10/07'2004
                          Updated on 10/08'2004
 
         茨城県南部の地震(2004/10/6)の地震動
 
             境有紀(筑波大学大学院システム情報工学研究科)
              大月俊典(筑波大学第三学群工学システム学類)
 
地震発生日時 : 2004年10月6日 23:40頃
震源位置   : 茨城県南部
深さ     : 66km(暫定値)
マグニチュード: 5.7 (暫定値)
 
防災科学技術研究所によるK-NET, KiK-netによる強震記録の中で,震源付近,
およびやや大きな震度を記録した茨城県西部(図1)について,加速度波形
(水平2方向合成最大方向成分および上下成分)を図2に,弾性応答スペクト
ル(水平2方向ベクトル合成,減衰定数5%)を図3に,地動最大加速度(PG
A),地動最大速度(PGV),計測震度を表1に示す(PGA,PGVは水平2方向ベ
クトル合成).
 

          図1 強震観測点位置(★は震源位置)
 

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             K-NET下妻

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             K-NETつくば

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             K-NET石岡

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             K-NET岩井

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             K-NET取手

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             KiK-net霞ヶ浦

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             K-NET大宮

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             K-NET茂木

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             KiK-net常北

水平2方向合成最大方向成分

上下成分
             KiK-net岩瀬
          図2 加速度波形
    
    
図3 弾性応答スペクトル(水平2方向ベクトル合成,減衰定数5%)
 
表1 計測震度(Ij),地動最大加速度(PGA,cm/s2),地動最大速度(PGV,cm/s)
 
 code 観測点名   PGA   PGV   Ij
IBR010  下妻   125.13  9.36  4.38
IBR011  つくば   64.00  5.18  3.67
IBR012  石岡    74.00  5.91  4.00
IBR014  土浦    90.44  4.96  3.99
IBR015  岩井    55.19  5.20  3.63
IBR016  取手   109.13  6.15  4.06
IBRH17  霞ヶ浦  117.94  6.91  4.05
IBR004  大宮   150.70  4.16  4.08
TCG014  茂木   189.11  6.30  4.62 ←5弱
IBRH09  常北   139.86  3.17  3.92
IBRH11  岩瀬   138.37  6.75  4.22
 
2003年5月26日に発生した三陸南地震と,2004年9月5日に発生した紀伊半島南
東沖の地震
と同様に0.5秒以下が卓越した短周期地震動であることがわかる.
0.1-1秒(計測震度に対応),0.5-1秒,1-2秒の3つの周期帯に対応した震度
を比較すると(表2),建物被害に対応した1-2秒震度より計測震度(人体感
覚)に対応した短周期の0.1-1秒震度が大きくなっていることがわかる.今回
の地震が内陸の直下地震でマグニチュードも5.7と小さかったことが短周期が
卓越した地震動が発生した要因の1つと考えられる.
 
     表2 0.1-1秒震度,0.5-1秒震度,1-2秒震度
 
 code 観測点名   0.1-1秒震度 0.5-1秒震度 1-2秒震度
IBR010  下妻     4.32     3.62     3.11
IBR011  つくば    3.65     3.11     3.24
IBR012  石岡     4.19     3.80     3.57
IBR014  土浦     3.96     3.47     3.03
IBR015  岩井     3.63     3.00     2.83
IBR016  取手     4.09     3.44     3.17
IBRH17  霞ヶ浦    4.04     3.52     3.14
IBR004  大宮     3.47     2.51     2.46
TCG014  茂木     4.05     3.03     2.82
IBRH09  常北     3.38     2.46     2.27
IBRH11  岩瀬     4.17     3.38     2.90
 
0.1-1秒震度,0.5-1秒震度,1-2秒震度とは
地震動の周期成分を0.1-1秒,0.5-1秒,1-2秒という3つの周期帯で「震度」
という統一の指標で見比べることができるものです.
 
0.1-1秒は現行の計測震度(人体感覚,室内物品の動き),
0.5-1秒は建物の中小被害,
 1-2秒は建物の大きな被害
 
と対応があります.0.1-1秒震度が大きければ計測震度,即ち,人が強いと感
じる地震であった,1-2秒震度が大きければ建物の大きな被害が生じる地震で
あった,などという見方ができます.
 
表3に1995年兵庫県南部地震のJR鷹取,葺合,JMA神戸,および,震度6を記
録したにかかわらず,その周辺で被害のなかった2点(2001年芸予地震のK-NE
T大野,2003年三陸南地震のJMA大船渡)の3震度を示します.
 
被害が大きかった1995年兵庫県南部地震のJR鷹取と葺合では建物の大きな被害
と相関が高い1-2秒震度が他の震度に比べて大きくなっていることがわかりま
す.これに対して震度6を記録したにかかわらず,その周辺で被害のなかった
2点は,0.1-1秒震度は大きい(6弱)ですが,大きな建物被害と相関が高い
1-2秒震度は小さいことがわかります.
 
JMA神戸も0.1-1秒震度は大きいですが,1-2秒震度は震度6弱と6強の境目程
度で実際の被害(周辺の建物の大きな被害は数%程度)と対応しています.詳
しい計算方法は日本建築学会構造系論文集11月号に掲載予定です.
 
   表3 過去の地震の0.1-1秒震度,0.5-1秒震度,1-2秒震度
 
  地震     観測点  0.1-1秒震度 0.5-1秒震度 1-2秒震度
1995年兵庫県南部 JR鷹取   6.10     5.78    6.63
1995年兵庫県南部 葺合    6.15     5.90    6.40
1995年兵庫県南部 神戸JMA   6.39     6.16    6.09
2001年芸予    K-NET大野  5.75     5.30    4.82
2003年三陸南   JMA大船渡  5.67     4.97    4.73
 
謝辞
 
防災科学技術研究所のK-NET,KiK-netの強震記録および観測点図を使用させて
いただきました.1995年兵庫県南部地震のJR鷹取,葺合はそれぞれJR総合技術
研究所,大阪ガスより提供していただきました.JMAの強震記録は気象庁より
提供していただきました.