2014 Fiscal Year Annual Research Report
洪水リスク時空間的相関性と治水安全度階層性を考慮した流域一体河川計画手法の構築
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25289150
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 一郎 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60225026)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 浩保 新潟大学, 災害・復興科学研究所, 准教授 (00399354)
清水 康行 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20261331)
渡部 靖憲 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20292055)
赤堀 良介 愛知工業大学, 工学部, 准教授 (50452503)
内田 賢悦 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90322833)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 洪水 / 治水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
洪水の時空間相関性を考慮した治水モデルの開発とそのモデル河川への適用について，今年度は次のような項目について検討を実施した．
洪水確率モデルの基礎の構築：超過洪水を含む段階的な確率年度の洪水について，同じ確率年度の洪水に対しても複数のハイドログラフを想定して氾濫域や氾濫水深を確率的に求める新たな治水計画手法について，その基礎モデルの構築を実施した．この際，LPデータやXrainデータなどの空間的に高精細の外部データを粗い計算格子に反映させるダブルグリッドアプローチを新たに導入した．
一方，河口部の洪水挙動の解明とモデリング：河川河口部の氾濫を対象に，堤防あるいは防波堤を想定した鉛直壁から背後の水層へ越流する流れについて乱流計算を行い，背後域の流れと底面せん断力に対するパラメータスタディから水理モデルを構築した．背後域の水層厚，壁体の崩壊速度に応じて背後流れの応答は大きく異なり，独特な乱れ分布並びに渦構造が生じる一方，半解析的に導いたモデルにより底面せん断力は一意に決定できることが明らかになった．一方で，Adaptive Mesh Refinementを河川への津波伝播計算に適用し，現地スケール2m以下での高解像度氾濫流解析に成功した．これにより，堤防の局所崩壊に伴う越流並びに背後域の浸水過程を再現可能であり，当該研究に対する外力設定を行うための基盤ツールとして適用可能である．
さらに，洪水のケーススタディとして山口・島根水害における阿武川流域での氾濫流による後背地浸食をとりあげそのメカニズムに関する検討を実施した．
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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
洪水物理モデルの高度化や洪水経済モデルについて，ほぼ順調に進捗している．このうち，洪水物理モデルのセグメントモデルについては，従来のマルチレベルグリッドによるアプローチに変えて，ダブルグリッドアプローチを取り入れることとするなど，若干の方針の転換があったが，全体としての研究の流れに及ぼす影響は小さい．したがって，概ね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，研究の後半に入るため，実洪水に対するケーススタディをより広範に進めていく必要がある．また，本研究の非常に核心的部分ともいえる，洪水物理モデルと洪水経済モデルの連携については，さらに緊密なものとしていくとともに，実現象への適用によるその有用性の検証にも着手していくものとする．
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| Causes of Carryover |
別予算で購入した計算機を，本研究における洪水シミュレーションに用いることができたので，予定していた計算機の購入が不要となった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実スケールの大規模計算が増えるため，高性能の計算機を購入と，可視化ソフトウエアの購入を実施する予定である．
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