• 第1回:令和と地震
  • 第2回:地震・火山が育む日本社会
  • 第3回:南海トラフ地震を凌ぐ
  • 第4回:産業レジリエンスとサプライチェーン
  • 第5回:相互依存する社会インフラ
  • 第6回:地震荷重から見た耐震基準の矛盾点
福和 伸夫

(ふくわ のぶお
/ Nobuo Fukuwa)

名古屋大学 減災連携研究センター 教授

 

Yahooニュース個人のホームページ:
https://news.yahoo.co.jp/byline/fukuwanobuo/

論座のホームページ:
https://webronza.asahi.com/authors/2017083100005.html

福和伸夫のホームページ:
http://www.sharaku.nuac.nagoya-u.ac.jp/~fukuwa/

減災連携研究センターのホームページ:
http://www.gensai.nagoya-u.ac.jp/

 

1981年に名古屋大学大学院を修了後、清水建設にて原子力発電施設等の耐震研究に従事し、1991年に名古屋大学に異動、工学部助教授、1997年先端技術共同研究センター教授、2001年環境学研究科教授を経て、2012年より現職。建築耐震工学、地震工学、地域防災に関わる教育・研究に携わりつつ、防災・減災活動を実践。防災功労者内閣総理大臣表彰、文部科学大臣表彰科学技術賞、日本建築学会賞、同教育賞、同著作賞、グッドデザイン賞などを受賞。近著に「次の震災について本当のことを話してみよう」(時事通信社)、「必ずくる震災で日本を終わらせないために」(時事通信社)、「耐震工学-教養から基礎・応用へ」(講談社)。

相互依存する社会インフラ

現代社会は、様々な社会インフラやライフラインによって、効率的で便利な生活が支えられています。とくに多くの人が集中して生活する大都市では、郊外のマンションに住み、長距離通勤し、高層ビルの事務所に通う人が多くいます。町中には多くのコンビニがあり、通販で簡単に商品が購入できます。ですが、これらは、鉄道、道路、交通、物流、エレベータなどに支えられています。また、日々の生活には、電気、ガス、水、下水、通信、放送、燃料などが不可欠で、どれか一つ欠けるだけで生活は成り立ちません。便利なスマホも使えるのが当たり前と思って生活していますが、大規模地震ではいずれも途絶しがちです。便利な社会を支えるインフラとライフラインの現状について考えてみます。

過去と現代の社会の違い

南海トラフ地震は繰り返し起きてきましたが、過去の地震では、地震後、生活に困まったと聞くことは余りありません。一方、近年の大都市を襲った自然災害では、災害後の生活維持が大きな問題になっています。その原因は、過去と現代の社会の違いにありそうです。

ひと昔前は、多くの人が田舎に住み、自律・分散した地産地消の社会を送っていました。災害危険度の低い場所に集落を構え、地縁の強い共同体社会で暮らしていました。三世代同居が多く、井戸やかまど、汲み取り便所、灯明を使い、近くの田畑を耕して暮らす職住近接の生活で、交通機関も不要でした。情報伝達も回覧板や手紙に頼っていました。不便でしたが、自助力、共助力の強い社会でした。

これに対し、現代は大都市に人が集中し、災害危険度の高い地域にまちが拡大しています。浸水危険度の高い沖積低地や干拓地、埋立地、土砂災害危険度の高い丘陵地にまちが広がり、河川堤防、海岸堤防、砂防堰堤などに守られています。都会では、3世代同居はほとんどなくなり、共働き世帯や高齢世帯が増え、様々な福祉施設が無ければ社会は機能しなくなっています。また、独居も多く、隣近所での助け合いの力も減っています。そして、様々なライフラインに依存して社会が成立しています。

社会インフラに頼る現代社会

まちの拡大と共に居住地と職場が離れるため、鉄道や道路交通による高速遠距離移動が不可欠です。便利な通販はインターネットと宅配が無ければ機能しません。まちに溢れるコンビニには在庫が少なく、物流に依存しています。ですが、大規模地震では、鉄道や道路が損壊・閉塞し、交通や物流は長期間途絶し、機能不全に陥ると思われます。

住宅やオフィスは高層化し、エレベータによる垂直移動が前提になりました。高層階は地震の揺れ幅が大きく、昔と比べ家具も大型化しており転倒危険性が増しています。エレベータや水のポンプアップにも電気は不可欠で、停電すれば上下水道も止まります。高層階に居住する場合には、様々な備蓄が必要となります。

電気に頼る社会ですが、火力発電所で電気を作り送るには、まず、海外で調達した燃料を、大型船で運搬し、港湾で受け入れますから、航路と岸壁の確保が必要です。そして、燃料を燃焼して水を蒸気に変えてタービンを回し電気を作ります。このため、工業用水と冷却用の海水が必要になります。発電に関わる施設・設備の耐震性確保は大前提です。発電された高圧の電気は、送電線と変電所を通って徐々に低圧にし、電柱に張られた配電線を介して変圧器を通って引き込み線から各戸に受電します。すべての経路が活きていないと停電します。ガス、水、通信などの他の重要ライフラインも事情は似たり寄ったりです。

水が無ければ生きていけませんが、何処の水を何処で浄水して何処に貯めどんな経路で送られてきているか、使った水は何処で処理して何処に流しているかを知っている人はほとんどいません。下水が止まれば上水も使えません。また、現代社会では不可欠なスマホですが通信の仕組みは複雑で全体像を知っている人はわずかです。このように現代社会は、社会インフラやライフラインに大きく依存していますが、人任せで仕組みの理解が不十分なため、コスト低減ばかりを考え、安全確保のための投資を忘れがちです。今一度、社会インフラの安全点検が必要です。

相互依存する社会インフラ

社会にとってなくてはならない電気と水と燃料は、相互に依存しています。どれかが止まれば全てが止まります。火力発電所は燃料と工業用水がなければ発電できません。石油精製やガス製造には工業用水と電気が、水の浄水・送水には電気と燃料が必要です。全てを支えているのは、道路や港湾、インターネットを含む情報通信です。このように、現代社会はあらゆるものが依存しあっています。どこかに弱点があれば、そこから影響が波及しすべてが止まります。このため、社会のボトルネックを探し処置を施すことが必要です。今のところ、電気やガスの供給網は、エリアごとに1社が責任をもっており、供給停止は企業の死活問題なので、地震対策は比較的進んでいます。これに対して、水や道路、港湾など、公的機関が関わるものは、国の様々な官庁や、都道府県、市町村、公益企業、民間企業などが関わっているため、全体像やボトルネックの把握が困難になっています。多大な債務を抱える中、情報開示や対策も滞りがちです。

【図5-1】相互依存する社会インフラ

http://www.tkanno.net/research/resilient-society-design

経済界の自助努力に加え社会インフラの強化を

2018年6月に土木学会から、南海トラフ地震が起きると、20年間で1410兆円もの経済損失を被り、日本は世界の最貧国になるとの発表がありました。その大きな原因は、日本経済の根幹をなす製造業が長期間にわたって生産停止し、国際競争力を失うことにあります。このため、経済界の自助・共助の力を早急に強化しなければいけません。とくに、製造業は強固なサプライチェーンに支えられています。サプライチェーンを構成するすべての企業が地震後も生産を続けられるよう、危険回避や耐震化などの事前対策をし、各業界が連携して助け合うことが必要です。

ですが、経済界のみの力では解決できないこともあります。経済活動の基盤をなす道路、鉄道、港湾、水道などの社会インフラの強化です。そこで、中部経済連合会は、2019年5月に、「南海トラフ地震等が中部経済界に与える影響を最小化するために ~取り巻く社会インフラの現状と課題~(愛知県をモデルとしたケーススタディ)」を取りまとめました。愛知県下の社会インフラについて、道路、工業用水、河川・海岸堤防、港湾を対象に、主として国が管理するインフラについて、現状の課題を明らかにしました。

【図5-2】提言書「南海トラフ地震等が中部経済界に与える影響を最小化するために」
~取り巻く社会インフラの現状と課題~(愛知県をモデルとしたケーススタディ)

https://www.chukeiren.or.jp/wp/wp-content/uploads/assets/meeting/docs/190517_Summary_Nankai.pdf

通勤や物流を支える道路

道路法で定められる道路には、高速自動車国道、国が管理する一般国道、都道府県道や市町村道路があり、管理主体が、高速道路会社、国、都道府県、市町村と異なっています。管理組織を超えて連携して道路復旧をしなければ、災害後に車を走らせることはできません。

東海地域では、中部地方整備局が中心になって、災害時の道路啓開計画「くしの歯ルート」が作られています。ですが、調べてみると、国が直轄管理している第1次緊急輸送道路の中にも地震時に段差が生じる可能性がある橋梁が多数存在することが分かりました。一方、都道府県や市町村の道路については、耐震化の進捗状況や完了時期の情報公開も十分にさていません。経済活動の継続や早期復旧に重要となる道路については、地方道であっても国道と同等の耐震性を確保するなど、優先順位を明確にして、メリハリのある対策をするべきです。

【図5-3】くしの歯作戦の基本的な考え方

https://www.cbr.mlit.go.jp/senryaku/kaigisiryou_h280324/7_nankaikaigi_2-2-8.pdf

従業員の通勤や部品や製品の運搬は企業の事業継続の大前提です。橋梁やトンネルの耐震性など、現状の道路の安全性が情報公開されないと対策すらできません。当然のことですが、沿道の建築物の倒壊で道路が閉塞しないように建築物の耐震化を進めることも必要です。災害後は、早期の道路啓開のため、高速道路会社、国、都道府県、市町村の道路管理者が相互に連携し、限られた建設業者を調整することも大切です。一方で、個々の企業は、緊急輸送道路は公的な災害対応が優先されること、事業所の取り付け道路の多くは市町村道で、災害後の復旧優先度は高くないことを前提に対策を進める必要があります。

浸水から社会を守る河川・海岸堤防

濃尾平野の西には、木曽川、長良川、揖斐川という大河川が流れており、その周辺には日本一広い海抜ゼロメートル地帯が広がっています。1959年伊勢湾台風では、高潮による堤防決壊で、長期間浸水し、甚大な被害を出しました。現在、この地域は国が管理する堤防で守られていますが、未だ約半分が耐震性的に未整備な状況にあります。名古屋市内を流れる庄内川についても同様の状況です。県や市町村が管理する河川や海岸堤防については、未整備箇所が多く、全容が分からない自治体も多くあります。堤防の安全性のレベルや今後の整備計画などの情報の開示が必要です。早期の耐震対策が不可能であれば、住民や事業所自身で何らかの対策を行う必要がありますが、その判断も難しいのが現状です。

とくに、海抜下の地域の状況は深刻です。いったん破堤すれば長期にわたって湛水し、救援や救助も困難になります。万が一、南海トラフ地震臨時情報が出れば、事前避難も必要になるかもしれません。企業は、堤防の強化を期待して待てばよいのか、代替生産や移転を考えるのか、籠城を覚悟するのか、判断を迫られることになります。対策が不十分であれば、サプライチェーンから外れる場合もあり得ます。

財政上の限界を考えると、民間資金を活用した堤防整備や輪中堤の建設、集団移転などの施策を総動員する必要があります。

命と生業の維持に不可欠な工業用水

私たちが使っている水には色がついています。上水道、簡易水道、工業用水、農業用水などがあり、使った水は下水道を通して河川や海に戻ります。これらは、監督官庁や事業主体が異なり、プロセスも多岐にわたります。例えば上水道は、最上流の水源やダムから利用者までに、貯水、流下、取水、集水、浄水、加圧、送水、配水池、配水、受水などを経て届きます。

愛知県の半田市を例にすると、上水、農水、工水で異なる川の水を利用しています。上水は長良川河口堰から取水した水を長良導水で導水し知多浄水場で浄水して配水します。農水は、木曽川の牧尾ダムなどに貯めた水を兼山取水口で取水し愛知池を経由して愛知用水で届けます。工水は、矢作ダムに貯めた矢作川の水を豊田市水源で農業用水の明治用水に取水し、安城市内で明治用水から分岐した水を愛知県企業庁の安城浄水場で浄水して西三河工業用水で届けます。下水は、愛知県衣浦西部流域下水道の衣浦西部浄化センターで処理し、衣浦港に放流しています。

【図5-4】愛知用水 出典:ミツカン 水の文化センター

http://www.mizu.gr.jp/kikanshi/no36/01.html

上水を所管するのは厚生労働省医薬・生活衛生局水道課ですが、長良川は国土交通省が、長良川導水路は水資源機構が、知多浄水場は愛知県企業庁が、水道管は半田市水道部上水道課が管理しています。下水を所管するのは国土交通省水管理・国土保全局下水道部で、半田市水道部下水道課が管理する下水道管を通って愛知県建設部が管理する衣浦西部浄化センターで処理されます。農水は農林水産省農村振興局が所管し、牧尾ダムや愛知用水は水資源機構、木曽川は国土交通省、さらに愛知県農林基盤局、愛知用水土地改良区が関わっています。工水は経済産業省経済産業政策局が所管しており、矢作ダムや矢作川を管理する国土交通省、明治用水を管理する明治用水土地改良区、西三河工業用水や安城浄水場を管理する愛知県企業庁が関係します。

多くの組織が関わるため情報共有が不足がちです。財政難で維持も難しくなっている中、早期の耐震化も困難なため情報公開も遅れています。一方で、利用者は、危機感を抱いていません。とくに、産業の血液ともいうべき工業用水は、上水道に比べて対策が遅れているようです。産業の維持を考えると、流域間で工業用水を融通できる導水路の整備が望まれます。

資源や製造品の輸出入を支える港湾

島国の日本は、港湾や空港が閉鎖すると孤立してしまいます。例えば火力発電の主たる燃料はLNGですが、その備蓄量は2週間程度です。工業国の日本にとって、原料や素材の輸入や、部品や製品の輸出が途絶えれば、産業そのものが立ち行かなくなります。

日本随一の産業拠点を支える伊勢湾・三河湾については、中部地方整備局が航路啓開計画「くまで作戦」を作っています。ですが、要となる「耐震強化岸壁」には未整備箇所が多く残っています。また、LNG、石油、LPG、石炭などの多くは民間岸壁に依存しています。このため、民間岸壁の耐震化促進策も必要です。災害後に行われる航路啓開も、現在は公共の耐震岸壁のみが対象になっていますが、エネルギー確保のためには、民間岸壁も対象にすることが必要だと思われます。また、タグボートの絶対数が不足しているので、津波からの早期退避のためには、舳先を海側に向ける出船での着桟を考える必要もあります。

【図5-5】くまで作戦の基本的な考え方

https://www.cbr.mlit.go.jp/senryaku/kaigisiryou_h280324/7_nankaikaigi_2-2-8.pdf

災害後も港湾が機能するには、様々な機関が連携協力する必要があります。浚渫による航路啓開、岸壁やガントリークレーンの耐震性、税関・出入国管理・検疫機能、乗降・倉庫・荷役などのターミナル機能、食料・水・燃料・船用品などの補給機能、船舶代理店、通関業者、運送事業者、水先人、曳船業者などの港湾関係者の健全性などです。そのために、平時から顔が見える関係を作り、港湾全体の事業継続について議論を深めることが重要になります。

このように、財政難の中ですが、社会を支えるインフラやライフラインの強化は急務です。一方、個人や企業は、これらが機能しない場合のことも考えて備えておくことが必要です。

2020年5月