2009 Fiscal Year Annual Research Report
山地域の水・物質移動過程に関する数値流体工学的研究
Project/Area Number |
09J03902
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
安 賢旭 Kyoto University, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 飽和不飽和流 / Richards式 / 斜面流動 |
Research Abstract |
山地域の水・物質移動過程を詳細に解釈できる数値モデルを開発することを目的として研究を進めてきた。水・物質移動モデルの基本になるモデルが飽和不飽和流れのモデルであり、前年度は飽和不飽和流モデルを一般座標系に適用できるように拡張を行った。飽和不飽和流の数値計算法としては主に、直交格子を用いた有限差分モデルと非構造格子を用いた有限要素法がよく用いられている。その中で有限差分モデルは有限要素法に比ベデータ処理の簡便さ、コーディングの容易さ、水収支保存性という点で優れているが、様々な地形に対する適用性が悪いため、最近では非構造格子を用いた有限要素法がより広く用いられている。一般座標系を用いて有限差分モデルを構成することで有限差分モデルの有利な点を保ちながら、曲面を含んだ領域を考慮うすることができるようになった。開発したモデルを代表的な有限要素モデルと比較し、そのパフォーマンスを比較した。この内容をまとめて海外の論文誌に投稿した。 飽和不飽和流モデルを用いてkinematic waveモデルの斜面に対する適用性を検討した。実斜面を対象にkinematic waveモデルの適用性を検証することは外部要因の制御が不可能なため、非常に困難である。その点を考慮し一つの新たな試みとして飽和不飽和流モデルを用いた数値実験を行い、kinematic waveモデルの適用性を検討した。特にkinematic waveモデルでは考慮できない鉛直浸透の影響に焦点を当て、どのような条件で鉛直浸透の影響が大きくなりkinematic waveモデルでは再現が難しくなり、逆にどのような条件でkinematic waveでも二次元飽和不飽和流モデルの結果をよく再現できるのかを検討した。その内容をまとめ水工学論文集に投稿し、水工学講演会で口頭発表をした。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Validity assessment of integrated kinematic wave equation for hillslope rainfall-runoff modeling2010
Author(s)
An,H., Ichikawa,Y., Yorozu,K., Tachikawa,Y., Shiiba,M
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Journal Title
Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE 54
Pages: 505-510
Peer Reviewed
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[Presentation] Validity assessment of integrated kinematic wave equation for hillslope rainfall-runoff modeling2010
Author(s)
An,H., Ichikawa,Y., Yorozu,K., Tachikawa,Y., Shiiba,M
Organizer
56th Annual meeting of Hydraulic Engineering, JSCE
Place of Presentation
Hokkaido University
Year and Date
2010-03-05