報告書番号

SS25008

タイトル（和文）

近年の被害地震分析に基づく配電設備被害の推定精度向上に関する研究

タイトル（英文）

Improvement of damage estimation for electric power distribution equipment based on analysis of recent earthquakes

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
配電設備の地震災害リスク評価マネジメントシステムRAMPErは、地震発生直後に震度および最大加速度の面的分布を推定し、配電設備の被害分布や被害数を算出することにより、早期の復旧支援に役立てられている[1]。近年、福島県沖を震源とするM7.3およびM7.4のスラブ内地震注 ）、内陸地殻内地震の2024年能登半島地震(M7.6)が発生し、特に福島県沖のスラブ内地震では、RAMPErによる配電被害推定結果が実際の被害に比べて過大であったことから、その要因解明と推定手法の改良が求められている。
目　　的
近年発生した地震による配電被害データを分析し、スラブ内地震の配電柱被害率を説明可能な関数を提案するとともに、内陸地殻内地震との差異の要因について考察する。
主な成果
1. 実地震記録に基づくスラブ内地震の配電柱被害率推定関数の提案
福島県沖のスラブ内地震について、250m分割地域メッシュごとの推定計測震度と配電柱被害数を抽出し、計測震度に対する配電柱被害率の分布を求めた結果、概ね震度6強以下では指数関数、より大震度では定数となる関数形を用いることで、配電柱被害率を精度よく推定できることを明らかにした(図1)。得られた推定関数を配電柱被害が0本であった2024年豊後水道のスラブ内地震(M6.6)に適用したところ、配電柱の推定被害数は2.7本となり、従来のRAMPErによる141本に比べて実態に近い結果が得られた。
2. 内陸地殻内地震との配電柱被害率の比較と差異の要因に関する考察
内陸地殻内地震である能登半島地震でも、配電柱被害率をスラブ内地震と同形の関数で近似できた(図2)。ただし被害率の大きさはスラブ内地震と比較しておよそ60倍大きく、停電被害に直結する断混線に限定した場合でも約20倍の差異が確認された(図3)。その要因として配電柱の固有周期に近い周期1秒の応答加速度に着目し、既往地震の強震記録を分析した結果、内陸地殻内地震はスラブ内地震に比べて応答加速度の励起が相対的に大きいことがわかった(図4)。また、能登半島地震の被害域の深部地盤構造が、スラブ内地震の観測地域に比べて周期1秒の応答加速度を相対的に大きく励起することも明らかにした。以上により、同一計測震度における配電柱被害率の差異は、震源特性と地盤震動特性に起因する特定周期の地震動応答特性の影響であることが示唆された。
今後の展開
今後発生する地震に対し、継続的に配電被害データを収集・蓄積するとともに、被害要因の定量的な分析をさらに進めることで、配電柱被害率の推定精度向上を図る。

概要 （英文）

In order to improve the early estimation of the earthquake damage for the electric power distribution poles, we examined the relationship between the spatial seismic ground motion distribution estimated by the earthquake version of risk assessment and management system for power lifeline, RAMPEr, and analyzed observed pole damage for two intra-slab earthquakes off the coast of Fukushima Prefecture and the 2024 Noto Peninsula earthquake. Regarding the relationship between the instrumental seismic intensity and the damage rate of distribution poles per grid square of about 250 m during intra-slab earthquakes, it was found that a functional form of exponential for intensities up to approximately 6 lower and constant for higher intensities improves prediction accuracy. In contrast, although the damage rate of the distribution poles for the Noto earthquake, classified into an inland crustal earthquake, could be approximated by a function similar to that for intra-slab earthquakes, it was several tens of times larger than that for the intra-slab events at the same seismic intensity. The reason for such a difference is partially attributed to the excitation characteristics of the response acceleration at a site with a period of 1-second which is close to the natural period of a typical distribution pole. Based on our analysis, the response accelerations at 1-second for the inland crustal earthquakes are statistically larger than those for the intra-slab earthquakes, which is considered to be due to the influence of ground motion characteristics at specific periods caused by source and site effects.

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