2022 Fiscal Year Annual Research Report
Optimization of maintenance plans for coastal protection facilities considering climate change using real option theory
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22H01603
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
安田 誠宏 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (60378916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志村 智也 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70789792)
金 洙列 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 准教授 (60508696)
福谷 陽 関東学院大学, 理工学部, 准教授 (10785322)
楳田 真也 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (30313688)
河野 達仁 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (00344713)
藤見 俊夫 京都大学, 防災研究所, 准教授 (40423024)
瀬木 俊輔 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (50762382)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 高潮 / 浸水リスク / リアルオプション / 適応策 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
d4PDF/d2PDF台風トラックデータを用いて，対象海岸周辺を通過する台風データを抽出し，高潮シミュレーションを行った．過去実験，将来4℃昇温実験，将来2℃昇温実験の3ケースについて，高潮の発生確率分布および再現期間の推定を行った．各実験データの比較としては，地点毎にばらつきはあるが，潮位偏差が約1.0 mを超える高潮偏差の領域で，将来実験の方が発生頻度は上昇する傾向になった．
流量を高潮モデル中の河川水位に自動変換するアルゴリズムを導入し，大気－海洋－河川結合モデルを開発した．検討対象とした中小河川では，高潮と洪水の最大水位発生時間が河口で重複するため，複合氾濫リスクが高いことが明らかとなった．
底質粒径と前浜勾配の動的な関係から汀線での前浜勾配を定義し，BruunやKriebelによる平衡断面形状の評価式に取り込み，波浪の変化による陸域から沖合までの断面の変動を示すことが可能となった．
2019年9月の台風15号により大きな高潮被害が発生した横浜市において，アンケート調査および現地調査の結果から陸上における浸水深の分布を明らかにし，浸水深と産業への被害との関係を評価した．ハザードマップで想定されている以上に，沿岸部では高潮による浸水が広く発生しており，紙・パルプなど水に弱い素材を扱う製造業では，比較的浅い浸水深でも操業停止になる可能性が高いことがわかった．また，高潮による事業停止日数は，他の水災害に比べて長い傾向にあった．
効率的な整備順序及び堤防高さについて，河川の流れや河川整備の状況に応じた性質を効率性と公平性の２つの観点から分析を行った．上流側に住む世帯が多い場合には，上流からの整備が効率的であるという結果が得られた．また，下流側から整備を進める場合よりも，上流側から整備を進めた場合のほうが，下流側の堤防をより高くすることが効率的となる場合があることを明らかにした．
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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
ケーススタディ対象とした海岸において，大規模アンサンブルデータベースを用いた高潮推算を終えることができた．越波による浸水を簡易に推定する方法についても検討を進めている．
大気－海洋－河川結合モデルや砂浜の平衡断面の推定方法などのモデル開発も進んでいる．
河川を対象とした効率的な整備順序および堤防高さについての検討ができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
ケーススタディ対象とした海岸において，越波流量を簡易に推定する方法を用いて，越波による浸水危険度の確率推定を行う．
大気－海洋－河川結合モデルや砂浜の平衡断面の推定方法などのモデル開発を引き続き進める．
効率的な整備順序および堤防高さについての検討方法を海岸堤防に適用していく．
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