Innovative Method for Estimating Flood Flows and Riverbed Topography from Water Surface Video Images Using the Vortex and Wave Principle

• Project/Area Number: 23K17776
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 内田 龍彦 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (00379900)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 卓也 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (20647094) ; 鳩野 美佐子 広島大学, 防災・減災研究センター, 特任助教 (40837019) ; 横嶋 哲 静岡大学, 工学部, 准教授 (80432194) ; 椿 涼太 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80432566)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 水面流速計測 / 渦 / 波 / 洪水流 / 壁法則

Outline of Research at the Start

本研究では水面流況から水面下の流れや河床を推定するために，申請者らの開発した流れ数値解析法と水面の画像解析技術を組み合わせる．水面流況の平均構造は大きな流れの三次元渦構造は水深平均流速場から決定されることから，渦糸の運動を引き起こす流れ場の推定問題とすることができると考えた．この検討は壁法則の開発そのものであり，これまで曖昧とされてきたサブグリッドスケールの三次元流と乱流を分離した新たな壁法則の展開に繋がり，その成果は環境流体研究全体に波及する．さらにこの成果を水面の高精度解析にフィードバックさせ，重力波の波速分布と流速分布の変形量を抽出し，河床形状，河床粗度の推定法に挑戦する．