最高裁令和4年6月17日判決の前提的事実に関する詳細・総合的考察 ー東京電力平成20年津波試算の諸条件設定の妥当性と不確かさを巡る検証ー
第1章 はじめに(問題の所在)
東京電力福島第一原子力発電所事故に関する国家賠償請求訴訟において、最高裁令和4年6月17日判決は、国の規制権限不行使について結果回避可能性ないし結果発生との因果関係を否定する判断を下した。同判決は、その論理の前提として、東京電力が実施した平成20年(2008年)津波試算について次のように認定している。すなわち、「土木学会が2002年に策定した『原子力発電所の津波評価技術』(以下『土木学会2002』)が示す設計津波水位の評価方法に従って、上記断層モデルの諸条件を合理的と考えられる範囲内で変化させた数値計算を多数実施し、本件敷地の海に面した東側及び南東側の前面における波の高さが最も高くなる津波を試算したもの」であり、「安全性に十分配慮して余裕を持たせ、当時考えられる最悪の事態に対応したものとして、合理性を有する試算であったといえる」としている。
しかしながら、当時の客観的な資料(土木学会の基準や議事録、他電力会社の評価実例、公的機関の解析報告書等)を精緻に確認すると、東電平成20年試算におけるパラメータスタディ(感度解析)の具体的な設定条件や計算手法は、土木学会2002の基本的手法から一部乖離している側面が見受けられる。
本稿では、提供された諸資料からパラメータの設定状況(走向、波源位置、すべり角、マグニチュード等)に着目し、最高裁判決が前提とした「数値計算を多数実施し、最も高くなる津波を試算した」という事実認定の客観性について総合的な検証を行う。
第2章 パラメータスタディの手法と妥当性の検証(1):走向(断層の傾き)
津波波高に極めて大きな影響を与える「走向」の変動幅の設定について検討する。
第1節 走向が津波水位に及ぼす影響に関する学術的知見
今村文彦・首藤伸夫(1989)の研究「津波高さに及ぼす断層パラメータ推定誤差の影響」によれば、津波は波源の短軸方向に強いエネルギーの指向性を持つ。同研究では「走向が変化した場合、地形との関連において波の指向性が大きく変わるため、波高に差の生じる範囲が広く、その程度も大きい」「臨界角の前後に進行する波成分は、僅かな走向の違いにより、外海へ直接放出されるものと沿岸へ向かうものとの差を生じ、海岸での打ち上げ高さに大きく影響する」とされ、最高水位に対して最大で約60%の影響を与えると指摘されている。
また、安部・今村の研究「地域ごとのリアルタイム津波予測における初期条件の影響評価と設定」においても、走向が沿岸での津波高さの分布に大きな影響を及ぼすと考えられている。さらに坂田裕介らの研究「津波レベルに基づいた避難経路選択手法の構築」においても、マグニチュード9.0の震源モデルで走向を180度から195度まで3度ごとに変化させた結果、「走向が日本列島方向への傾きが大きいほど、浸水深が大きくなり、安部・今村が示した結果と同様の傾向となった」と確認されている。
加えて、独立行政法人原子力安全基盤機構(JNES)の平成19年(2007年)4月の報告書「津波解析コードの整備及び津波伝播のパラメトリック解析」においても、走向角を-10度から+10度に変化させることで最大波高の分布が沿岸部に沿って大きく移動することが分かっており、「津波波源の不確定要因として走向角および傾斜角は重要な因子であり、津波ハザード評価においても十分考慮する必要がある」と結論づけられている。
第2節 土木学会2002における目安と他原発での設定状況
土木学会2002の付属編(資料編)【表3.1-1 既存断層パラメータのばらつきの評価結果】によれば、解析対象データを「プレート間逆断層地震のハーバード解」とした場合、日本海溝北部の走向の標準偏差は「12.1」、日本海溝南部の走向の標準偏差は「13.5」と評価されている。 原子力安全・保安院の小野祐二氏の供述調書(東京地検・2012年10月16日付)の添付資料8「土木学会【原子力発電所の津波評価技術】に基づく津波水位評価について」の「参考3 パラメータスタディの変動範囲(例)」には、「日本海溝」における「走向のパラメータスタディ」について「5°〜10°の変動幅について検討を行う」と明記されている。また、同技術【2-177】の「3.2 三陸沿岸の評価例」における「詳細パラメータスタディの結果」では、領域3(逆断層)の走向θについて「基準、基準±10°」で変化させている。このように、標準偏差を踏まえたパラメータスタディの目安として「±10度」の変動幅が考慮されていた。
この知見は他の原発の評価実例にも反映されている。
■東京電力 柏崎刈羽原発
平成22年3月25日付の耐震安全性評価において、日本海東縁部における走向を±10°とし、「土木学会(2002)では±10°の範囲が妥当と判断している」とした上で、「土木学会(2002)における日本海東縁部沿岸の評価例でも走向の範囲は±10°で実施。また他の海域(三陸沿岸及び熊野灘沿岸)も同様に走向は±10°の範囲で検討を実施」と記載している。さらに詳細パラメータスタディにおいて「最高(最低)水位モデルを基準に10km単位で移動」させている。
■東北電力 東通原発
東電は東通原発について走向を±5°としか設定していないが(平成22年1月の報告資料(06-東通設C-54))、東北電力は東通原発において、走向「基準+10°」を採用し、同条件で最大水位を算出している(第1027回原子力発電所の新規制基準適合性に係る審査会合 資料1-1 東通原子力発電所 津波評価について(コメント回答)(2/3)【PDF:__21.6MB】292頁)。
■J-POWER 大間原発
「津波の検討」において「領域3」について走向「+10度(北側のみ)」を検討している。
第3節 東電平成20年試算における走向の制限と試算への影響
これに対し、東電平成20年試算においては、プレート内正断層モデル(領域⑩)については走向を±10度としたものの、プレート間津波地震モデル(領域⑨)については走向の変動幅を±5度に設定した。資料上、同一の試算内で領域⑨と領域⑩で設定する走向の幅に5度の差異を設けた具体的な理由の記載は見当たらない。
この「±5度」の制限が試算結果に与えた影響を、同試算の概略パラメータスタディ(表2-1)から検証する。 波源位置が「北側」のモデルにおいて、走向を0度(R9-02)から+5度(R9-03)に変更した結果、1号機の水位が4.692mから6.049mへと約1m35cm(約1.29倍)上昇している。波源位置が「やや北」のモデル(R9-05からR9-06)での増加幅は約26cmに留まっており、北側モデルの方が走向による影響(指向性)が大きく現れている。 同試算では、この段階で水位が最大となった「やや北・走向+5度」のモデルが詳細パラメータスタディのベースとして選定された。しかし、仮に土木学会2002の例に沿って走向を+10度まで振っていた場合、上昇幅の大きい「北側」モデルの水位が「やや北」モデルを超える可能性が存在することが指摘されている。単純に1.29倍の増加率を当てはめた場合、7メートルを超え、詳細パラメータスタディに用いられたベースモデルの水位を超える結果となる可能性もある。したがって、走向を±5度に制限した計算のみをもって「最も高くなる津波を試算した」と結論づけることには検討の余地がある。
第3章 パラメータスタディの手法と妥当性の検証(2):波源位置
第1節 「逐次移動」の基準と東電試算における移動間隔
土木学会2002の付属編資料編1「波源の平面位置の影響」には、「沿岸での最大水位上昇量の分布には,波源が着目点の正面に位置するほど大きくなる傾向がある」と記されている。これに基づき、同技術では【概略パラメータスタディ】の手順として「想定津波の発生域において基準断層モデルを逐次移動させながら,検討対象地点で最も厳しい結果を与える位置を求める」と規定し、領域3(福島沖の領域⑨に相当)では、10か所にわたって細かくスライドさせる手法を例示している。
これに対し東電平成20年試算は、長さ209.7kmの断層モデルを日本海溝沿いの約500kmの範囲において、「北」「やや北」「中央」「やや南」「南」の5箇所(おおよそ約66km間隔)に移動させた。このうち「やや南」「南」のケースは福島第一原発の敷地には直接的な影響を及ぼさず、実質的に有意なケースは北側の3箇所に限られていた。土木学会2002の「10か所」という例示と比較して、東電試算の「5か所」という粗い移動間隔では、「北」と「やや北」の中間地点、あるいは「やや北」と「中央」の中間地点など、福島第一原発の真正面に位置する可能性のある真に最も厳しい波源位置を見落としている可能性がある。
第2節 福島第一原発と第二原発に同じ波源位置を設定していること
また、東電平成20年試算では、福島第一原発と福島第二原発(両者は約10km離れた位置にある)の双方に対し、詳細パラメータスタディにおいて同一の波源モデル(領域⑨、やや北、R9-06-02H等)を用いて最大水位を算出している。 土木学会の平成12年11月3日津波評価部会第6回部会議事録では、「波源を等間隔にずらして検討しているが、ある地点では隣接波源の津波計算結果の相違がかなり大きくなる場合がある。このような場合には、もっと波源位置の移動の仕方を細かくすべきである」とのコメントに対し、「対象地点が波源位置に敏感に影響を受ける場合は、実際には位置移動の間隔を密にして計算を行うことを考えている」との回答がなされている。 また、土木学会2002を受けた東京電力の平成14年(2002年)3月の「津波の検討」においては、領域7において概略パラメータスタディで波源位置を40km単位で9ケース移動させた後、詳細パラメータスタディでは福島第一と福島第二で最大ケースが異なるとし、各々10kmごとに12ケース移動させて別々に解析を行っている。 波源位置を例えば5kmや10km単位できめ細やかに移動させるなど、より密な検証を行えば、第一原発と第二原発とで最大試算となる波源地点は明確に異なっていた可能性が高く、東電平成20年試算が「最も高くなる津波」を網羅的に捉えていたとする認定には疑義が残る。
第4章 詳細パラメータスタディにおけるモデル選定と満潮位計算
東電が実施した詳細パラメータスタディの過程においても、最大水位の抽出と再計算の手続きに関する課題が確認できる。
• 1号機:【R9-06-01】6.494m(【R9-06-02】は6.479m)
• 2号機:【R9-06-01】7.635m(【R9-06-02】は7.604m)
• 3号機:【R9-06-01】7.752m(【R9-06-02】は7.724m)
• 4号機:【R9-06-01】7.563m(【R9-06-02】は7.551m)
• 6号機:【R9-06-01】9.399m(【R9-06-02】は9.398m)
• 南護岸前面:【R9-06-01】17.460m(【R9-06-02】は17.399m)
しかしながら、敷地O.P.10m盤における両者の水位差がわずか8mm(【R9-06-01】15.075m、【R9-06-02】15.083m)であったことから、全体的なベースモデルとして【R9-06-02】が採用された。その結果、より厳しい条件である朔望平均満潮位(O.P.+1.490m)を用いた最終的な再計算(表2-3(2))は【R9-06-02H】についてのみ実施され、初期水位がより高かった【R9-06-01】モデルについては実施されていない。 平均潮位において2号機の水位が7.604mであった【R9-06-02】が、朔望平均満潮位では9.244mへと1.64m増加していることを踏まえると、初期水位が7.635mであった【R9-06-01】について再計算を行った場合の水位は単純加算にとどまらない可能性があり、より高い数値を再計算の対象から外した点は、「最も高くなる津波」を検証するプロセスとして不十分さが残る。
第5章 数値計算の「不確かさ」と他機関等における検証の実際
最高裁判決の認定において最も考慮されるべきは、自然現象のシミュレーションに原理的に伴う「不確かさ」に対する評価である。
第1節 数値計算結果の意味と不確かさ
東京大学大学院工学系研究科の山口彰教授の意見書(平成30年1月11日付)は、東電試算で算出された15.7mという数値の意味について以下のように指摘している。 「数値計算に用いる波源モデルのパラメータや、海底、海岸地形の各数値、また用いる計算手法も様々あり得る中で、ある場合で計算上そうなったということだけであり、そこには、大きな不確かさを持っているのです。例えるならば、100人の専門家に数値計算をさせたら1mから100mの結果が100通り出たという中で、国が15.7mという結果を出した専門家にだけ依拠して規制判断を行うようなものです」「本件長期評価に基づく津波の想定においては、本件試算の各数値を絶対のものとみるべきではなく、これを基本として、相応の数値の幅を持つものと考えるのが相当である。」 本判決の三浦守判事の反対意見においても、「パラメータスタディによりその不確定性が一定程度緩和されるにしても、評価対象地点の各数値が科学的に正確なものと確認することは、原理的に不可能といってよい」と述べられている。
第2節 マグニチュードの不確かさと東北電力等の試算事例
土木学会の平成23年(2011年)9月「確率論的津波ハザード解析の方法」では、「固有地震のマグニチュードを1つの値に限定しているが、現実には1つの値に限定されないと考えられること、また津波に対してマグニチュードの影響が大きいことからマグニチュードの分布幅を考える」とし、分布幅として「基本的に 0.3 と 0.5 を設定した」としている。
この不確かさを実際の評価に反映させていたのが東北電力である。東北電力の田村雅宣氏の供述調書(平成24年12月21日付)および添付資料によれば、阿部(2003)等の知見を踏まえ、女川原発のバックチェックの段階で以下のような試算を行っていた。 土木学会手法(波源はまたがない、Mw8.3)ではO.P.+13.6mであったが、推本の長期評価を取り込み「宮城県沖と福島県沖の波源はまたぐ」と考えた場合、最大水位上昇量はMw8.3で「O.P.+18.16m」、さらにマグニチュードをMw8.5に引き上げ走向を+5°とした場合「O.P.+22.79m」に達することが把握されていた(女川原発の敷地高はO.P.+14.8m)。
また、JNESが実施した女川原発のクロスチェック報告書においても、事業者の走向±5°の検討に対し、「土木学会(2002)では、断層モデルが海溝軸を大きく超える基準±10°まで検討を行った例があるため、感度解析としてJSCE05、JSCE06、JSCE07を設定する」とし、JSCE07において敷地高を約13cm上回るO.P.+14.93mという結果を算出している。さらにJNESは、869年貞観津波(佐竹モデル8・Mw8.3、モデル10・Mw8.4等)によるクロスチェックも実施していた。
これらの事実は、単一の試算結果のみに依拠するのではなく、波源位置の拡大、走向の±10°への拡張、マグニチュードの分布幅の考慮、あるいは貞観津波モデルの適用といった多様なクロスチェックを通じて、「相応の数値の幅」を持った評価を行うのが当時の実務上の水準であったことを示している。
第6章 結語
以上の資料および技術的知見に基づけば、東電平成20年試算は、土木学会2002の評価方法と比較して、走向の変動幅(±5度に制限)や波源位置の移動間隔(5箇所への限定)、さらには詳細パラメータスタディにおけるモデル選定の過程において、より限定的な条件設定の下で行われていたことが窺える。
土木学会の2012年7月「東日本大震災特別委員会 社会安全研究会 中間とりまとめ」においても、東電の15.7m試算については「計算内容は公表されておらず、手法において津波評価技術2002との関連性も明らかでない」と指摘されており、土木学会の立場からも同試算が「土木学会2002に準拠した多数の計算」であるとは確認されていない。さらに、平成28年(2016年)に作成された東電の確認結果(1号機北側にO.P.+12.5m、南側にO.P.+22m等の防潮堤を設置しても防げなかったとする資料)は、事後的な裁判対策として作成された側面があり、同原発の10m盤東側への直接的な浸水リスクが排除されていたことを客観的に証明するものではない。
仮に規制当局によってこの試算に対する詳細な検証が求められていれば、JNES等によるクロスチェックを通じて、走向±10度の適用、波源位置のきめ細やかな移動、貞観津波の適用などが不可避的に行われていたはずである。その結果、東側(10m盤前面)からの10メートルを超える津波襲来リスクについても客観的に共有され、地元同意を伴う厳格な安全対策(水密化や防潮堤の拡充)が検討された余地は十分にある。
したがって、東電平成20年試算をもって「合理的と考えられる範囲内で数値計算を多数実施し、最も高くなる津波を試算した」「最悪の事態に対応したもの」と全面的に肯定し、これのみを基準として結果回避可能性ないし因果関係を検討した最高裁令和4年6月17日判決の事実認定には、当時のパラメータスタディの実態と乖離する側面が大きく、科学的知見の「不確かさ」への理解を踏まえた慎重な再考が求められる。
【引用文献・参照資料一覧】
1. 裁判例・法的文書・証拠資料・意見書
• 最高裁判所第二小法廷 令和4年6月17日判決(福島原発事故国家賠償請求訴訟)および三浦守判事の反対意見
• 東北電力従業員・田村雅宣氏の東京地検に対する供述調書(平成24年12月21日付)および添付資料「津波バックチェックに関する打合せ(平成20年3月19日 火力原子力土木G)」、「出張報告書(平成20年12月1日付)」
• 原子力安全・保安院 小野祐二氏の東京地検に対する供述調書(2012年10月16日付)および添付資料8「土木学会【原子力発電所の津波評価技術】に基づく津波水位評価について」
• 山口彰(東京大学大学院工学系研究科教授)意見書(2)(平成30年1月11日付、原発避難者集団訴訟 国側書証)
• 東京電力ホールディングス「2008年試計算結果に基づく確認の結果について」(平成28年7月22日付)
2. 学会基準・公的機関報告書等
• 土木学会(2002)『原子力発電所の津波評価技術』および同附属編(資料編)
• 土木学会(2011)『確率論的津波ハザード解析の方法』(平成23年9月)
• 土木学会(2012)『東日本大震災特別委員会 社会安全研究会 中間とりまとめ 「技術者への信頼を回復するために」』(平成24年7月)
• 独立行政法人原子力安全基盤機構(JNES)(2007)『津波解析コードの整備及び津波伝播のパラメトリック解析』(平成19年4月)
3. 学術論文・研究記事
• 今村文彦・首藤伸夫(1989)「津波高さに及ぼす断層パラメータ推定誤差の影響」
• 阿部勝征(2003)「津波地震とは何か」(『月刊地球』Vol.25、海洋出版)
• 島崎邦彦「葬られた津波対策をたどって――3・11大津波と長期評価 第9回」(科学HP)
• 安部・今村「地域ごとのリアルタイム津波予測における初期条件の影響評価と設定」
• Satake et al. (2007) (869年貞観津波のシミュレーションモデル)
4. 電力会社等内部資料・議事録
• 東京電力「津波の検討-土木学会「原子力発電所の津波評価技術」に関わる検討-」(平成14年3月)
• 柏崎刈羽原発平成22年3月25日付の耐震安全性評価
• 東京電力「東京電力株式会社 東通原子力発電所 地震随伴事象に対する考慮(津波に対する安全性)」(平成22年1月 第66回地盤耐震意見聴取会報告資料 06-東通設C-54)
• 東京電力「1号機及び5号機の耐震安全性評価(地震随伴事象に対する考慮)-津波に対する安全性-委員ご質問に対する回答-」(平成22年3月25日付)
• 東京電力「東通原子力発電所における津波に対する考え方について」