JP2005273188A - 緊急地震速報連動の水門自動開閉システム - Google Patents

Abstract

【課題】 緊急地震速報を活用して、主要動が到達する前に、津波防災用の水門を液状化の発生前に自動的に閉門するシステムを開発して、解決を図ることを目的とする。
【解決手段】 地震発生の初期微動（Ｐ波）の情報を、リアルタイム地震情報利用協議会が受信し、直ちに緊急地震速報として、震源近在の避難所に発信する。避難所は、リアルタイム地震情報利用協議会からの緊急地震速報を解析して、予測震度（Ｎ）が５強以上の場合は、住民への避難行動を勧告し、管理する水門Ａ、Ｂ，Ｃに地震対策を指示する。
水門Ａ、Ｂおよび，Ｃは、避難所から地震対策の指示を受信した時、水門を閉門し、地震の主要動（Ｓ波）の到達および、４分後に予測される津波の到達に備える。
【選択図】 図１

Description

地震観測網が一定の水準にあって、データが即時的（リアルタイム）あるいは準リアル
タイムで収集されている環境で、地震の発生後かつ地震波が到達するまでにその情報をユ
ーザーに伝え、大規模地震による津波や地震被害の危険性が高い海岸において、海岸保全施設である水門の自動開閉システムに関する。

地震発生からのデータに基づく津波対応システムについては、水門の操作および、津波警報システムが提案されている。

特願２００３−２７８１２２号公報

しかし、このような緊急地震速報連動の水門自動開閉システムにおいて、周囲を海に囲まれた日本全国には４００を越える水門および防潮堤のゲートが存在し、津波による浸水を防止する役割を担っている。当該河川管理を迅速に行うために自動化が進められている。水門管理システムは自動化が推進されてゆく中で、今まで２から３分要していた水門開閉のハード的迅速化技術へもつながるものとなる。また、現在、海底ケーブルを利用した海底地震計や津波計のデータは本システムのデーターベースである防災科学技術研究所のＨｉ−ｎｅｔのシステムに統合され、より正確な津波到来の情報を反映することとなり、また、海底ケーブルシステム（たとえば地球観測ケーブルネットワーク委員会ARENA: Advanced Real-time Earth monitoring Network in the Area）の普及化へつながるものである。

また、大規模地震による津波や地震被害の危険性が高い海岸において、海岸背後に生活する住民等の安全・安心を確保することを目的とした海岸保全施設のである水門の緊急地震速報連動の遠隔操作システムを提供する。
本発明では、上記の課題を、緊急地震速報を活用して、地震の大きな揺れの主要動が到達する前で、津波防災用の水門の開閉を液状化が発生する前に自動的に開始するシステムを開発して、解決をはかる。

本発明では、新たな方法の提示により、以上に説明した課題に応えるものである。
本目的を達成するためには、次の５項が必要である。
１）気象庁から発信される緊急地震情報を含むリアルタイム地震情報
２）水門管理に必要な港湾周辺・水門施設に関するデータベース、
３）リアルタイム地震情報を利用した水門利用サイトでの地震動評価システム開発
４）予測地震動・データベースに基づく水門制御信号発生装置
５）リアルタイム地震情報に対応した水門
そして、本発明においては、特許請求の範囲に記載するように構成している。すなわち、本発明は、請求項１に記載のように、
緊急地震速報の活用方法であって、緊急地震速報に連動して自動的に、複数の水門を開閉制御することを特徴とする緊急地震速報連動の水門自動開閉システムを構成する。
また、本発明は、請求項２に記載のように、
緊急地震速報の活用方法であって、上記緊急地震速報に連動して海底地震計と津波計のデータにより津波予測の機能を具備することを特徴とする請求項１に記載の緊急地震速報連動の水門自動開閉システムを構成する。
また、本発明は、請求項３に記載のように、
緊急地震速報の活用方法であって、上記緊急地震速報に連動して水門管理表示装置を具備することを特徴とする請求項１乃至２に記載の緊急地震速報連動の水門自動開閉システムを構成する。

現在、自治体で始まったばかりの水門自動制御システムを、より効果的かつ精度よく実施することで、津波の河口・河川への遡上による家屋の損傷・農地の浸水を防ぎ、人的・経済的な被害を大幅に軽減できる。また、水門管理を自動化することで、港湾水門管理の高度化および２次災害防止効果も得られる。さらに港湾施設のIT（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）化の一環として整備を行うことで、経済活性化にも貢献する。
また、津波は、実際の最高波高到達には20分程度の余裕が存在することから、現実的なシステムとされていたが、このような従来の自動化されたシステムに比べ、大きな揺れの主要動が到達する前に緊急地震速報により自動・半自動で連動するシステムで、地震動の揺れおよび地盤の液状化による水門開閉の確実な始動が保証できる。また、海底ケーブルを利用した海底地震計と津波計のデータで実際の津波発生を確認し、より正確な到来の情報を反映することとなり、従来の気象庁の情報だけでなく、最高波高、浸水高さ、到達時間などの限定的な指標を、緊急地震速報と気象庁予測を元に、精査し直すシステムが可能となる。

また、地震発生の危険度が高まる中、緊急地震速報を活用して、時間的に確度の高い情報を元に水門の開閉管理を実施する。津波による河口・河川の遡上により家屋の損傷・農地の浸水を防ぐことで人的・経済的な被害の軽減に大きく寄与する。研究課題の終了時には、自動・半自動で連動する水門管理システムのプロトタイプの完成と避難所に緊急地震速報表示システムを設置することで、地震情報の表示システムにより情報の共有化をはかることが可能となる。

さらに、各自治体で始まったばかりの水門自動化システムの高度化・信頼度向上を図ることで、河口・河川の遡上による家屋の損傷・農地の浸水を防ぎ、人的・経済的な被害を激減する。また、水門をいち早く自動化することで、管理者の2次災害防止効果も得られる。また、避難場所に緊急地震速報を表示することで、避難民の誘導促進、安心情報の提供も可能となり、情報の共有化により、自助・互助・公助の再認識を啓発することが可能となる。

次に、本発明に係る緊急地震速報連動の水門自動開閉システムの方法によって得られる効果を請求項ごとに説明する。

まず、請求項１の発明においては、緊急地震速報を活用することにより、地震動の揺れおよび地盤の液状化による障害のない、水門開閉の確実な始動が保証できる。
また、請求項２の発明においては、緊急地震速報に連動して海底地震計と水圧計のデータを活用することにより、高精度の津波予測が可能となる。
また、請求項３の発明においては、避難場所に緊急地震速報を表示することで、避難民の誘導促進、安心情報の提供も可能となり、情報の共有化により、自助・互助・公助の再認識を啓発することが可能となる。

以下に実施例を示す。

図１は本発明に係る緊急地震速報連動の水門自動開閉システムのタイムテーブルを示す図である。図１に示すように、横軸を時間（単位：分）とし、縦軸を地震発生から、気象庁および、リアルタイム地震情報利用協議会、震源近在の避難所および、水門Ａ、Ｂ，Ｃとする。

まず、地震発生の初期微動（Ｐ波）の情報を、リアルタイム地震情報利用協議会が受信し、直ちに緊急地震速報として、震源近在の避難所に発信する。避難所は、リアルタイム地震情報利用協議会からの緊急地震速報を解析して、予測震度（Ｎ）が一定値、例えば５強以上の場合は、住民への避難行動を勧告する。さらに、管理する水門Ａ、Ｂ，Ｃに地震対策を指示する。また、予測震度（Ｎ）が一定値、例えば５強を超えない場合は、無視するか、防災訓練に活用する。

次に、水門Ａ、Ｂおよび，Ｃは、避難所から地震対策の指示を受信した時、水門を閉門し、地震の主要動（Ｓ波）の到達（例えば５０秒後）に備える。そして、例えば４分後に予測される津波の到達までに、水門Ａ、Ｂおよび，Ｃの閉門を完了させる。
そして、気象庁等１から発信される緊急地震情報、地震波形、震度などの実測地震強度を含むリアルタイム地震情報、港湾周辺に関するデータベースを基に、従来方法（特願２００１−２５７７６５号公報および、特願２００３−３４５１４５号公報参照）によってリアルタイム地震情報を利用した水門利用サイトでの地震動評価を行い、続いて、水門制御データベースに基づいた水門制御信号を発生させ、それにより、水門を最適に自動制御出来るようにする。

以上説明した緊急地震速報連動の水門自動開閉システムによれば、大きな揺れの主要動が到達する前に、地震情報により自動・半自動で連動するシステムが作動するので、地震動の揺れおよび地盤の液状化による水門開閉の確実な始動が保証できる。また、従来の気象庁の情報だけでなく最高波高、浸水高さ、到達時間などの限定的な指標を、緊急地震速報と気象庁予測を元に、精査し直すシステムの開発が可能となる。

図２は本発明に係る緊急地震速報連動の水門自動開閉システムの構成を示す図である。図２に示すように、全国に設置されている地震波観測網地震計からの地震情報を、気象庁１等を経由して、リアルタイム地震情報利用協議会２が受信する。リアルタイム地震情報利用協議会２は、受信した地震情報をリアルタイム地震情報に変換して、避難所管理センタ５に送信する。気象庁等１と地震情報送受信装置２間のデータ受信において、例えば、ＮＴＴデジタル専用線による伝送をイーサネット（登録商標)に変換する機能を有する。そして、避難所管理センタ５はインターネット３１を介して、複数の避難所７−Ａ１、Ｂ１、Ｃ１およびＮ１にリアルタイム地震情報を送信する。

避難所７−Ａ１は、地震情報受信装置１１、データ配信装置１２および、表示装置１３によって構成する。
そして、データ配信装置１２によって、水門管理システム９へ対処方法を指示する。
水門管理システム９は、地震情報受信装置２１によって受信した対処方法を、水門制御盤２２へ伝送する。水門制御盤２２は、水門管理システム９が管理する高度ＩＴ化水門Ａ３，Ｂ３，Ｍ３および、Ｎ３へインターネット３２を介して、図１に示したタイムテーブルに従って水門を閉門する。

また、緊急地震速報連動の水門自動開閉システムは、各地域に複数あり、図２に示すように、避難所はＡ１、Ｂ１、Ｍ１およびＮ１が設置される。従って、地域ごとに、緊急地震速報連動の一つの水門管理センタ５を設置して、リアルタイム地震情報利用協議会２と専用回線によって接続して、緊急地震速報を高速に通信することが必要である。

同様に、避難所７―Ａ１、Ｂ１、Ｍ１および、Ｎ１に接続する水門管理システム９は、Ａ２、Ｂ２、Ｍ２および、Ｎ２を必要とする。

さらに、一つの水門管理システム９が管理する高度ＩＴ化水門１０は複数あり、図２に示すように、水門管理システム９が制御する高度ＩＴ化水門１０は、例えば、Ａ３、Ｂ３、Ｍ３および、Ｎ３である。

そして、気象庁１等の緊急地震速報に、海底地震計と水圧計のデータにより津波予測の機能を付加することで、津波の予測精度が向上する。

以上、説明したように、複数の避難所はＡ１、Ｂ１、Ｍ１、Ｎ１、水門管理システム１０―Ａ２、Ｂ２、Ｍ２および、Ｎ２および、高度ＩＴ化水門１０−Ａ３、Ｂ３、Ｍ３、Ｎ３を、接続するには、インターネット３１および、３２の利用が適切である。
その結果、緊急地震速報連動の水門自動開閉システムは、リアルタイム地震情報を活用することによって、インターネット回線の輻輳前に、高度ＩＴ化水門１０−Ａ３、Ｂ３、Ｍ３、Ｎ３の必要な情報を、より確実に伝送することが可能である。
また、緊急地震速報に連動して海底地震計と水圧計のデータを活用することにより、高精度の津波予測が可能となる。

図３は、図２示した避難所９のシステムの構成図である。図３に示すように、気象庁等１、リアルタイム地震情報利用協議会２から配信される緊急地震速報を、避難所管理センタ５を経由して受信できる地震情報受信装置１１、演算装置１５、データ配信装置１２および、表示装置１３によって構成する。

そして、演算装置１５は、計測震度相当値と主要動到達時間を計算する機能及び、小さい地震は関係者の連絡判断のしきい値設定機能を有する。

そして、演算装置１５の解析結果は、データ配信装置１２に送信する。データ配信装置１２は、演算装置１５の解析結果を水門管理システム９に配信する。さらに、データ配信装置１２は、演算装置１５の解析結果を避難所７の表示装置１２に配信する。表示装置１２では、例えば、図４に示すような画面で、緊急地震速報を表示する。

図４は本発明に係る緊急地震速報利用による地震情報表示の説明図である。図４に示すように、地震の震源４１と表示装置１２の設置場所である避難所７の位置情報を表示する。この表示では、震源４１と表示装置１２の設置場所７の位置関係が、方向と震央距離が明確になる。また、図４の右側に、地震の主要動（Ｓ波）の到達までの余裕時間（カウントダウン表示）と推定震度を参照した地震対応が可能となる。そして、津波発生の可能性「あり」「なし」を表示し、津波発生の可能性がある場合は、津波到達の余裕時間をカウントダウン表示する。

以上説明したように、図４に示す位置情報により、震源４１と表示装置１２の設置してある避難所７の位置関係が明確になり、さらに、津波到達の予測時間を表示することによって、地震防災の有効な手段が得られる。さらに、避難場所に緊急地震速報を表示することで、避難民の誘導促進、安心情報の提供も可能となり、情報の共有化により、自助・互助・公助の再認識を啓発することが可能となる。

本発明に係る緊急地震速報連動の水門自動開閉システムのタイムテーブルを示す図である。 本発明に係る緊急地震速報連動の水門自動開閉の構成を示す図である。 図２示した避難所Ａ１のシステムの構成図である。 本発明に係る緊急地震速報利用による地震情報表示の説明図である。

符号の説明

１ 気象庁等
２ リアルタイム地震情報利用協議会
５ 避難所管理センタ
７ 避難所
９ 水門管理システム
１０ 高度ＩＴ化水門
１１ 地震情報受信装置
１２ データ配信装置
１３ 表示装置
１５ 演算装置
２１ 地震情報受信装置
２２ 水門制御盤
３１ インターネット
３２ インターネット
４１ 震源地

Claims (3)

1. 緊急地震速報の活用方法であって、緊急地震速報に連動して自動的に、複数の水門を開閉制御することを特徴とする緊急地震速報連動の水門自動開閉システム。
2. 緊急地震速報の活用方法であって、上記緊急地震速報に連動して海底地震計と水圧計のデータにより津波予測の機能を具備することを特徴とする請求項１に記載の緊急地震速報連動の水門自動開閉システム。
3. 緊急地震速報の活用方法であって、上記緊急地震速報に連動して水門管理表示装置を具備することを特徴とする請求項１乃至２に記載の緊急地震速報連動の水門自動開閉システム。
   

Images