Vulnerability assessment of water and sediment-related disasters by using large-scale water, sediment transport, and morphodynamic model

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14831
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 22040:Hydroengineering-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Iwasaki Toshiki 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70727619)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 河道脆弱性 / 適合細分化格子法 / 河床変動 / 洪水氾濫 / 流路変動 / ハイドログラフ / 土砂供給

Outline of Final Research Achievements

This study develops a numerical model for simulating large-scale flood and sediment-related disasters by using Adaptive Mesh Refinement technique to minimize the computational cost, but have sufficient accuracy. In addition, some important physical processes (e.g., dynamics of river channels) and boundary condition (e.g., water and sediment hydrograph) affecting the natural disasters are investigated. Proposed framework is applied to assess the effect of climate change on the water and sediment-related disasters.

Free Research Field

水工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気候変動下においては様々な災害リスクが増加することが懸念される中，河道内において水土砂災害に関するハザードやリスクがどのように変化し得るかはいまだ定量化されていない．本研究はこのような社会的問題に対して，数値計算的なアプローチをとることでこれまで技術的に困難であった広域的水土砂災害現象を表現可能なフレームを提案しただけでなく，近年の気候変動研究から予測されている流量増加という外力変化が河道内被災リスクに与える影響を，大量アンサンブル降雨－流出計算から得られるデータセットをベースとした河床変動計算から定量的に評価したものであり，国民の安全安心な社会の実現に貢献する知見を得るものである．