| 研究課題/領域番号 |
16K16376
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
桂 真也 北海道大学, 農学研究院, 助教 (40504220)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 土砂災害警戒情報 / 融雪 |
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| 研究実績の概要 |
土砂災害発生の危険度が高まったときに，対象となる市町村を特定して警戒を呼びかけるため，土砂災害警戒情報が発表されている。現状では雨量データのみを用いて発表されており，融雪水の影響が考慮されていないため，地すべりが土砂災害警戒情報の対象現象となっていない，融雪に起因する土砂災害に対する避難の判断が困難であるといった大きな問題が生じている。本研究では，土砂災害警戒情報への応用を見据えた融雪水量推定手法を開発した上で，融雪の影響を加味した土砂災害警戒情報の提供システムを開発することを目的とする。
本年度は，まず土砂災害警戒情報に適した融雪水量推定手法の開発を行った。全国的な展開を見据え，広域的に取得が容易な降水量と気温から，積雪層の形成や融雪水量を1時間ごとに計算できるモデルを構築した。これと並行して，文献調査と観測を実施し，北海道から長野県までの17地点における延べ161冬期分の積雪水量の観測データを収集した。いずれも，観測日時と地点が特定できるものである。各積雪水量観測地点近傍の気象庁アメダス3地点の降水量および気温のデータから，標高補正および距離重み付け平均法により積雪水量観測地点での1時間ごとの降水量および気温を推定し，上記で開発したモデルに与えた。こうして得られた積雪水量の推定値を観測データと比較したところ，ある程度の精度で積雪水量を推定できるが，推定した積雪水量のピークが観測データより低く出るケースが多いことや，融雪水量を求めるための係数を事後的に算出している等の課題が明らかとなった。
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| 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
本年度は，[1]土砂災害警戒情報に適した融雪水量推定手法の開発，および[2]開発した手法の妥当性の検証を計画していた。このうち，[1]については，全国的な展開を見据え，広域的に取得が容易な降水量と気温から推定する以下のようなモデルを構築した。まず，気温により降水を降雨または降雪と判定する。降雨はただちに地表面に到達し，降雪は地表面に積雪層を形成する。形成された積雪層は気温に応じて融けるものとし，基準気温との差が正の場合に，その気温差に係数を乗じた水量が融雪するとして積雪層から減じ，ただちに地表面に到達するものとする。
[2]については，文献等で公表されている実際の観測データを収集した。融雪水量のデータは入手が困難であったため，積雪層として貯留されている水の量を表す積雪水量のデータで代用した。収集した観測データは，北海道から長野県までの16地点における延べ160冬期分のデータで，観測日時と地点が特定できるものである。研究代表者自らが北海道空知地方の1地点で新たに観測したデータもあわせて用いた。各観測地点を内包する最も小さな三角形を構成できる気象庁アメダス3地点を選び，その3地点での降水量および気温のデータから，標高補正および距離重み付け平均法により積雪水量観測地点での1時間ごとの降水量および気温を推定した。これらの値を上記で開発したモデルに与え，積雪水量の推定値を算出した。融雪水量の計算に必要な係数は，各積雪水量観測地点での観測結果を最もよく再現できるように決定した。こうして得られた積雪水量の推定値を観測データと比較したところ，ある程度の精度で積雪水量を推定できるが，推定した積雪水量のピークが観測データより低く出るケースが多いことや，係数を事後的に求めている等の課題が明らかとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，これまでの進捗状況を踏まえ，[1]の融雪水量推定手法の改良に取り組む。現状では，融雪水量を求めるための係数を観測地点ごとに事後的に求めているが，この係数は場所，時期によって変化することが知られている。変化する原因を踏まえ，任意の場所，時期について，事前に最適な係数を求める方法に改めることを目指すとともに，全般的にさらなる精度の向上を目指す。
さらに，[3]融雪水の影響を組み込んだ土砂災害警戒情報の発表手順の提案と，[4]既往の融雪に伴う土砂災害の発生事例の収集に取り組む。[3]については，[1]で開発した手法を踏まえた手順とし，土砂災害警戒情報の実務を担当している都道府県や気象庁の職員が理解しやすいように配慮する。[4]については，砂防学会誌や地すべり学会誌等に掲載されている文献から収集することを基本とするが，事例数が十分でない場合は，土砂災害が発生するたびに都道府県が国土交通省に提出している災害報告を活用することを検討する。
以上を踏まえ，[5][3]で提案した手順に沿って土砂災害警戒情報を発表した場合の精度の検証に取り組む。[4]で収集した各事例に即して，[3]で提案した手順に従って土砂災害警戒情報を発表したと仮定した場合の精度を検証する。精度の指標としては的中率と捕捉率が考えられるが，避難を判断するための情報という土砂災害警戒情報の位置づけを考慮すると，捕捉率がより重要と考えられる。そこで本研究では捕捉率に着目し，現状の土砂災害警戒情報の捕捉率である75％程度を目標に設定する。捕捉率がこれより大幅に低い場合は原因を究明し，[3]の手法に改良を加えて再検討する。
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