2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Practical Ice Jam Calculation Model and Deployment to a wider area using land surface model
| Project/Area Number |
18K04361
|
|---|
| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
吉川 泰弘 北見工業大学, 工学部, 准教授 (50414149)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朴 昊澤 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー代理 (10647663)
大島 和裕 青森大学, ソフトウェア情報学部, 准教授 (40400006)
横山 洋 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (70442879)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 寒冷地河川 / 結氷河川 / アイスジャム / アイスジャムスケール / 河氷 / 氷板 / 晶氷 / iRIC |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は．解氷現象における河氷融解破壊式の開発，アイスジャム洪水を考慮した氾濫解析手法の開発，北半球における気候変動が解氷現象に伴うアイスジャム洪水に与える影響の検討である．
解氷現象における河氷融解破壊式については，現地観測及び計算モデルを構築し検討した．融解による解氷は，河氷厚の計算値から解氷時期を推定できることを確認した．破壊による解氷は，降雨および融雪による水深変動の計算値から解氷時期を推定できることを確認した．計算水深はアイスジャム発生前にピーク値が現れるため事前に体制を組みやすい．天気予報データも利用可能であり汎用性が高い．
アイスジャム洪水を考慮した氾濫解析手法の開発について，河川の流れ・河床変動解析ソフトウェアiRICのうち「Nays2DH」を基本として，河氷の流下堆積・形成融解・河川水温移流拡散現象を再現できる計算モデルを導入して，平面2次元の河氷変動モデルを構築した．本計算モデルの動作確認を行い，アイスジャム実験の再現を試みた．河氷は橋脚位置で一時的に閉塞傾向となり，水位が上昇し，その後，徐々に閉塞が解消する傾向は概ね表現できた．一方で，実験結果と異なる結果が出ている箇所や解氷現象を考慮していないため，モデル改良が必要である．
気候変動がアイスジャム洪水に与える影響を検討するために，東シベリアのレナ川を対象に，過去60年間（1950～2011）の統計的データ解析を行った．解析の結果，融雪時期となる5月の気温には長期的な上昇傾向がみられ，この昇温トレンドに対応して流量増加のタイミングは早まる．流量増加のタイミングの年々変動はオホーツク高気圧と関係していた．5月にオホーツク海高気圧が発生すると，暖気移流によって東シベリア域の気温が上がり，積雪・河氷融解を促進することで，流量の増加が平年よりも早まる傾向があり，アイスジャム洪水発生へ影響を与える．
|
