| Project/Area Number |
21K20451
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0303:Civil engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
Kashiwada Jin 東京理科大学, 理工学部土木工学科, 助教 (10774549)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | スーパー台風 / 気候変動 / 氾濫リスク / 三次元河川流計算モデル / 吹送流 / 風影響 / 乱流モデル / LES / 河川洪水流 / 暴風 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，気候変動に伴い予測されるスーパー台風襲来時の河川洪水・暴風同時生起時において，暴風条件が河川洪水流に及ぼす影響を明らかにする．そのため，計算効率性の高い三次元河川流モデルと一般的な気象モデルをカップリングし，実地形を考慮して河川の長区間解析が可能な「大気―河川結合モデル」を新たに構築する．現地観測データに基づく検証を経た本モデルを用い，暴風条件下の河川洪水流特性（吹送流の三次元構造の時空間発展過程，流下・横断方向の水面勾配等）を明らかにし，洪水流水理に対する風影響の重要性を示す．
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| Outline of Final Research Achievements |
This study investigated the hydraulic characteristics of river flood flows during the simultaneous occurrence of flooding and strong winds during a super-typhoon attack. To accurately evaluate the effects of wind on flood flows, three-dimensional flow simulations were performed for an ideal channel and an actual river channel. The analysis focused on the development of the drift current and the increase in water level in several wind conditions; forward, headwind, and crosswind in the direction of the river’s own flow. In the actual river, the results indicate that the wind influences the flow velocity and the water level, and that the increase in water level caused by the wind during the rising stage could propagate as surface waves and remain until the peak of the flood.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
気候変動の影響予測は水工学における重要なテーマの一つである．将来の洪水氾濫リスクを評価する研究では，降水量の増大はモデル上流端流量の増大として，河口部における気圧低下や風の作用はモデル下流端水位（潮位）の上昇として，境界条件を見直す形で考慮されているが，河川水表面への風応力の作用について考慮した研究例はない．すなわち，既往研究では風影響を無視しており，気候変動影響下における風の取扱いの妥当性には自ずと疑問が生じる．本研究では，洪水流と暴風の同時生起を想定した三次元流動計算を行うことで，風が流動に与える影響を定量的に評価した．その結果は，今後の河川流計算における風影響の考慮の重要性を示唆した．
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