| 研究課題/領域番号 |
21K20447
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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 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
豊田 将也 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70908558)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 複合氾濫 / 高潮 / 洪水 / 台風 / 大気－海洋－河川結合モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
台風最接近時の高潮とその前後の豪雨による河川増水があり，両者の同時生起による大規模氾濫が懸念されている．しかし，洪水と高潮の同時発生を一体に解く統一的な力学的モデルの研究は殆ど行われていない．本研究では，台風に伴う高潮と洪水の同時発生のモデル化，高潮・河川複合氾濫発生の評価とそのメカニズムについて明らかにすることを目的とする．まず，台風気象場，河川流出および高潮の各過程を統合した大気－海洋－河川結合モデルの開発および最適化を行う．ついで，近年の顕著台風事例を対象に再現実験を実施し，降雨流出および高潮遡上等のモデル最適化を行う．最後にアンサンブル実験等をもとに複合氾濫の脆弱性の評価を実施する．
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| 研究成果の概要 |
本研究は高潮と洪水による複合氾濫災害を対象に，新たな数値モデルの構築と，それを運用することによる都市域での複合氾濫に対するハザード評価を実施した．まず波浪・高潮結合モデルに対して河道を直接組み込み，河川流を考慮可能としたモデルを構築した．さらに上流からの洪水流に対しては降雨流出モデルの計算結果を利用し，モデル境界では時々刻々と変化する流量をシームレスに水位へと変換しながら結合した．
実際の運用では，大阪湾（2018年台風21号）と伊勢湾（2018年台風24号）を選定し，評価を実施した．より許容流量の小さい中小河川では，高潮と洪水の時差が短く，複合氾濫リスクが極めて高いことが明らかとなった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
既存の数値モデルでは，「高潮」や「洪水」を個々に取り扱うモデルは存在していたが，これらを一体に取り扱うモデルは開発されていなかった．本研究では，実現象に即した「高潮と洪水の同時生起およびそれによる水位上昇」を高精度に表現可能なモデルを構築している．また気候変動により今後台風強度が増大することが懸念され，複合氾濫リスクも増大すると考えられる．本モデルの運用を，将来気候計算にも発展させることで，将来起こり得る災害リスクの評価や，脆弱な地点・河川の検出に応用できるものと期待される．
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