上の地震 / プレート周辺型、内陸型 etc  リスク確率は多岐。




(備考) 参考 リンク (震源を特定せず策定する地震動)

地震調査研究推進本部 (文部科学省) 九州地域の活断層

http://www.jishin.go.jp/main/chousa/13feb_chi_kyushu/kyushu_gaiyo.pdf
http://jishin.go.jp/main/choukihyoka/katsu_hyokashuho/honpen.pdf

原子力規制委員会

http://www.nsr.go.jp/data/000050725.pdf
http://www.nsr.go.jp/data/000040201.pdf
http://www.nsr.go.jp/data/000035197.pdf
http://www.nsr.go.jp/archive/nsc/taishinkojo/pdf/ukeoi_7.pdf

九州電力
http://www.kyuden.co.jp/var/rev0/0042/8999/1msr94k3k503.pdf


名古屋大学 〜 地震動、規模差 Mo の、1/3 乗 (壇他、2001年)

http://www.sharaku.nuac.nagoya-u.ac.jp/fukuwa/paper-pdf/aij2012/21029ishii.pdf

防災科学技術研究所 (文部科学省)
http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/gk/publication/2/II-3.5.html

日本地震学会
http://www.zisin.jp/modules/pico/index.php?content_id=2780


準備書面   ・ シミュレーション 1



原発ノート