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2016 年度 実績報告書

高分解能土砂災害警戒情報の確率的指標作成と活用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H04417
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 飯塚 敦  神戸大学, 都市安全研究センター, 教授 (40184361)
小林 健一郎  神戸大学, 都市安全研究センター, 准教授 (60420402)
阿波田 康裕  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, HQ部門 施設部, 副課長 (80772615)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード土砂災害 / クリティカルライン / ベイズ推定 / 土壌水分 / レーダー
研究実績の概要

本研究では,小規模な土砂災害が頻発している宇宙航空研究開発機構の施設を対象にして,詳細な斜度,雨量,土壌水分量の計測と土/水/空気連成有限要素解析による数値計算を通して斜面危険度を指標化して災害危険度の閾値をベイズ推定法を用いて算出するアルゴリズムを実証する.さらに人工衛星やレーダーなどによって得られる広域的な関連変数と詳細な測定および数値解析との偏差を確率変数とみなして,斜面一つずつの斜面危険度と地域全体の斜面危険度を算出して表示する方法を実装する.実装した斜面危険度情報の向上と活用を図るために,施設管理者などと合同でワークショップを開催して情報の活用についてとりまとめることを目標に研究を行っている.平成28年度はレーダーなどによって得られる広域的な関連変数と詳細な測定および数値解析との偏差を確率変数とみなして,斜面一つずつの斜面危険度と地域全体の斜面危険度を算出して表示する方法を実装した.
具体的に,平成28年度はフリーのGISであるQGISを利用して衛星データを整理して土壌雨量指数と詳細な土壌水分量データの比較検討を行った.具体的には,ALOS DEMの対象領域を整理して対象域の地形モデルを作成した.現地TDR土壌水分観測と転倒マス雨量観測を実施した.土壌水分量とCLラインから土砂災害危険度を算出するGISアプリケーションを構築した.
平行して,平成29年度からレンタルするXバンド偏波ドップラーレーダーの設置準備を行った.設置場所を定め,場所提供者と設置業者との四者間で設置交渉を行って,おおむね設置目処が立った.Xバンド偏波ドップラーレーダーが設置されるまでの期間の解析雨量の取得も行った.
またDACSARに地形モデルや境界値としての土壌水分値を代入してテストランを実施した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度の研究実施計画についてはほぼ達成した.一部未達成であるのは偏差モデルに代入する水文変数の一部の導入である.具体的には現地RTKGPS測量と,AMSR-Eの土壌水分量データの取得が未達成である.
これらの未達成項目は平成29年度に実施する.
一方で,研究に興味を持った企業が独自に傾斜計を設置するなど研究に広がりが出てきた.

今後の研究の推進方策

今後はリアルタイムの人工衛星データをとりこみ,雨量と土壌水分量の観測値のそれぞれの局地偏差も求めて,ある時点での斜面の動的安全度を算出しておくといった確率的変数の取り扱いについて実装する.また,レンタルするXバンド偏波ドップラーレーダーの設置を行う.Xバンド偏波ドップラーレーダーの費用が大幅に軽減されたので,勝浦独特の大粒の雨の観測のために降水粒子観測装置を導入して大粒の雨が土砂災害に与えるインパクトについても検証する.また本研究の成果について,一連の定式化の整理と論文化を行う.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 移流モデルを用いた短時間降雨予測精度向上のための予測パターン選別手法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤佑果・直原悠紀子・大石哲・中北英一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.73, No.4 ページ: I_229-I_234

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 平成24年台風4号を対象とした和歌山県新宮川流域における擬似温暖化時の降雨と土壌雨量指数の評価2017

    • 著者名/発表者名
      西岡誠悟・小林健一郎・奥勇一郎・江種伸之・田内裕人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.73, No.4 ページ: I_187-I_192

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Explanation of Dry Density Distribution Induced by Compaction through Soil/Water/Air Coupled Simulation2016

    • 著者名/発表者名
      Kawai,K. , Phommachanh,V., Kawakatsu,T. and Iizuka,A.
    • 雑誌名

      Procedia Engineering, Advances in Transportation Geotechnics 3

      巻: 143 ページ: 276-283

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2016.06.035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 盛土構造物の排水能力に対する解析的検討2016

    • 著者名/発表者名
      金澤伸一・橘伸也・飯塚敦
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2,土木学会

      巻: Vol.71, No.2 ページ: 429-436

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2016.08.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ensemble flood simulation for a small dam catchment in Japan using 10 and 20km resolution nonhydrostatic model rainfalls2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K.i, Otsuka S., Apip, and Saito, K.
    • 雑誌名

      Natural Hazards Earth System Science

      巻: 16 ページ: 1821-1839

    • DOI

      10.5194/nhess-16-1821-2016

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ベイズ推定を用いた被害予測モデルと災害対応におけるタイムライン分析2016

    • 著者名/発表者名
      本田和也・小谷稔・飯塚敦
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 間隙保水特性と非可逆変形特性が B 値発現に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      宇治亮佑・杉山友理・田中博之・河井克之・竹山智英・飯塚敦
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] ジオテキスタイル補強土構造物における補強効果の検討2016

    • 著者名/発表者名
      織田裕至・川勝拓哉・飯塚敦・竹山智英
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] Integrating X-MP Radar Data to Estimate Rainfall Induced Debris Flow in The Merapi Volcanic Area2016

    • 著者名/発表者名
      Syarifuddin, M., Oishi, S., Legono, D., and Hapsari, R.I
    • 学会等名
      Third Symposium on Two-Phase Modelling for Sediment Dynamics in Geophysical
    • 国際学会
  • [学会発表] X-Band Multi Parameter (X-MP) Radar for Volcanic Debris Flow Forecasting2016

    • 著者名/発表者名
      Syarifuddin, M., Oishi, S., Muranishi, M., Ogawa, M., Hapsari, R.I., Legono, D., Iguchi, M.,
    • 学会等名
      The Merapi Volcanic Area Annual Network on Debris Flow
    • 国際学会
  • [学会発表] 極端台風による兵庫県都賀川の流出・浸水予測2016

    • 著者名/発表者名
      小林健一郎・奥勇一郎・川崎遼・藤田一郎
    • 学会等名
      水文・水資源学会2016年度研究発表会
  • [学会発表] 洪水災害軽減のための田んぼダム効果に関する基礎的研究2016

    • 著者名/発表者名
      小林健一郎・河野泰典
    • 学会等名
      水文・水資源学会2016年度研究発表会

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2018-12-17  

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