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英国で開発中の分布型汚濁物流出モデルISISと流域のGISデータを用いて、河川の任意地点における低水時および雨天時の流量・汚濁負担量の推定(日野川流域を対象として)を行う手法について研究を行った。
水理学的に厳密な解法をとるISISを急峻で流量が少なく横断面が複雑であるという条件をもつ日本の河川に対して適用すると、低水流量時シミュレーションにおいて河川の流量が少なくなると計算が正常に行われなかったり、解が発散したりするという問題が生じる。その解決策として、勾配に応じて横断面間隔を短くすることと、断面形状が変化する付近に、断面を表現する点を加え、河道輸送量の計算を正確にすることにより、より少ない流量でも計算ができるようになることを示すことができた。また、河道構造物ごとに区切ることにより、さらに安定した計算が行えることが示せた。さらに、不足している断面を、実測により補い、計算結果が安定することを見ることができることを明らかにした。これらモデル構築時における入力データ、計算手法の改善によって、低水時の流量シミュレーションは安定して行うことができるようになった。
また、雨天時の計算では、GISデータを用いることによって分布型の流出モデル入力が必要なパラメーターをモデルのフォーマットに加工した。河道や地表面に関する情報をGIS情報として結合化し、さらにそれらを分布型モデルと統合化した結果として、場所によって異なる水文量(浸透量、貯留量、流出量など)の空間的な分布を考慮しない従来の合理式やタンクモデルのような概念的で集中型の流出モデルではできなかった流域の人間活動による土地利用や水利用の変化を反映した流出シミュレーションを任意の流量(低水時でも高水時でも)で行うことを可能とすることができた。
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