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十分なリードタイムを持った確率に基づく洪水予測と最適避難方法論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K04618
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

小林 健一郎  神戸大学, 都市安全研究センター, 准教授 (60420402)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード超多数アンサンブル / 高解像度浸水計算 / 富岳 / リードタイム / 確率洪水予報 / 2011年新潟福島洪水 / 2020年球磨川洪水 / 球磨川 / 浅水流方程式 / 風水害 / マルチエージェント避難モデル / 三宮市街地・地下街 / アンサンブル気象・洪水予測 / 令和2年7月九州豪雨 / 令和元年東日本台風 / 早期避難 / 洪水予測 / 避難勧告 / マルチエージェントモデル / 超多数アンサンブル降雨・洪水予測 / 洪水ダム / 分布型降雨流出・洪水氾濫モデル / 高潮・河川洪水複合風水害シミュレーション / 避難行動モデル / アンサンブル洪水予測 / 複合風水害シミュレーション / 最適避難行動 / 市民参加型
研究開始時の研究の概要

本研究では,風水害に対し半日程度以上の十分なリードタイムを持った予報が可能な場合における最適な避難行動のあり方を提案することを目標に,次の3つの研究テーマを実施する.1) 数百~数千アンサンブル降雨を利用した十分なリードタイムを持った洪水予報,2) 高潮・河川洪水複合風水害シミュレーション手法の開発,3) 災害時の住民の大規模避難数値実験と最適避難行動の解析.本研究では「高度な風水害予測が十分なリードタイムを持った避難勧告・指示を可能とし,住民の避難行動を最適化できる」ことを示すことを目標とする.

研究成果の概要

本研究では,確率洪水予測を可能とするために超多数(1000以上)のアンサンブルメンバによる洪水予測を実施した.2011年7月新潟・福島洪水,2020年7月球磨川洪水を対象にした結果,アンサンブル数を増やすことにより真の確率洪水予測が可能となること,避難リードタイムを半日程度に伸ばすことができる場合があることを示した.加えて洪水モデルの高解像度化(1m~5m)を富岳で実施し,地先の確率リスクを示すことに成功した.最後に避難行動をマルチエージェントモデルで分析した.避難に余裕があることにより,生死を分ける避難でなく,普段のリスク(災害弱者,感染症)にも配慮した避難行動が可能となる事例を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

1000を超える超多数アンサンブルは短期洪水予測の観点からは世界初(あるいは世界初の一つ)であると考えており,アンサンブル数を増やすことにより,特に真の意味での確率洪水予測が可能になり,リードタイムを伸ばすことができた事例を示した.学術的に,気象のカオス現象を反映した洪水予測とは何かを示した事例として意義がある.また,超高解像度計算については,自身のグループで1m解像度標高を取得したことに加えて,最近では兵庫県域全域での1m標高データが公表されたため,今後実社会でも適用されていくと考える.十分なリードタイムがある場合は,社会的弱者や感染症にも配慮した避難が可能な事例についても示すことができた.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] Indonesian Institute of Sciences(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ensemble rainfall-runoff and inundation simulations using 100 and 1000 member rainfalls by 4D LETKF on the Kumagawa River flooding 20202023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kenichiro、Duc Le、Kawabata Takuya、Tamura Atsushi、Oizumi Tsutao、Saito Kazuo、Nohara Daisuke、Sumi Tetsuya
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1186/s40645-023-00537-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元スキャナ及びカメラによる地表面標高の計測と高解像度洪水シミュレーションへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Kenichiro、OKUYAMA Toshihiro、KITADA Takehiro、MARUYAMA Kyosuke
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_793-I_798

    • DOI

      10.2208/jscejhe.78.2_I_793

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 1mメッシュ標高データを用いた地下空間浸水解析と避難リスクについての検討2022

    • 著者名/発表者名
      INOKAWA Nanako、KOBAYASHI Kenichiro
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_415-I_420

    • DOI

      10.2208/jscejhe.78.2_I_415

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 流量および雨量の極値資料の形状母数から見える治水計画上の留意点2022

    • 著者名/発表者名
      田中茂信・小林健一郎・北野利一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_475-I_480

    • DOI

      10.2208/jscejhe.78.2_I_475

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessment of Climate Change effect on the extreme flooding of Yodogawa River Basin2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kenichiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the 39th IAHR World Congress (Granada, 2022)

      巻: 1 ページ: 6745-6748

    • DOI

      10.3850/iahr-39wc2521711920221345

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Evacuation Time for Vulnerable Individuals During Inundation of Lowland Areas2021

    • 著者名/発表者名
      Bae Chang Yeon、Kobayashi Kenichiro
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 16 号: 5 ページ: 866-873

    • DOI

      10.20965/jdr.2021.p0866

    • NAID

      130008070712

    • ISSN
      1881-2473, 1883-8030
    • 年月日
      2021-08-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 令和元年東日本台風による荒川中流部洪水再現2021

    • 著者名/発表者名
      小林健一郎,田中規夫,丸山恭介,田中翔,渡部哲史,北野利一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1393-I_1398

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1393

    • NAID

      130008160018

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 佐用川流域を対象とした複数の流出モデルを用いた気候変動による流量変化予測2021

    • 著者名/発表者名
      小林健一郎,田中規夫,丸山恭介,田中翔,渡部哲史,北野利一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_181-I_186

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_181

    • NAID

      130008160113

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 単純極値変数と超過数の視点から見た降水量の極値の数理特性2021

    • 著者名/発表者名
      北野利一,渡部哲史,小林健一郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1153-I_1158

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1153

    • NAID

      130008160077

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimation of paddy field dam effect on flood mitigation focusing on Suse region of Hyogo, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kenichiro、Kono Yasunori、Kimura Takao、Tanakamaru Haruya
    • 雑誌名

      Hydrological Research Letters

      巻: 15 号: 3 ページ: 64-70

    • DOI

      10.3178/hrl.15.64

    • NAID

      130008073551

    • ISSN
      1882-3416
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 韓国・蔚山広域市における洪水災害避難所の選定および評価2020

    • 著者名/発表者名
      BAE CHANG YEON,小林健一郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 76(2)

    • NAID

      40022434747

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A rainfall-runoff/flood-inundation model for Myohouji River basin Kobe Japan with rainwater sewage channels2020

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Kobayashi, Astushi Tamura, Ichiro Fujita, Akinobu Yamamoto and Kazuyoshi Kanayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 22nd IAHR-APD Congress

      巻: 22 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ensemble flood simulation for a small dam catchment in Japan using nonhydrostatic model rainfalls -Part 2: Flood forecasting using 1600-member 4D-EnVar-predicted rainfalls2020

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Kobayashi, LeDuc, Apip, Tsutao Oizumi and Kazuo Saito
    • 雑誌名

      Natural hazard and earth system sciences

      巻: 20 号: 3 ページ: 755-770

    • DOI

      10.5194/nhess-20-755-2020

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 兵庫県芦屋高校の大規模避難訓練とマルチエージェント避難モデルによる再現2019

    • 著者名/発表者名
      小林健一郎, 千郷直斗, 丸山満帆, 木村圭佑, 浜中俊行, Bae Chang Yeon, 孟凡淞
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75(2)

    • NAID

      40022086134

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A Basic Study on the Optimal Evacuation Method Considering the Exit Blockage in Underground Space,2022

    • 著者名/発表者名
      Nanako INOKAWA, Kenichiro KOBAYASHI
    • 学会等名
      AOGS 2022 virtual conference, 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Numerical Model to Simulate Human/automobile Movement in Flooding2022

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro KOBAYASHI
    • 学会等名
      AOGS 2022 virtual conference, 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of the Climate Change Effect on the Discharge for Sayogawa River by Multi Rainfall-runoff Models2021

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro KOBAYASHI, Yuiko KAWABE, Atsushi TAMURA, Satoshi WATANABE, Toshikazu KITANO
    • 学会等名
      AOGS 2021 virtual conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on the Evacuation Time for Vulnerable People Considering Flooding2021

    • 著者名/発表者名
      Bae Chang Yeon, Kobayashi Kenichiro
    • 学会等名
      AOGS 2021 virtual conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 荒川流域における気候変動による確率水文量の変化分析2021

    • 著者名/発表者名
      丸山 恭介,小林 健一郎,田中 規夫,渡辺 哲史,北野 利一
    • 学会等名
      令和3年度土木学会全国大会第76回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 気候変動の影響を考慮した淀川流域を対象とした洪水リスク評価2021

    • 著者名/発表者名
      北田雄広,小林健一郎,渡辺 哲史,北野 利一
    • 学会等名
      令和3年度土木学会全国大会第76回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Consideration of the advantages to use a supercomputer for flood risk management2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kenichiro
    • 学会等名
      3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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