2003 Fiscal Year Annual Research Report
地下水・地盤統計ハイブリッド流動モデルでの地下ダムサイトの高精度復元手法の開発
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15780158
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
浜口 俊雄 京都大学, 防災研究所, 助手 (90263128)
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Keywords | 地下ダム / 地下水モデル / 地盤統計モデル / ハイブリッドモデル / 有限要素法 / モデル誤差 / 拡張Kalmanフィルタ / モデルパラメータ同定 |
Research Abstract |
本研究課題「地下水・地盤統計ハイブリッド流動モデルでの地下ダムサイトの高精度復元手法の開発」では,観測データの処理ならびに計算能力の高い設備による2・3次元高精度地下水流動復元解析が不可欠であるため,当年度設備備品として「アロシステム製カスタムPC」を購入し,そこに自家製の「観測データ・解析同時処理システム」を当該研究者自らが構築し,これらの数値解析を行った. 解析領域の有限要素網作成には,平成11〜12年度奨励研究(A)課題番号12760163によって構築した分布推定システムを改良し,2・3次元要素・節点座標データの作成を行えるようにした。さらに,その新しい2・3次元の地下水・地盤統計ハイブリッドモデルの確立を行い,それを上記設備備品にシステムとして追加構築した. その再,新たに上記ハイブリッドモデルにある地下水モデル成分と地盤統計モデル成分を分割しつっ,観測値からそれぞれのモデルパラメータを同定しなければならないという難関が生じたが,拡張Kalmanフィルタと有限要素法を組み合わせることによって,成分の分割とパラメータ同定が同時にできるようになり,飛躍的にシステムの性能が高くなった. このハイブリッドモデルの確立は,地盤統計モデルだけでは課題であり困難な問題であった時間変動と空間変動を同時に捉えることを,克服できるものである.基本的な成分を物理モデルである地下水モデルで考えているため,その時空間変動量にモデル誤差成分と考える量を地盤統計モデルで表現して調整してやることで,観測点付近の挙動を中心に全域が実挙動に近づくようにできるとともに,モデル誤差の除去に対しても同時に寄与することができた, 現在,水文学関連の学会や研究集会でもモデル誤差の把握と解消に関して議論する機運が世界レベルで高まってきており,そうした問題の解決への一手法として,本手法の適用性と応用性が注目されている.
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Research Products
(7 results)
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[Publications] 浜口 俊雄: "透水係数を変量とした地下水位変分量の厳密解と透水係数の不均一分布構造の同定"水工学論文集. 第48巻. 361-366 (2004)
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[Publications] 浜口 俊雄: "地下水流動に対するモデル誤差の地盤統計学的改善策と最適モデルの選択法"水工学論文集. 第47巻. 295-300 (2003)
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[Publications] T.Hamaguchi: "A NEW COMPOSITE APPROACH OF PHYSICAL AND GEOSTATISTICAL ASPECTS TO GROUNDWATER MODELING"Proc.of Weather Radar Information and Distributed Hydrological Modelling (IAHS Publication). 282. 152-158 (2003)
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[Publications] T.Hamaguchi: "Geostatistical Improvemnet of Imperfectly Fitting between Modeled Groundwater Flow and Its Real Behavior"Proc.of APHW2003, 1st Int.Conf.on Hydrology and Water Resources in Asia Pacific Region. Vol.2. 909-914 (2003)
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[Publications] 浜口 俊雄: "透水係数分布の相違による地下水位変分評価と最適モデル選択"第58回土木学会年次学術講演会講演概要集. (CD-ROM). No.II-39 (2003)
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[Publications] 浜口 俊雄: "不均一な透水係数の空間分布モデルによる地下水位変分評価手法"水文・水資源学会2003年度研究発表会要旨集. 74-75 (2003)
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[Publications] 京都大学工学研究科キーワード114選ワーキンググループ編著: "京都大学工学研究科が選ぶ先端技術のキーワード114選「22.逆問題(Inverse Problem)」"日刊工業新聞社. 241(44-45) (2003)