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洋上風力発電に対する津波の影響について――調査と評価手つかずの日本海の海底活断層 防災推進機構理事長・鈴木猛康

秋田市の秋田湾沿いに林立する巨大風車

 全国再エネ問題連絡会は20日、オンライン会議を開催し、そこで防災推進機構理事長の鈴木猛康氏が「洋上風力発電に対する津波(日本海東縁地震帯)の影響について」と題して報告をおこなった。鈴木氏は今回の能登半島地震を踏まえ、日本海東縁部は「地震の巣」と称される地震多発地帯であること、ところが能登半島地震の震源と見られる海底活断層を含め、日本海の海底活断層は調査も評価も手つかずであり、今回のような地震・津波がいつ起こってもおかしくないこと、したがって少なくとも評価が終了するまでは巨大洋上風力のような海洋構造物は建てるべきでないことを訴えた。以下、鈴木氏の報告とシンポジウム参加者との質疑応答の要旨を紹介する。

 

◇     ◇

 

鈴木猛康氏

 日本海に建設されようとしている洋上風力発電について、私はずっと津波の影響を問題視してきた。今回の能登半島地震によって、その疑念が確信に変わった。

 

 今回の能登半島地震は、沿岸の海底の活断層が震源になったと見られている。そして、珠洲市の直下16㌔から断層破壊が始まり、それが南西の輪島市方面へ破壊面が浅くなりつつ伝搬するとともに、輪島市直下でも次の断層破壊が始まった。

 

 両者の波が重なった場所では、1~2秒周期のキラーパルス(短周期地震動)が発生した。それは比較的低層の木造住宅との共振を引き起こし、家屋倒壊など大きな被害をもたらした。

 

 沿岸の海底活断層といっても、内陸の活断層とメカニズムはまったく変わらない。ものすごく大きな揺れが起こる。マグニチュード(M)が7・5をこえているので、きわめて甚大な被害が出るということがすぐにわかる断層破壊だった。

 

 どれだけすごいエネルギーかというと、29年前の1月17日に発生した阪神淡路大震災のエネルギーを一とすると、その9倍だ【表参照】。きわめて大きな破壊力を持った地震だった。

 

 また、東日本大震災のように日本海溝(北米プレートに太平洋プレートが沈み込んでいるところ)で起こる地震は、断層破壊が起こる場所が陸地から約130㌔離れている。津波のスピードは、一番深いところではジェット機と同じで、時速800㌔だ。

 

 それに対して日本海側では、ユーラシアプレートと北米プレートの境界だろうといわれるところはあるが、日本海溝や南海トラフのようなはっきりしたプレートのくぼみはない。そして、沿岸の断層からの距離がわずかしかないので、数分で津波が到達する。

 

日本海東縁は“地震の巣” 洋上風力の促進区域

 

 日本海のユーラシアプレートと北米プレートの境界、日本海東縁部は、地震の巣になっている【図①参照】。

 

 1993年には北海道南西沖地震(M7・8)があった。震源に近い奥尻島では、地震後三分で30㍍の津波が来たという。火災や津波で202人が亡くなった。秋田の沖では1983年に日本海中部地震(M7・7)があった。津波で100人が死亡し、子どもたちもたくさん亡くなった。新潟地震(M7・5)は1964年で、沿岸部で家屋倒壊、津波、火災による被害が出た。

 

 山形と秋田の間に地震の空白域があるが、ここはマグニチュード7後半の地震が発生することが想定されている。

 

 今、国は再エネ海域利用法にもとづいて、洋上風力発電の建設を促進する促進区域を指定している。日本海側を見ると、まず北海道では、①石狩市沖、②岩宇・南後志地区沖、③島牧沖、④檜山沖、⑤松前沖が、促進区域指定の第二段階である「有望な区域」に指定されている。②③は着床式だが、同時に浮体式でも第一段階の「一定の準備段階に進んでいる区域」に入り、経産省が今年から調査を始めるといっている。

 

 青森県では、⑥青森県沖日本海(南側)が「促進区域」に、⑦青森県沖日本海(北側)が「有望な区域」に指定され、⑥は事業者公募が始まった。秋田県では、⑧八峰町・能代市沖、⑨能代市・三種町・男鹿市沖、⑩男鹿市・潟上市・秋田市沖、⑪由利本荘市沖(北側、南側)がいずれも「促進区域」に指定され、⑨⑩⑪は事業者選定が終わっている。

 

 山形県では⑫遊佐町沖が「促進区域」に指定されて事業者の公募が始まり、⑬酒田市沖が「有望な区域」に指定された。新潟県では⑭村上市・胎内市沖が「促進区域」に指定され、事業者選定が終わった。

 

 そしてこれら「促進区域」や「有望な区域」に指定されたところが、今のべた地震の巣に集中している。しかし、ここに洋上風力を建てるうえで地震や津波は検討項目にあがっていない。

 

 この地図は、海底活断層を示したものだ【図②参照】。

 

 日本には内陸の活断層は約2000あるといわれている。活断層とは、1万年よりも最近に動いたことが確認されており、これからも動くだろうと推定される断層のことだ。この2000の活断層のうち、M7級の地震を発生させる恐れのある主要な約100の活断層については、文科省の地震調査研究推進本部が「地震発生可能性の長期評価」をおこなっており、今後30年内にどれくらいの確率で発生し、どれくらいの規模になるかを評価している。

 

 ところが、海底活断層はそれができていない。能登半島地震の震源になったと見られる「F43」「F42」と呼ばれる2本の海底活断層について、政府による調査も評価もおこなわれていなかった。だから石川県は、この海底活断層を地震予測の想定に入れていなかった。

 

 新潟から山形、秋田、青森、北海道へと連なる地震の巣といわれる地域の海底活断層についても、調査も評価もされていない。評価されていないのに、これらの活断層を想定した地震を対象とした構造物の耐震設計はおこなわれない。ここが一番大きな問題だ。

 

 この地図に示されている海底活断層は、船を使って音波で調査したものだ。しかし、活断層の評価をするためには、そこをボーリングして何年に一度、どのように動いたかなどを調べなければならない。そのためにはたいへんな時間とお金がかかる。実は現在、九州から始めて能登半島あたりまでボーリング調査をおこなっているが、評価が出されるまでには最短でもあと五年はかかると思われる。新潟から北海道まではその後だ。

 

洋上風力は耐えられるか 凶器となる可能性も

 

 この沿岸の海底活断層で破壊が生じると、あっという間に津波が海岸に押し寄せる。船舶は、通常であれば、地震の直後に津波の影響の少ない沖へ避難する。津波は水深が深いほど波が小さく、浅いほど波が高くなる。というのは、一端沈み込んだ、あるいは盛り上がった海水が一気に押し寄せてくるからだ。浅くなればなるほど、流れてくる海水の量は変わらないので、波は高くなる。

 

 ところが日本海の海底活断層で地震が起こった場合、船舶は沖に避難する時間的余裕がない。船も住宅も自動車も流され、陸と海の間を往復することになる。それもユラユラと流されるのではない。津波は時速20~30㌔のスピードで陸に上がってくることがある。だから逃げられない。

 

 こういうことの影響がほとんど考慮されないまま、陸上風力も、着床式の洋上風力も浮体式の洋上風力もつくられようとしている。だから私はずっと疑念を抱いていた。

 

 着床式の洋上風力は、モノパイル基礎やジャケット基礎だ。深い場所での浮体式洋上風力になると、海底面に固定したチェーン等で係留する。そして海上に高さ200㍍をこえる風車を据える【図③参照】。

 

 津波についてだが、普通の波は海水面近くの波浪で、深い海底では海水は動いていない。ところが津波は、底から海水面まで一緒に動いてくる。サンゴ礁などはズタズタになる。それが陸上に到達するとすごいパワーを発揮する。

 

 まず、洋上風力は津波に耐えられるか。どのくらいの津波まで耐えられるのか。津波で海底の海水が動き、チェーンが引っ張られる。そこには家も船も流れてきて、構造物に衝突する恐れがある【図④参照】。それでも大丈夫というのなら、その根拠を示してほしい。ここがはっきりさせられていないのに、なぜ超大型の風車をつくることにゴーサインが出るのか、私は理解できない。

 

 私は地震工学を専門にしてきた。地震工学のなかには地盤の揺れを研究する分野もあれば、建物の揺れを研究する分野もあるが、そのなかに海岸工学という分野がある。海岸には海底面があり、海水面があり、構造物があるが、波浪や津波そのものや構造物への波浪の影響などを研究する分野だ。

 

 そして、海岸や陸上の構造物に対する津波の影響について研究され始めたのは、せいぜい2011年の東日本大震災の後だ。津波によって巨大な力がかかるのに、それまでは設計方法がなかったわけだ。

 

 現在、海岸構造物についてある程度は津波の影響を考慮する設計方法が示されているが、洋上風力のような巨大な海洋構造物については確立されていない。津波のシミュレーションもおこなっている海岸工学を専門とする友人に聞いてみたが、大津波による係留構造物の安定性を解析したり、設計する方法を研究している研究者は日本にはいないそうだ。なのになぜ、日本の沿岸にこんな大型の構造物がつくられるのか。

 

 今回の能登半島地震では、4㍍の隆起があった。それも一定の高さ分だけ隆起するのではなく、当然ながら傾斜している。その場合、海底に固定したはずのジャケットの基礎が動いたらどうなるのか?

 

 また、能登半島地震では、揺れの強さの目安となる「最大加速度」は2800ガルだった。重力の2・8倍の加速度が発生したわけだ。一般的に耐震設計で使われる加速度は、重力の0・3~0・5倍ぐらいだ。志賀原発は重力の0・38倍の加速度が加わったときに「安全です」という設計をしているようだ。しかし今回は、直下型地震で2・8倍の加速度が観測されたし、上下方向でも2・6倍が観測されているので、大きな石があったならジャンプしているはずだ。このときに重い駆体を持つ巨大風車が耐えられるのか?

 

 さらに、津波によって巨大風車の一部が船や家や流木とともにものすごいスピードで陸に流れ込み、凶器となる可能性がある。また、停電によって風車の運転停止機能が作動せず、ブレードが回り続けるかもしれない。

 

 私は今回の海底活断層を震源とする能登半島地震を見て、日本海には地震の巣がたくさんあり、それも沿岸にたくさんの断層があるわけだから、能登半島地震と同じ現象が新潟から北海道まで、どこでも起こる可能性があるという確信を得た。したがって沿岸の海底活断層について、文科省の地震調査研究推進本部による地震活動の評価が終わってからでないと、洋上風力発電に手をつけてはいけない、ということを強調したい。

 

 活断層の活動がわかってくると、どんな揺れが、どんな地盤変動が、どんな津波が襲ってくるかということがだいたい予測できる。そのときはじめて、この三つの影響を評価した洋上風力発電の設計方法を決めることができる。今はそれが示されていない。

 

 そして、われわれ研究者が理解できるような設計方法が示されれば、例えば土木学会の地震工学委員会に委託して、それを評価してもらう。設計方法が確立され、洋上風力が「安全」だと事業者が主張するのであれば、その妥当性を審査する第三者機関を立ち上げるよう事業者に求めていく必要がある。

 

 ところがその前提にまったく手がつけられていないのに、こんな危険な構造物を受け入れるわけにはいかないというのが私の考えだ。

 

 今回の能登半島地震について、すでにいろいろな学術団体が調査結果を公表しており、研究者のなかでは情報が共有できている。その成果にもとづいて今日の意見をまとめた。まずは能登半島地震でわかったこと、その教訓をどう生かすのかを明確にするのが一番だと考えている。

 

■質疑応答から

 

 石狩市の参加者は「石狩湾では電力会社や商社、不動産会社など11事業者が洋上風力建設に手をあげている。入札で1事業者にしぼられるわけだが、その計画を見ると、風車の高さは最大で300㍍、最多で石狩湾に250基建てるというもので、最大総出力は178・5万㌔㍗。泊原発3基に匹敵する」とのべた。

 

 もう一人の石狩市の参加者は、「地震や津波で石狩湾にはどういう影響が出るのか」と聞いた。鈴木氏は「日本海側の海底活断層については、まず地震学者がその影響の調査に着手していない状況だ。地震について発生のメカニズムがわかったときに、その揺れの大きさを評価する研究者がいて、揺れに対してその上の構造物を評価する研究者がいる。今はその大元が明確になっていない。ただし、地震・津波の影響がわからないから設計上は考慮していませんという言い訳が通らなくなったのが今回の地震だ。石狩湾でも沿岸に海底活断層があるし、北海道南西沖地震では石狩湾に3~4㍍の津波が来ている。今回の地震と同様のことが起こることを前提に、洋上風力を検討しないといけない。まずは専門家が地震の調査をして評価を出すまで手を付けるのは待て、と要求していくべきだ」とのべた。

 

 宮城県の参加者は、「船で塩釜港に入るのに、そこは岩礁だらけなので、海に信号機を浮かばせている。それもチェーンで海底に係留されているが、5年に1回チェーンを交換しないとすり切れてしまう。それは海上保安部の仕事だ。浮体式風力は巨大なものであり、津波の影響を考えると恐ろしい」とのべた。鈴木氏は「洋上に浮体式風力が200とか300あったとして、津波でチェーンが切れて浮遊し始める危険性があり、そうなると凶器になってしまう」と答えた。

 

 別の参加者は「山形県の遊佐町沖も、洋上風力発電の促進区域に指定され、入札が始まろうとしている。今日の話を聞き、もはや賛成とか反対といったレベルでなく、協議会の解散にもっていくような運動を起こしていく必要があると思った」とのべた。

 

 そのほか、今回の能登半島地震によるメガソーラーの被害についても論議された。石川県穴水町では、太陽光パネルとともに土砂が崩れ、一家3人が生き埋めになった。金沢工業大学教授の徳永光晴氏の調査では、能登町鶴町、七尾市能登島向田町、七尾市中島町瀬嵐で、山の斜面が崩落し太陽光パネルが崩壊していることが明らかになっている。ただし全体像はまだわかっていない。能登半島で稼働中だった73基の風力発電がどうなったかもわかっていない。

 

 また、原発についても、「原発自身が活断層の上に建っている。たいへんな問題だと思う」という意見が出された。鈴木氏は「志賀原発は活断層の真上にあるといっても過言ではない。伊方原発は中央構造線(活断層そのものではない)の真上にある。しかし、陸上に活断層があるかどうかだけで原発立地としての適否が評価されているという現状がある」と指摘した。

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