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超過洪水の被害軽減のためのデータ同化による高精度・高空間分解能の水位予測技術

研究課題

研究課題/領域番号 17K14728
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 水工学
研究機関北海道大学

研究代表者

星野 剛  北海道大学, 工学研究院, 博士研究員 (40750625)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード大量アンサンブル気候データ / 洪水リスク / 台風 / d4PDF / データ同化 / 気候変動 / 適応策 / 洪水予測 / 粒子フィルタ / 洪水流解析 / 洪水 / 水工水理学
研究成果の概要

近年、頻発している豪雨災害の被害を軽減するために必要と考えられる高精度・高分解能の水位予測の実現性を河川の特徴および降雨の特徴からの把握を試みた。過去に発生した洪水から流量パターンが変動した際にピーク水位およびピーク流量が変動する箇所を把握することで、予測の難易度の分布を把握した。また、大量アンサンブル気候データの力学的ダウンスケーリングを実施し、数千年分の年最大降雨イベントの時空間パターンの考慮が可能となった。これにより、生じうる様々な降雨パターンの頻度・強度を考慮可能となり、それらに対する洪水予測の可能性を議論することが可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに流量パターンに対するピーク流量、ピーク水位の応答特性は明らかとなっておらず、本研究で明らかとしたそれらの特徴は予測の難易度を空間的に示した初めての事例であり、観測点の決定に関しても重要な知見となると考えられる。大量アンサンブル気候データの力学的ダウンスケーリングにより、これまでの数十年の観測では十分に把握できない流域内の降雨の時空間パターンを数千事例から把握可能となり、そのような時空間パターンを考慮した洪水の予測可能性および洪水リスクの評価が初めて実現した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 大量アンサンブルデータを用いた十勝川流域における8, 9月の大雨要因の将来変化の分析2019

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人, Dzung Nguyen-Le
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 75 号: 5 ページ: I_25-I_31

    • DOI

      10.2208/jscejer.75.I_25

    • NAID

      130007821944

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大量アンサンブル気候予測データを用いた年最大降雨の時空間特性の将来変化の把握~十勝川流域を対象として~2018

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74

    • NAID

      130007606997

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大量アンサンブル気候予測データを用いた大雨の時空間特性とその将来変化の分析2018

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人, 稲津將, 佐藤友徳, 川瀬宏明, 杉本 志織
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007757687

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 十勝川を対象とした支川の流量の不確かさが本川のピーク水位・流量に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      安藤麻衣, 星野剛, 山田朋人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007757759

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 洪水時における支川の流量ハイドログラフの時間差が河道内の水理に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      安藤麻衣,星野剛,山田朋人
    • 雑誌名

      土木学会平成30年度全国大会第73回年次学術講演会 要項集

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 十勝川流域において上流の流量の不確実性が下流に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      安藤麻衣, 星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会北海道支部平成30年度年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The analysis of future heavy rainfall in Hokkaido, northern Japan, using database for Policy Decision making for Future climate2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Hoshino, Tomohito J. Yamada
    • 学会等名
      Civil Engineering Conference in the Asian Region
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of Flood Risk in Hokkaido, northern Japan, Associated with Climate Change2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Hoshino, Tomohito J. Yamada
    • 学会等名
      JpGU _ AGU Joint Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大量アンサンブルデータを用いた十勝川流域に おける 8,9 月の大雨要因の将来変化の分析2019

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人, グエンレズン
    • 学会等名
      第27回地球環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The analysis of future heavy rainfall characteristics in Hokkaido, northern Japan, using database for Policy Decision making for Future climate change (d4PDF)2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Hoshino, Tomohito J. Yamada
    • 学会等名
      AsiaPEX Kickoff Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of uncertainty of upstream discharge on downstream in Tokachi river basin2019

    • 著者名/発表者名
      Mai Ando, Tsuyoshi Hoshino, Tomohito J. Yamada
    • 学会等名
      AsiaPEX Kickoff Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predictability of river water level, riverbed fluctuation and flood disaster pattern using ensemble weather forecast for 2016 Hokkaido heavy rainfall disaster2019

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Izaaz Hazmii Bin Suhaimi, Tsuyoshi Hoshino, Tomohito J. Yamada
    • 学会等名
      AsiaPEX Kickoff Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大量アンサンブル気候予測データを用いた台風に起因する大雨の分析2019

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      水文・水資源学会2019年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大量アンサンブルデータに基づく前期降雨量の分析2019

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      令和元年度 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大量アンサンブルデータを用いた時空間分布による降雨の分類2019

    • 著者名/発表者名
      安藤麻衣, 星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      令和元年度 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温暖化の進行度合いに着目した北海道内の一級水系の年最大降雨量2019

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会北海道支部平成30年度年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 北海道における気候変動に伴う洪水外力の変化2018

    • 著者名/発表者名
      山田朋人, 星野剛, 舛屋繁和, 植村郁彦, 吉田隆年, 大村宣明, 山本太郎, 千葉学, 戸村翔, 時岡真治, 佐々木博文, 濱田悠貴, 中津川誠
    • 学会等名
      土木学会2018年度河川技術に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大量アンサンブルデータを用いた北海道における年最大降雨の時空間特性の将来変化の把握2018

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 洪水時における支川の流量ハイドログラフの時間差が河道内の水理に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      安藤麻衣, 星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 十勝川流域において洪水ピークの時間差が河川水位および流量に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      安藤麻衣, 星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      水文・水資源学会2018年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大量アンサンブル気候予測データを用いた年最大降雨の時空間特性の将来変化の把握~十勝川流域を対象として~2018

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会第26回地球環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大量アンサンブル気候予測データを用いた大雨の時空間特性とその将来変化の分析2018

    • 著者名/発表者名
      星野剛, 山田朋人, 稲津將, 佐藤友徳, 川瀬宏明, 杉本 志織
    • 学会等名
      土木学会第63回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 実河川流域における大量アンサンブル気候予測データに基づく不確実性を考慮した将来気候下での確率雨量2018

    • 著者名/発表者名
      舛屋繁和, 植村郁彦, 吉田隆年, 大村宣明, 千葉学, 戸村翔, 山本太郎, 時岡真治, 佐々木博文, 濱田悠貴, 星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会第63回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 実河川流域における大量アンサンブル気候予測データに基づく年最大流域平均雨量の算定2018

    • 著者名/発表者名
      植村郁彦, 舛屋繁和, 吉田隆年, 大村宣明, 千葉学, 戸村翔, 山本太郎, 時岡真治, 佐々木博文, 濱田悠貴, 星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会第63回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 十勝川を対象とした支川の流量の不確かさが本川のピーク水位・流量に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      安藤麻衣, 星野剛, 山田朋人
    • 学会等名
      土木学会第63回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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