2015 Fiscal Year Research-status Report
効率的な河道管理を目指した，河道内植生の動態に関する水理学的研究
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26820203
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
吉田 圭介 岡山大学, その他の研究科, 准教授 (50436721)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植生消長モデル / データ同化モデル / 植生の流水抵抗 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)昨年度とほぼ同様の現地調査を行った．具体的には，植生の特性量(草本,木本類の高さ, 密生度，繁茂状況など)，河床変動，河床粒径を年3回計測した．近年の洪水規模は小さいため，植生の倒伏や流出，また大きな河床変動は観察されていない．またこれに加えて，ドローンによる空撮を行い，植生繁茂状況を確認している．
(2)これまでに構築した植生消長モデルと，iRICのNays2DHソルバをカップリングし，過去8年間の研究対象箇所(祇園地区)における植生と土砂の動態に関して再現計算を行った．既往記録と比較したところ，現地の植生繁茂状況，土砂動態は定性的には良好に再現できることが分かった（この成果を論文にまとめた）．ただし，定量的には再現性に課題があり，今後検討していく考えである．
(3)これまでは変分法に基づくデータ同化手法を検討していたが，同化モデルを粒子フィルタに置き換え，またGPGPUによる並列計算を行った．既往研究と同一条件で解析を行ったところ，2000m3/sと3000m3/s規模の洪水では，抵抗モデルの定数（マニング粗度係数）はほぼ同じ値を示した（この成果を論文にまとめた）．つまり，解析時間の短縮が達成できた．粒子フィルタでは粗度の時間変化までも解析できるが，時間変化の要因を特定できるまでには至っていない．今後，流量誤差も視野に入れて，モデルの高度化とデータの収集を行っていきたいと考えている．
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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
研究実績と研究計画(交付申請書)を比較すると，以下の通り整理できる．
(1) ドローン，トータルステーションを導入し，観測計画の通り，概ね問題なく現地の植生・土砂動態を効率的に調査できている．
(2) 現地調査内容に関して，概ね問題なく実行できているが，本年度も大きな洪水がなかったため，洪水の影響を検討できていない．
(3) 植生消長モデルはiRICを併用することで定性的には問題なく，現地の土砂動態の検討が可能となっている．ただし，定量的には課題があり，検討が必要である．
(4) データ同化手法に粒子フィルタを導入し，改善を図った．今後，現地データの収集とその活用について検討，および解析結果を吟味する必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの達成度と研究過程で得られた知見に基づき，次の通り推進法策を検討した．
・調査内容の検討（規模の大きな洪水が生じない場合に備えて）
・小スケールの水理現象の検討（新たな流路が生じた理由の検討）
・土砂動態，植生動態の定量的な検討，解析と現地調査の差異の原因の特定
・データ同化解析手法の検討：データの収集方法，活用方法の検討．
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| Causes of Carryover |
本年度は規模の大きな洪水はなかったため，観測計画と実際にやや違いが生じた．そのため，使用額に変更が生じた
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画を修正し，検討する．
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Research Products
(4 results)
