1. はじめに

　1998年7月17日に発生したパプアニューギニア・アイタペ津波は，パプア・ニュ ーギニア西セピック州シッサノ沿岸30kmにわたる地域に被害を及ぼし，津波高が最大 で10mを超える巨大津波であった．^1）想定される地震 の規模（M=7.1）からは通常あり得ないこの大津波の発生メカニズムに関して，調査 ・解析が現在も行われている．本津波の原因として，

　�@海底地形の影響

　�A断層以外の津波発生源（海底地滑り，崩落など）

が挙げられているが今だに解明されていない．

　そこで本研究では，海底地形の影響，そして津波地震と海底地滑りの可能性の 検討を，主に数値計算によって行い，この津波発生機構を解析していくことを目的と する．

　

2. 海底地形の影響

2 - 1　はじめに

　昨年1月に得られた新しい海底地形データ^2）は ，非常に精密である．特に従来の地形図には，ラグーンの左右にある海底谷はなかっ た．実際にこの地形データを用いて津波伝播計算を行った結果，シッサノ沿岸30kmに 津波が集中するという結果が得られた．しかし，どこでどのような地形の影響を受け て波が集中するかという過程は知られていない．そこで，まず海底地形が津波伝播に どのような影響を与えるのかを波向線法^3）を用いて 検討する．

　

2 - 2　計算結果

　実際の津波の伝播は，断層の長さ，走向によっても大きく左右される．断層に よる津波の伝播の特徴を把握するため，断層の走向方向に1km間隔に，1本ずつ波向き 線を放出するようにプログラムを修正して，計算を行った．その結果をFig.1（左）に示す．これによると，波向線が丸印で記した領域 で大きく屈折し，その結果波向線がSissano LagoonとMalol周辺に集中していることが分かる．また，海底地滑りの場合を考慮し て，点源から360°に波向線を引いてみた．その結果の1つをFig.1 （右）に示す．結果は断層を設定した場合と同様の結果が得られた．これらの結 果よりラグーン周辺の独特の地形（海底谷）が津波の集中を促す要因であることが分 かった．

　

　

　Fig.1 波向線（例）

　 　

3. 推定断層による津波伝播計算

　精密な地形を用いて，断層による津波の伝播計算を行った．海底断層の位置は 現地調査をもとに設定した．また断層パラメータは，表面波マグニチュードとモーメ ントマグニチュードの差がほとんど無いこと，現地調査の結果，津波被災地を中心と して広い範囲で住民が震度5から6弱を感じていること，本震や余震による液状化の大 小の痕跡が砂嘴上の集落に数多く見いだされていることから，今回の地震は，「高角 逆断層」と判断した．設定した断層パラメータをTable.1に 示す．

　

Table.1 断層パラメータ

L(km)	W(km)	TH(°)	DL(°)	RD(°)	D(m)
40	20	270	70	90	2.15

（L：断層の走向方向の長さ，W：傾斜方向の長さ，　

TH：走向，DL：傾斜，RD：滑り角，D：食い違い量）

　沿岸での最高水位分布をFig.2に示す．Fig.2において，計算結果と実測値を比較すると，双方とも WarapuとAropの周辺でもっとも水位が高く，津波が集中している点で最高水位の空間 分布の形状は，一致していることが分かる． しかし，計算値は実測値と比べてまだ非常に小さいことが分かる．　　

　断層パラメータとマグニチュードは統計的にある程度の関係式が成り立つが， ばらつきもある．そこで，このばらつきを考慮して津波高ができるだけ大きくなるよ うに断層パラメータを設定して再び伝播計算を行った．しかし結果的には最大のピー ク値で6m弱であり，実測値には遠く及ばない．よって，推定されるマグニチュードか らは本津波の推定が困難であることが分かる．ゆえに本津波の原因として考えられる ケースは，

　�@通常のマグニチュードからは推定できない，特殊の断層運動であった場合

　�A断層運動以外に海底地滑り等の他の津波発生源があった場合．

の2つが挙げられると思われる．

Fig.2 汀線における最高水位分布

　

4. 津波発生源の推定(1) ミ 位置の推定

4 - 1　推定方法

　3の結果より，海底地滑りを想定してまず津波発生源の位置を推定する．ある点 から波向線を放出する計算法は2-2と同様である．また津波到達時間分布は，Davis< SUP>4）によって調査されているので，これを用いて計算結 果と比較する．

　

4 - 2　計算結果

　局所的な海底地滑りを考慮して，1点から360°に1°ずつ波向線を放射して，波 向線が沿岸に到達した時間の空間分布を出した．その結果を調査結果と比較する．津 波発生源を設置した位置をFig.3に示す．この12ケースの計算 結果のうち，Sissano Lagoonに非常に近い領域（Case-6からCase-8周辺の領域）で津波が発生した場合が， 調査結果から得られた津波到達時間分布を十分に説明できる，ということが分かった ．Case-6，8の結果をFig.4に示す．

Fig.3 津波発生源の設置位置

　

Fig.4 計算結果(Case-6,8)

　

5. 津波発生源の推定(2) ミ 海底地滑りの津波伝播計算

5 - 1　はじめに

　4-2の結果より，この領域に実際に海底地滑りを設定して津波数値計算を行い，

　�@沿岸での最高水位分布

　�A津波到達時間の空間分布

を現地調査結果と比べることによって，海底地滑りの位置や規模（広さと厚さ） を推定していく．最後に，海底地滑りの発生時刻の検討を行う．

　

5 - 2　計算方法

　土石流を考慮した二層流数値計算法が松本ら^5） によって開発されている．そこでこの計算法を用いて，数値計算を行う．本計算では ，大まかな海底地滑りの推定を目的としているので，地滑りの形は簡単に円形とし， 層厚も一様とした．

　

5 - 3　計算結果

　海底地滑りの位置，直径，最大層厚を変化させて様々なケースの海底地滑りを 設定し，数値計算を行った．その結果，地滑りの位置はFig.3のCase-6と8の間，規模 は体積であらわすと約7〜9×109m3の範囲に設定すると，最高水位分布・沿岸への津 波の到達時間分布ともに調査結果とほぼ一致する．そのケースをTable.2，Fig.5に示す．

　海底地滑り発生時刻の推定は，津波到達時間について現地調査結果と計算結果 の差を算出すればよい．Fig.5をみると，その差は約8〜10分であることから，海底地 滑り発生時刻は本震（18：48）が起きてから約8〜10分後，つまり18：56〜58である と考えられる．

　

Table.2 海底地滑りの設定（例）

海底地滑りの中心位置	広さ	最大層厚	体積
Fig.3のCase-6と8の間	直径：15km	45m	7.96×109m3

　

Fig.5 計算結果(例)

　

6. 結論

　昨年までに得られた現地調査結果をもとに数値解析を行い，「海 底地滑りが本津波の主要因である」という可能性を示すことができた．

　

参考文献

1) 河田恵昭・他(1999)：1998年パプアニューギニア地震津波の現地調査，海岸工学論文 集，第46巻，pp.391-395.

2) David Tappin・他(1999)：Offshore surveys identify sediment slump as likely cause of devastanting Papua New Guinia Tsunami 1998,EOS,AGU,pp.329,334,340.

3) 李昊俊(1997)：屈折現象に注目した津波数値計算の精度，海岸工学論文集，第44巻， pp.276-280,1993.

4) Davis,H.,1998：The Sissano Tsunami 1998,Extracts from Earth Talk,Univ.Papua New Guinia,(ISBN 99808-85-264-X),34.

5) 松本智裕 ・他(1998)：土石流による津波発生モデルの開発，海岸工学論文集，第45巻，pp.346 -350