| 研究課題/領域番号 |
19H02407
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
矢島 啓 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 教授 (10283970)
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| 研究分担者 |
川池 健司 京都大学, 防災研究所, 准教授 (10346934)
吉岡 有美 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (40753885)
KIM SANGYEOB 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (50797826)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 内水氾濫 / 気候変動 / 雨水貯留ポテンシャル / AI技術 |
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| 研究実績の概要 |
本課題は中小都市の内水氾濫を対象としている。本年度は、松江市の内水氾濫計算および氾濫予測を行うための基本モジュールの構築として、次の4つの側面から研究を実施した。
1) 斐伊川流域の流出計算：分布型流出モデルHydrological Simulation Program-Fortran(HSPF)を用いて、宍道湖だけでなく中海流域も含む斐伊川全流域を対象にした流出モデルの基本的な構築を行った。モデルには、斐伊川放水路や尾原ダムによる流量調節効果を組み入れるとともに、中海流域で20の流入河川、宍道湖流域で18の流入河川を考慮し、中小河川を含む水位評価が可能となった。また、過去10年間の流量データを用いて、水量に関するパラメータの同定を行った。
2) 中海・宍道湖の水位計算：3-Dimensional coupled Hydrodynamic-Aquatic Ecosystem Model(AEM3D)と呼ばれる3次元湖沼モデルを用いて、水平メッシュサイズを80m×100mとする詳細なモデルを構築し、過去10年間の湖内の水位データを用いた検証を行い、流入量の精度がある程度あれば、水位は高い精度で再現できることが明らかとなった。
3) 松江市街における内水氾濫計算：松江市内の河川整備や下水道事業の進捗に関するデータを収集し、それらを組み入れた松江市橋北部（大橋川より北側）を対象に内水氾濫モデルの基本的構築を行った。
4) AI技術を用いた内水氾濫予測：降雨に伴う下水道網の水位予測を行うための基礎データとして、松江市内の下水道およおび河川の主要地点9箇所における水位計測を行った。また、不足する市街地の雨量情報を補うために、独自に観測点を2カ所設けるとともに、一般には公開されていないデータの入手も行った。
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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
斐伊川流域流出モデルおよび中海・宍道湖水位計算モデルについては、ほぼモデル構築を終えており予定通りの進捗である。また、内水氾濫モデルについては、地方自治体からのデータの入手が一部遅れており、モデル上反映されていない部分はあるが、ほぼ基本的なモデル構築は終了している。さらに、昨年度は、大きな出水現象はなかったものの、水位や雨量の観測を行う体制が構築され、独自のデータ取得が可能となった。よって、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度に引き続き、松江市の内水氾濫計算および氾濫予測を行うための基本モジュールの構築として、次の4つの側面から研究を実施し、最終年度に行う３つのモデルを連動させた検討につなげる。
1) 斐伊川流域の流出計算：斐伊川全流域を対象として構築した分布型流出モデルHSPFモデルを用いて、流出モデルのキャリブレーションおよび検証を行う。本流出計算により、斐伊川本川に加え中小流入河川の流入量の推定も可能となる。さらに、気候変動を考慮した流出計算も行う。
2) 中海・宍道湖の水位計算：中海・宍道湖を対象として構築したAEM3Dと呼ばれる3次元湖沼モデルを用いて、HSPFモデルの流出計算と組み合わせた計算を行い、水位の観測値との比較により、湖沼モデルの検証を行う。また洪水時の水位上昇量の評価も行う。
3) 松江市街における内水氾濫計算：不足している下水道関連等のデータを取得し、昨年度の研究において構築した松江市橋北部を対象にした内水氾濫モデルにそれらを組み入れていく。また、昨年度に取得した、あるいは本年度取得する下水道水位データおよび過去の浸水実績によるモデルの検証を行う。
4) AI技術を用いた内水氾濫予測：昨年度に開始した松江市内9箇所における下水道および河川水位の計測、および2箇所の市街地雨量の計測を継続して行う。
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