| 研究課題/領域番号 |
20K22427
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
五十嵐 善哉 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (80881698)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 河床変動 / 河道内植生 / 二層流 / 浮遊物 / 個別要素法 / 浸透 / 河床変動解析 / 底面流速 / 平面二次元分散波方程式 / 高水敷への浸透 / iRIC / 平面２次元分散波方程式 / 数値解析 / 分散波方程式 / 河道管理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、豪雨災害が激甚化している。このような災害の対策として、適切な河道管理（堤防、河道内植生等の管理）や早期避難が重要である。しかし、より的確な避難誘導や河道管理の提案を行うには、現状の洪水流・河床変動解析の精度は不十分である。
研究代表者らは、異なる降雨波形に対する堤防決壊リスク箇所の変化や、河道内植生による水位上昇量等が定量的に明らかにしてきた。水系単位で氾濫や堤防決壊リスク箇所を明確にするため、流域全体の河床変動、河岸浸食、河道内植生の流失および捕捉が解析可能な平面二次元分散波方程式を用いた解析モデルの開発を試みる。また、他の解析手法との比較から、その適用範囲についても明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
流域全体における潜在的な氾濫リスク箇所や堤防決壊リスク箇所を予測・検討するためには，広域で解析可能な高精度の河床変動解析手法の構築が必要である．本研究では，河床変動解析の精度向上に大きく影響する３点（高水敷への浸透，洪水時の河道内植生の流失・流下・捕捉，鉛直構造を有する植生周辺の河床変動）について，それぞれ解析手法の開発を行った．その結果，洪水時の水位ハイドログラフの形状や，浮遊物の捕捉箇所などを概ね良い精度で解析できることや，樹林帯前面での洗掘が解析できることが示された．これらの解析手法を発展させ，１つの解析モデルに統合することで，洪水時のリスク箇所の予測が可能になることが期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，洪水の頻発化や激甚化に伴い，治水面での河道管理が求められることに加えて，ネイチャーポジティブなど環境面にも配慮した河道管理が求められている．本研究で開発された解析手法は，樹木伐採等の河道管理を実施した前後における氾濫リスク箇所の評価等への活用が期待される．さらに，本研究で構築した洪水時の浸透解析手法を分布型降雨流出解析と連動させれば，洪水時だけでなく平水時の地下水位の検討ができる可能性もある．これは，渇水リスク評価などにも活用できる可能性があり，さらなる発展が期待される．
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