2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of rainfall-runoff and flood inundation integrated analysis model and parameter optimization method for basinwide comprehensive flood disaster prevention
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21K04277
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
重枝 未玲 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70380730)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 流域治水 / 降雨流出・洪水氾濫一体解析モデル / パラメータ最適化 / 令和2年7月豪雨 / 球磨川流域 / 水収支 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，流域での地中・地表面流，河道・氾濫原での洪水氾濫流を一体的に取り扱うことで，流域全体の雨水の収支を把握し，流域治水に供する「降雨流出・洪水氾濫一体解析モデル」の開発を目的としている．
当該年度では，昨年度構築した降雨流出・洪水氾濫一体解析モデルについて，[1]ベイズ最適化によるモデルパラメータ推定の適用性の検討，[2]水位を境界・与条件とした分流水路の水位・流量の再現精度の水面形を与条件とした流量の推定法，準3次元解析との比較，[3]令和2年7月豪雨の球磨川流域を対象に実現象の再現精度と土地利用別の雨水収支の把握を実施した．その結果，[1]から，(1)本モデルは，サクションの小さい条件では，水位や流量の変動プロセスを再現できること，(2)ベイズ最適化によるパラメータ推定は，地表面流が発生し，かつサクションの小さい条件では有用であること，(3)(2)の最適パラメータを用いることで，高い精度で実験結果を再現できること，一方で，(4) 実土壌のパラメータ推定では，サクションの小さい条件で地表面流が発生する状況であれば推定可能と考えられるが，そうでない条件では，土質試験に基づくパラメータの把握が必要であることが確認された．[2]からは，降雨流出・洪水氾濫解析モデルは，分流部を含めた解析では堰上げ背水の場合には3次元性の強い流れが生じるため，準３次元解析に比べ，流量の再現精度が低下すること，一方で，低下背水の場合には，準３次元解析と同程度の精度で本川流量を再現可能であること，などが確認された．[3]からは，本降雨流出・洪水氾濫解析モデルが実現象の十分な精度で再現可能であること，小流域に対して，総雨量，土地利用別の雨水貯留量，流域末端から流出する雨水の経時変化を示し，流域治水で求められる雨水の収支を把握可能なモデルであることを示した．
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