１．はじめに
2007年7月16日10時13分に新潟県中越沖でMj6.8の地震が発生し、柏崎市やその周辺の地域では多くの被害が発生した。特に今回の地震では震源近傍に存在した東京電力柏崎・刈羽原子力発電所（KK原子力発電所）において、非常に大きな地震動が観測され、その結果、火災や若干の放射性物質の漏洩など、原子力発電所にとっての初めての地震被害が発生した。この地震の震源過程を明らかにし、大きな地震動の生成過程を解明することは非常に重要な課題である。震源過程の解明に重要な役割を果たす震源近傍における記録として、KK原子力発電所における観測記録が震災予防協会を通じて公開された。関係各位に敬意を表したい。我々は地震直後から防災科学技術研究所のK-NETやKiK-netの地震波形記録を用い、経験的グリーン関数法によるフォワードモデリングによって震源モデルの評価を行ってきた。また地震直後、他機関による波形インバージョン結果も幾つか公表されたが、ほとんどの結果が本震のメカニズムとして余震分布から東落ちの逆断層が採用されたものであった。我々も地震直後はそのような結果を参考に、モデル化（Ver.1）を試みたが、その後、KK原子力発電所における観測記録（本震）の公表（紙ベース）を受け、KK原子力発電所における最大振幅や被害を説明するため、また地殻変動や波形インバージョンから、断層面としては西落ちの方が適切であるとの報告も参考に、再度、経験的グリーン関数法を用いたフォワードモデリングを行い、3つのアスペリティからなる震源モデルを提案した(Ver.2)。その後、KK原子力発電所における観測記録（本震）のディジタル値の公表を受け、またF-netの柏崎（KZK）における本震、余震記録から3つ目のアスペリティ(Asp-3)を拘束することを試みた。なお、現時点ではKK発電所における余震記録は公開されていないため、Asp-3のKK発電所における妥当性については公開された地盤構造に基づく離散化波数法による理論的シミュレーションによる検討を行った。
２．用いた余震
ここでは経験的グリーン関数として2007年7月16日21時08分に発生した余震（Mj4.4）を用いた。記録は長周期側の精度を考え、0.2〜10Hzのバンドパスフィルターをかけて用いた。震源情報や評価した震源パラメータを
表１に示す。
３．震源モデル
図1及び
図2に最終的に得られた３つのアスペリティを有する震源モデルと観測点位置、本震、余震の震源位置などを示す。本震のメカニズム等を
表2に示す。破壊速度は2.7km/secとした。
破壊は震源（
★）から円状に広がると仮定したが、Asp-3については震源からの破壊が
★に到達してから再度円状に広がると仮定した。なお、Asp-3の破壊開始時間は破壊の伝播時間に約1秒間の時間遅れを仮定している。
アスペリティ（Asp-1,Asp-2）については明瞭に２つの波群が分離して観測されているK-NETのNIG016（寺泊）などの観測記録との一致度から、その位置、大きさなどを決定した。なお、Asp-1,Asp-2の場所はVer.2とほぼ同じであるが、大きさや応力降下量などは余震の震源パラメータを再評価して決定した。また、Asp-3について、KZKでの経験的グリーン関数法による波形合成や波数積分法による理論地震動、KK発電所における理論地震動を考慮し、その位置やパラメータを決定した。ここで、最も重要なKK発電所における記録の後半に出現する大振幅速度パルスの振幅や出現時間が重要な拘束条件となる。
図3にはF-net（KZK）、K-NET及びKiK-net（比較的硬質地盤の地中）観測点における観測波形と合成波形の比較を示す。KZKでは、加速度波形（振幅や包絡形）での一致度は良いが、速度波形での一致度は十分ではない。これは余震との震源放射特性の違いなども想定され、後述するように理論波形との比較を試みた。K-NETやKiK-netでの観測点での波形合成結果は良好であり、南西方向への破壊伝播と3つのアスペリティの存在を指示する結果と考える。観測点によっては短周期成分（加速度波形）が過大評価となっていたり、震源放射特性の違いか、変位波形振幅の違いは見受けられる。中でも、NIG019（小千谷）やNIG017（長岡）では地盤の非線形化がうかがえる。このような現象は2004年新潟県中越地震でも指摘されている(文献1)。また、特にNIG018での観測記録は強い非線形性（液状化？）を示すが、線型な波形合成結果との大きな違いを示す。ただし、継続時間や包絡形はその有効性を示唆している。
図4にはKK原子力発電所（1号機、5号機）やF-net柏崎（KZK）における離散化波数法による理論速度波形と観測記録を比較して示す。離散化波数法の計算に用いた1次元地盤構造を
表3(文献2、3)に示す。すべての観測点での波形の再現性は非常に良く、震源モデルの妥当性を示唆している。
図5にはK-NET、KiK-net及びF-net(柏崎)における擬似速度応答スペクトルでの比較を示す。
なお、ここでは西落ちの断層面が有力であるとの観点で断層モデルを評価したが、東落ちの場合も検討した。その結果、特にKK発電所における観測波形の内、Asp-3からの地震波を他の観測点での一致度を低下させないように再現することは困難との結論に現在は至っている。すなわち、Asp-3からの地震波の到達時間を合わせるためには、東落ちの場合、Asp-3の位置をサイトに近く、深くするか、サイトから遠く、浅くするかが考えられるが、両者ともKKサイトでの加速度振幅や速度パルスの振幅を再現するためには、大きなすべりを仮定せざるを得ず、その場合、他の観測点で過大評価となり、観測記録の再現性が非常に悪くなる。なお、ここで評価された3つのアスペリティの応力降下量の平均値はこれまでの内陸地殻内地震の平均値とほぼ整合する。
４．おわりに
今回の地震の断層面としてはKK発電所での観測記録などから西落ちが有力であるとの判断の下、また震源南西方向に位置するF-net柏崎（KZK）も含めた経験的グリーン関数法を用いた震源のフォワードモデリングを行った。さらに、KK原子力発電所における本震データや地盤情報の公開を受け、理論的シミュレーションを行った。結果として、西落ちの断層面上に3つのアスペリティを有する震源モデルを提案した。ただし、3つのアスペリティの震源パラメータ（応力降下量や地震モーメント）については、これまでの内陸地殻内地震の結果とほぼ整合する結果を得た。今後よりKK発電所の余震の公開を待って、震源モデルの有効性を検証する必要がある。
５．参考文献
1)Kamae, K., T. Ikeda, and S. Miwa: Source model composed of asperities
for the 2004 Mid Niigata Prefecture, Japan, earthquake (MJMA =6.8) by the
forward modeling using the empirical Green's function method, Earth Planets
Space, Vol.57,No.6,pp.533-538,2005.
2) 東京電力株式会社: 柏崎刈羽原子力発電所における平成19 年新潟県中越沖地震時に取得された地震観測データの分析に係る報告（第一報）, 平成19年7月30日.
3) 独立行政法人 原子力安全基盤機構: 地震に係る確率論的安全評価手法の整備=深部地盤速度構造同定に基づく地震動特性評価に関する検討=に関する報告書,
平成17年12月
６．謝辞
ここでは（独）防災科学技術研究所によるK-NET、KiK-net及びF-net、並びに東京電力株式会社による柏崎・刈羽原子力発電所の観測記録、気象庁一元化処理による震源情報を使用させて頂きました。記して感謝の意を表します。
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