2014 Fiscal Year Annual Research Report
地球温暖化時の洪水・氾濫の発生頻度・強度の非定常頻度解析と最大規模洪水の評価
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26289163
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
立川 康人 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40227088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KIM Sunmin 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10546013)
椎葉 充晴 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (90026352)
萬 和明 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90554212)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水文学 / 地球温暖化 / 水災害 / 治水計画 / 洪水 / 氾濫 / 浸水被害 / リスクカーブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来にない時空間分解能をもつ気象庁地球温暖化情報第8巻（2013）の時間降水量データを用いて、降水極値の非定常頻度解析を実施してその経年変化を分析するとともに、バイアス補正のあるなしによる降水極値の違いを分析した。また、この時間降水量データを入力データとして連続流量計算を実施し、河川流量の将来変化を分析した。次に、最大クラスの洪水強度を分析するために、擬似温暖化実験による仮想台風情報を用いて地球温暖化時に想定される最大クラスの降水データを分析し、次に洪水流出計算を実施した。降水極値の非定常頻度解析は日本全域を対象とし、最大クラス洪水の分析は淀川流域を対象とした。また、1km空間分解能の全国分布型洪水流出モデルを母体として、それにネスティングする空間分解能50mの洪水氾濫モデルを開発した。項目ごとの実施内容をまとめる。
1)気象庁温暖化情報による降水極値の非定常頻度解析：地球温暖化情報第8巻に含まれる時間降水量データを用いて日本全国を対象として非定常頻度解析を実施し、降水極値の変化を分析した。
2)九州全域を対象とする河川流量シミュレーション：日本全国を対象とする分布型流出モデルを用い、5km分解能の地球温暖化情報をもちいて河川流量の連続計算を実施し、将来の河川流量の変化を九州全域で分析した。
3)仮想台風情報による降水データの整備と洪水流量計算：伊勢湾台風を対象とする経路アンサンブル仮想台風情報および擬似温暖化実験による仮想台風情報を用いて洪水流量計算のための降水量データを作成した。また、これを入力とする洪水流量計算を実施した。
4)分布型流出モデルにネスティングする洪水氾濫モデルの開発：1km空間分解能で構成している分布型流出モデルの計算格子に適合するように50m分解能の2次元洪水氾濫モデルを開発して、由良川流域を対象として洪水氾濫計算を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
最大クラスの洪水推定計算では、当初計画では降水データセットの作成とその分析までを平成26年度に実施する予定としていたところ、さらに作成した降水データセットを用いて洪水流量計算まで実施することができた。また、ダム貯水池の洪水制御操作による最大洪水流量の減少量についても分析することができた。淀川流域を対象とした場合、擬似温暖化条件のもとでの伊勢湾台風経路アンサンブルシミュレーションによる最大洪水流量よりも、平成23年台風18号による洪水流量の方が大きいことが分かった。すなわち、淀川流域に過去3番目の洪水をもたらした伊勢湾台風が温暖化時に来襲したとする場合の最大流量よりも、現実に発生した台風による洪水の方が大きいという結果を得た。また、洪水流出モデルにネスティングする洪水氾濫モデルを開発し、氾濫計算の計算コストを大きく減少させることができた。さらに浸水深の分布を得て浸水被害額まで計算してリスクカーブを推定できるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
擬似温暖化条件での伊勢湾台風による最大洪水流量よりも、実際に発生した平成23年台風18号による最大洪水流量の方が大きいということが分かった。今後は平成23年台風18号の擬似温暖化実験データを得て洪水流出計算を進めるとともに、過去の様々な顕著台風を対象として実施された擬似温暖化台風実験情報を収集して、それらによる洪水流量を分析する必要がある。
確率的な洪水・氾濫の発生頻度・強度の非定常頻度解析については、年最大時間降水量を対象とした非定常頻度解析を実施し、年最大24時間降水量などの降水極値が全国的に増加傾向にある結果を得た。降雨流出モデルや氾濫シミュレーションモデルが完成したので、降水情報を入力して年最大ピーク流量や年最大浸水深、さらに年最大被害額を推算する環境が整った。今後はこれらの情報を用いた非定常頻度解析を実施し、洪水流量や洪水氾濫、浸水被害額の将来変化を分析する。
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