2020 Fiscal Year Research-status Report
Integrated operation of reservoirs for mulitple purposes considering various hydro-meteorological information in a hierarchical fashion
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19K04616
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野原 大督 京都大学, 防災研究所, 助教 (00452326)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ダム操作 / 気象・水文情報 / 最適化 / アンサンブル予測 / 多目的運用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長時間アンサンブル降雨予測情報とレーダー降雨観測情報を活用しながらダム貯水池の治水・利水統合操作を高度に行う方法論の構築を行った。
具体的には、気象庁週間アンサンブル予報をはじめとしたリードタイムが1週間を超える現業アンサンブル降雨予測情報を活用して、治水面でのリスクと利水面でのリスクの双方を考慮しながらダム貯水池の事前放流操作を高度に実施する方法論を開発した。本手法では、まず、長時間アンサンブル降雨予測情報から、分布型流出モデルHydro-BEAMを用いて、対象ダム貯水池への流入量のアンサンブル予測値を算出する。この時、最新のレーダー降雨観測情報を入力値として与えることにより、流入量予測の精度向上を図る仕様とした。
次に、アンサンブル流入量予測値を考慮して、事前放流の適切な実施時機と放流量を決定する手法を開発した。具体的には、事前放流の実施判断は洪水の発生可能性に基づいて行うものとし、洪水発生の危険性を見逃す確率を極力減じるため、流入量の時別値の予測のうち上位のアンサンブルメンバの予測値を用いて、事前放流の実施判断を行うこととした。一方、事前放流量については、出水後の貯水位回復不足リスクを抑えるため、予測対象期間の総流入量の予測のうち下位のアンサンブルメンバの予測値を用いて貯水量の回復可能量を算定し、それに応じて事前放流量を決定する方法とした。
高梁川流域の発電ダムをベースにしたモデルダムに適用して貯水池操作シミュレーションを実施したところ、貯水量回復不足を防ぎながら、早ければ出水が発生する約10日前から事前放流が開始でき、事前放流によってより大きな空き容量を貯水池内に確保できるとともに、水力発電を行いながら事前放流を行うことで無効放流が減り、水力発電量は大きくなる可能性を示唆した。また、令和元年東日本台風水害時の相模川水系城山ダムを対象に本手法の適用可能性を分析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和2年度に予定していた作業については着手済みまたは完了しているほか、一部については令和3年度に予定していた作業を前倒しして開始しており、全体の研究計画に照らして研究課題は概ね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度の研究計画を踏まえながら、多様な気象・水文情報の階層的な利用手順の開発とそれを活用した流域ダム群の多目的運用の高度化手法の構築へ向けて、ダム管理実務者や海外の関連研究者との意見交換などを行いながら、より効果的に研究を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の流行に伴い、各種学術会議が中止またはオンラインでの開催となり、参加登録料や旅費が不要になったこと、同様の理由で現地調査や連携研究者との打合せなどを中止したことにより出張旅費が不要になったこと、世界的な半導体不足により本年度に購入予定であった計算機の調達が遅れていることなどが原因である。計算機の調達は、次年度の早い段階で調達できる見込みであり、それまでは一部研究順序の変更や保有する計算機を組み合わせた活用などにより研究を進める予定である。また、社会情勢を踏まえながら、現地調査や連携研究者との打合せ、学術会議への参加などを再開する予定である。旅費については当初予定通りに執行できないことも想定されるが、一方で論文投稿など研究成果発信の機会が増えることが予想され、こうした活動への支出などにも助成金を活用する計画である。
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