2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of flood monitoring system using microwave radar with data driven signal processing
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20K20543
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
安田 浩保 新潟大学, 災害・復興科学研究所, 研究教授 (00399354)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村松 正吾 新潟大学, 自然科学系, 教授 (30295472)
早坂 圭司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40377966)
大竹 雄 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90598822)
岡田 将治 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 教授 (80346519)
萬矢 敦啓 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 主任研究員 (00314740)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 洪水 / 流量 / マイクロ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の実施以前に、昼夜連続して洪水中の広範囲を同時かつ時空間的に細密に観測する手法は未確立であった。このため、洪水中の広い範囲での流速と河道の変形などの挙動は全く不明である。現在の科学技術の中で洪水中の一連の挙動の観測に適した機材は地上マイクロ波レーダーが唯一となる。マイクロ波を測定原理とすることで、水面が大きく揺動する大洪水ほど有利となる観測が期待できる。しかし、地上マイクロ波レーダを沿岸域の観測に用いた先行例 (Takewaka, 2005) があるが、洪水時の観測例は世界的にない。同測定から得られるのは反射強度データだけで、流速や水深は直接的には観測できない。採択者らは、一台のマイクロ波レーダの反射強度の信号処理により数 平方km の範囲における流速を推定できることを実証した。また、模型実験での実証に留まるが、その流速の平面的な分布に基づく水深の平面的な分布の推定法も構築した。洪水中の水深の時系列的な変化の観測は世界でも例はない。また、マイクロ波は液体と固体とで反射強度が大きく異なる性質があり、この性質を利用して河道の変形を把握できることも明らかにした。これらの定量化により、以下が可能となる。まず、観測事実に基づく避難情報や河川と並走する道路と渡橋に対する交通規制の発令が可能となる。次に、流域治水の基本量となる流量の定量化も可能となり、現行の流域治水においていつどこからどれだけ河道外へ排水すれば良いかの正確な計画も可能となる。
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