水環境評価に向けた湖沼など短フェッチ域波浪解析モデルの開発
| Project/Area Number |
17760135
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Fluid engineering
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 恭志 Tokyo Institute of Technology, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (40323315)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 浅水域 / 並列計算 / 波浪推算モデル / CIP法 / 霞ケ浦 / 四次元エネルギー平衡方程式 / メソスケール気象モデル / MASCON / 短フェッチ / 霞ヶ浦 / 現地観測 |
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| Research Abstract |
エネルギー平衡モデル用いる湖沼波浪推算モデルを開発し、計算機クラスターによる高速・低計算負荷風波解析シミュレータを実現した。風波生成にDPモデルを使用することで並列効率の高い、並列波浪推算ソルバーを実装した。霞ヶ浦について、実地形条件を考慮した計算を実行した。現地観測により得られている波高空間分布と時間変動を良好に再現可能であることを確認し、湖沼等の水深が浅く短フェッチな水域においても開発されたモデルにより妥当な波浪推算が行えることを確認した。ソルバーの並列化により、空間解像度を500m程度と詳細にした場合でも、実時間の3割弱の計算時間で高速に解析可能となることを確認し、速報性と詳細性が重要となる波浪災害予報への適用可能性を確認できた。また波浪推算時に必要となる水域内風場の入力データ作成のため、MASCONモデルに基づき粗い気象データから局所風場を推定する支援プログラムを開発した。さらに近年予報精度が急速に向上している気象予報モデルを用いた風場推算の可能性についても検討を行った。現地観測結果との比較により、メソスケール気象モデル(WRFモデル)と国土数値情報データ(国土交通省提供)を組み合わせることで、霞ヶ浦における風場を十分再現しうることが確認できた。これにより、計測が困難である風場の現地観測を一切行わないでも、波浪推算を実行できる可能性が示された。開発した並列化シミュレーションコードはインターネットを通じて公開を行った。波浪シミュレーションコードに加え、入力条件である風場を気象データから推定する支援プログラム(MASCONモデル)も公開し、客観解析データなどの大局的な気象データなどを準備するだけで当該水域における波浪を利用者が解析可能となるようした。
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
