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災害脆弱性を指標にした土砂災害起源の複合災害の条件付き災害発生確率に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H01436
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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

大石 哲  神戸大学, 都市安全研究センター, 教授 (30252521)

研究分担者 富田 浩文  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, チームリーダー (00399578)
竹山 智英  神戸大学, 工学研究科, 教授 (00452011)
梶川 義幸  神戸大学, 都市安全研究センター, 特命教授 (20572431)
山野井 一輝  京都大学, 防災研究所, 助教 (30806708)
大谷 英之  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(国際海洋環境情報センター), 副主任研究員 (80639584)
阿波田 康裕  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 施設部, 主任研究開発員 (80772615)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
キーワードリアルタイム浸水予測 / HPCシミュレーション / 複合災害 / シミュレーション結合 / リアルタイム浸水・斜面災害発生予測 / 気象災害 / リアルタイム浸水災害発生予測 / 気象・斜面観測実験
研究開始時の研究の概要

本研究では,洪水・土砂複合災害の結果としての浸水災害を対象にして,地域のリアルタイム浸水予測可能性を論じる.
具体的には,詳細な降雨分布や個別の斜面崩壊場所や河道の横断構造物に依存して浸水が発生する集落の浸水発生の予測可能性を主な研究対象とする.異なる研究分野で開発されたHPCシミュレーションの手法に観測情報を組み合わせて高度化した上で,河床断面形状や横断構造物情報を入力情報として,浸水域と入力情報の関係を得る.その関係を知識として蓄えることでリアルタイム浸水災害発生を予測する可能性を論じる.

研究成果の概要

本課題では,洪水・土砂複合災害の結果としての浸水災害を対象にして,地域のリアルタイム浸水予測可能性を論じた.具体的には,詳細な降雨分布や個別の斜面崩壊場所に依存して浸水が発生する集落の浸水発生の予測可能性を主な研究対象とし,異なる研究分野で開発されたHPCシミュレーションの手法に観測情報を組み合わせて高度化を実施した.スーパーコンピュータ「富岳」上に実装した土砂・洪水氾濫シミュレーションをアンサンブル実行し,被害発生確率の空間分布推定し,シミュレーションにおけるパラメータ最適化を行った.令和4年度に実施した実験では斜面崩壊を発生させることができず,その点では十分な比較ができなかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的な意味では,異なる研究分野で開発されたHPCシミュレーションの手法に観測情報を組み合わせて高度化を実施した.スーパーコンピュータ「富岳」上に実装した土砂・洪水氾濫シミュレーションをアンサンブル実行し,被害発生確率の空間分布推定し,シミュレーションにおけるパラメータ最適化を行ったことである.
社会的な意味では,洪水・土砂複合災害の結果としての浸水災害を対象にして,地域のリアルタイム浸水予測可能性を論じた.具体的には,降雨空間的な変動や地形地質の分布によって変化する上流域での斜面崩壊にかかわらず,下流の氾濫域が推定できることを示した.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Combining Deep Learning and Numerical Simulation to Predict Flood Inundation Depth2023

    • 著者名/発表者名
      Adriano Bruno, Yokoya Naoto, Yamanoi Kazuki, Oishi Satoru
    • 雑誌名

      IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium

      巻: N.A. ページ: 1154-1157

    • DOI

      10.1109/igarss52108.2023.10282463

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An analytical representation of raindrop size distribution in a mixed convective and stratiform precipitating system as revealed by field observations2023

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Megumi, Oishi Satoru, Awata Yasuhiro, Yanase Tomoro, Takemi Tetsuya
    • 雑誌名

      Atmospheric Science Letters

      巻: 24 号: 6

    • DOI

      10.1002/asl.1155

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AUTOMATIC CONSTRUCTION OF GROUND MODELS FOR 3D FINITE ELEMENT ANALYSIS BY DATA PROCESSING2023

    • 著者名/発表者名
      Tamura Ayana, Tomohide Takeyama
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 24 号: 106 ページ: 37-45

    • DOI

      10.21660/2023.106.3746

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical Accuracy Necessary for Large-Eddy Simulation of Planetary Boundary Layer Turbulence using Discontinuous Galerkin Method2023

    • 著者名/発表者名
      Kawai Y. and H. Tomita
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review

      巻: 151 号: 6 ページ: 1479-1508

    • DOI

      10.1175/mwr-d-22-0245.1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地震応答解析と津波シミュレーションの入力データ自動構築と連携システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      ITO Hikaru、TAKEYAMA Tomohide、O-TANI Hideyuki
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_889-I_894

    • DOI

      10.2208/jscejoe.78.2_I_889

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated Model Construction of Urban Structures with Limited Digital Data2022

    • 著者名/発表者名
      O-tani Hideyuki、Iiyama Kahori、Takaya Shuhei、Yabe Masaaki
    • 雑誌名

      Journal of Earthquake and Tsunami

      巻: 16 号: 03 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1142/s1793431122400048

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating the velocity of pyroclastic density currents using an operational dual-PRF radar2021

    • 著者名/発表者名
      Syarifuddin, Magfira; Jenkins, Susanna F.; Taisne, Benoit; Oishi, Satoru;Basuki Ahmad; Iguchi, Masato;
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 424 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2021.107462

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Predictive simulation of concurrent debris flows: How slopefailure locations affect predicted damage2021

    • 著者名/発表者名
      Yamanoi, Kazuki; Oishi, Satoru; Kawaike, Kenji; Nakagawa, Hajime;
    • 雑誌名

      Journalof Flood Risk Management

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Probabilistic Liquefaction Hazard Assessment for Urban Regions Based on Dynamics Analysis Considering Soil Uncertainties2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Jian、O-tani Hideyuki、Takeyama Tomohide、Oishi Satoru、Hori Muneo
    • 雑誌名

      Journal of Earth Science

      巻: 32 号: 5 ページ: 1129-1138

    • DOI

      10.1007/s12583-021-1431-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of Radar Polarimetric Variables for Improved Quantitative Precipitation Estimates2021

    • 著者名/発表者名
      Huda, M. Wiji Nur; Mawandha, Hanggar Ganara; Ni'mah, Khafidzotun ; Setyawan, Chandra; Ngadisih, Ngadisih; Oishi, Satoru; Teegavarapu, Ramesh S.V.;
    • 雑誌名

      7th International Conference on Science and Technology (ICST)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Automatic Construction of Three-Dimensional Ground Model by Data Processing2021

    • 著者名/発表者名
      Takeyama Tomohide、O-Tani Hideyuki、Oishi Satoru、Hori Muneo、Iizuka Atsushi
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: 26 号: 6 ページ: 2881-2887

    • DOI

      10.1109/tmech.2021.3105062

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Leaning pagoda of Ayuttaya analysis with three-dimensional effects and ground uncertainty2021

    • 著者名/発表者名
      Ito, Hajime; Yuko, Ishida; Sansaard, Veerasak; Takeyama, Tomohide; Iizuka, Atsushi;
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 20 ページ: 161-169

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A procedure to determine material parameters based on borehole data in dynamic analaysis2021

    • 著者名/発表者名
      Takeyama, Tomohide; Honda, Kazuya; Tachibana, Shinya; Iizuka, Atsushi;
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 21 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Liquefaction risk assessment in the 23 wards of Tokyo using elastoplastic analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Honda, Kazuya; Takeyama, Tomohide; Tachibana, Shinya; Iizuka, Atsushi;
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 21 ページ: 48-54

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 温度勾配による不飽和ベントナイト中の水分移動シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      有井, 拓也; 太田, 有祐; 橘, 伸也; 竹山, 智英; 飯塚, 敦;
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 論文集

      巻: 9 ページ: 218-222

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Validation of a Global Nonhydrostatic Atmospheric Dynamical Core using Discontinuous Galerkin method2024

    • 著者名/発表者名
      Kawai, Y., Tomita, H.
    • 学会等名
      AMS 104th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 土砂災害警戒区域の実斜面における人工降雨供給試験2024

    • 著者名/発表者名
      阿波田康裕,山野井一輝.大石哲
    • 学会等名
      砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 底面粘性境界上にはたらく側面粘性境界の粘性力が動的解析に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      田村彩奈,竹山智英
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 地盤有限要素解析コードのGPU並列化に適したデータ構造の検討2023

    • 著者名/発表者名
      河野博人,竹山智英,橘伸也,飯塚敦
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Probabilistic Prediction Method of Erosion Volume and Deposition Area from Rainfall Observation Data2023

    • 著者名/発表者名
      Yamanoi Kazuki, Shikakura Kori, Kawaike Kenji, Oishi Satoru
    • 学会等名
      8th International Conference on Debris-Flow Hazard Mitigation
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 降雨データを入力にした土石流氾濫領域予測のための土砂生産量の確率的予測2023

    • 著者名/発表者名
      鹿倉佳央梨,野井一輝,川池健司,小柴孝太
    • 学会等名
      砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Optimization and probabilistic estimation of physical parameters in debris-flow simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Yamanoi, K., Oishi, S., Koshiba, T., Kawaike, K
    • 学会等名
      40th IAHR World Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自然言語類似の情報表現を媒介とする異種データ連携における統合データとしてのナレッジグラフ自動構築手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      大谷英之
    • 学会等名
      人工知能学会第二種研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 土木構造物設計図面からの3次元モデル自動構築におけるナレッジグラフの利用2022

    • 著者名/発表者名
      大谷英之
    • 学会等名
      人工知能学会第二種研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 広島県における複数回の災害データの統計解析に基づく土石流被害の確率的予測2022

    • 著者名/発表者名
      鹿倉佳央梨,山野井一輝,川池健司
    • 学会等名
      砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of probabilistic debris-flow hazard map considering the uncertainty of initiation points2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yamanoi, Satoru Oishi, Kenji Kawaike
    • 学会等名
      9th International Conference on Flood Management (ICFM9)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Predicting Flood Inundation Depth Based-on Machine Learning and Numerical Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Bruno Adriano, Naoto Yokoya, Kazuki Yamanoi, Satoru Oishi
    • 学会等名
      CEUR Workshop Proceedings 3207
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SPH法へのカムクレイモデルの導入と検証2022

    • 著者名/発表者名
      佐野峻也,竹山智英,橘伸也,飯塚敦
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 地盤データの自動構築を目的にした大規模データ検索インベントリ2021

    • 著者名/発表者名
      伊関, 亮太; 飯塚, 敦; 竹山, 智英;
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 広域の三次元有限要素モデルの自動構築とFEM解析プログラムへの適用2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤, 輝; 竹山, 智英; 大谷, 英之;
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 動的解析を用いたアーチ効果の液状化への影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      林, 啓太; 竹山, 智英; 橘, 伸也; 飯塚, 敦;
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 地盤グリッドモデルを用いた数値解析モデルの自動生成2021

    • 著者名/発表者名
      田村, 彩奈; 本田, 和也; 竹山, 智英; 橘, 伸也; 飯塚, 敦;
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 過圧密比の深度分布と地表面加速度の相関性2021

    • 著者名/発表者名
      林, 勇佑; 本田, 和也; 竹山, 智英; 橘, 伸也; 飯塚, 敦;
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation for Evaluating the Effect of Source Locations in Concurrent Debris-flow Disaster2021

    • 著者名/発表者名
      Yamanoi, Kazuki; Oishi, Satoru; Kawaike Kenji
    • 学会等名
      AOGS2021 18th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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