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2023 Fiscal Year Annual Research Report

災害脆弱性を指標にした土砂災害起源の複合災害の条件付き災害発生確率に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21H01436
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

大石 哲  神戸大学, 都市安全研究センター, 教授 (30252521)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 富田 浩文  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, チームリーダー (00399578)
竹山 智英  神戸大学, 工学研究科, 教授 (00452011)
梶川 義幸  神戸大学, 都市安全研究センター, 特命教授 (20572431)
山野井 一輝  京都大学, 防災研究所, 助教 (30806708)
大谷 英之  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(国際海洋環境情報センター), 副主任研究員 (80639584)
阿波田 康裕  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 施設部, 主任研究開発員 (80772615)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsリアルタイム浸水予測 / HPCシミュレーション / 複合災害 / シミュレーション結合
Outline of Annual Research Achievements

本課題では,洪水・土砂複合災害の結果としての浸水災害を対象にして,地域のリアルタイム浸水予測可能性を論じた.具体的には,詳細な降雨分布や個別の斜面崩壊場所に依存して浸水が発生する集落の浸水発生の予測可能性を主な研究対象とし,異なる研究分野で開発されたHPCシミュレーションの手法に観測情報を組み合わせて高度化を実施した.その関係を知識として蓄えることでリアルタイム浸水災害発生を予測する可能性を論じてきた..
具体的には,以下の項目を行ってきた.1)土砂洪水氾濫シミュレーションによる土砂災害起源の洪水災害の脆弱性評価:「富岳」上に実装した土砂・洪水氾濫シミュレーションをアンサンブル実行し,被害発生確率の空間分布推定し,シミュレーションにおけるパラメータ最適化を行った.2)多数の斜面崩壊シミュレーションによる斜面崩壊時の不安定土砂の量と流下距離の計算:粒子法に基づく斜面崩壊シミュレーションプログラムに代表的な地盤材料の構成モデルであるカムクレイモデルを実装した.3)詳細な気象シミュレーション:平成30年西日本豪雨を対象に大雨発生事例をスーパーコンピュータ「富岳」で詳細に再現して降雨情報の不確実性があっても地形情報によって同種の氾濫結果になることを示した.4)異なるHPCI-IDシミュレーションの連結:気象と洪水土砂氾濫解析のHPCIシミュレーションを疎結合するための基盤プログラムを整備した.
また,土砂洪水氾濫シミュレーションによる土砂災害起源の洪水災害の脆弱性評価と多数の斜面崩壊シミュレーションによる斜面崩壊時の不安定土砂の量と流下距離の計算については,令和4年度に実施した実験と比較検討を試みたが,実験では斜面崩壊を発生させることができず,その点では十分な比較ができなかった.

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Combining Deep Learning and Numerical Simulation to Predict Flood Inundation Depth2023

    • Author(s)
      Adriano Bruno, Yokoya Naoto, Yamanoi Kazuki, Oishi Satoru
    • Journal Title

      IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium

      Volume: N.A. Pages: 1154-1157

    • DOI

      10.1109/igarss52108.2023.10282463

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An analytical representation of raindrop size distribution in a mixed convective and stratiform precipitating system as revealed by field observations2023

    • Author(s)
      Okazaki Megumi, Oishi Satoru, Awata Yasuhiro, Yanase Tomoro, Takemi Tetsuya
    • Journal Title

      Atmospheric Science Letters

      Volume: 24 Pages: N.A.

    • DOI

      10.1002/asl.1155

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] AUTOMATIC CONSTRUCTION OF GROUND MODELS FOR 3D FINITE ELEMENT ANALYSIS BY DATA PROCESSING2023

    • Author(s)
      Tamura Ayana, Takeyama Tomohide
    • Journal Title

      International Journal of GEOMATE

      Volume: 24 Pages: 37-45

    • DOI

      10.21660/2023.106.3746

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Numerical Accuracy Necessary for Large-Eddy Simulation of Planetary Boundary Layer Turbulence Using the Discontinuous Galerkin Method2023

    • Author(s)
      Kawai Yuta, Tomita Hirofumi
    • Journal Title

      Monthly Weather Review

      Volume: 151 Pages: 1479~1508

    • DOI

      10.1175/MWR-D-22-0245.1

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Validation of a Global Nonhydrostatic Atmospheric Dynamical Core using Discontinuous Galerkin method2024

    • Author(s)
      Kawai, Y., Tomita, H.
    • Organizer
      AMS 104th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 土砂災害警戒区域の実斜面における人工降雨供給試験2024

    • Author(s)
      阿波田康裕,山野井一輝.大石哲
    • Organizer
      砂防学会研究発表会
  • [Presentation] 底面粘性境界上にはたらく側面粘性境界の粘性力が動的解析に与える影響2023

    • Author(s)
      田村彩奈,竹山智英
    • Organizer
      地盤工学会
  • [Presentation] 地盤有限要素解析コードのGPU並列化に適したデータ構造の検討2023

    • Author(s)
      河野博人,竹山智英,橘伸也,飯塚敦
    • Organizer
      土木学会
  • [Presentation] Probabilistic Prediction Method of Erosion Volume and Deposition Area from Rainfall Observation Data2023

    • Author(s)
      Yamanoi Kazuki, Shikakura Kori, Kawaike Kenji, Oishi Satoru
    • Organizer
      8th International Conference on Debris-Flow Hazard Mitigation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 降雨データを入力にした土石流氾濫領域予測のための土砂生産量の確率的予測2023

    • Author(s)
      鹿倉佳央梨,野井一輝,川池健司,小柴孝太
    • Organizer
      砂防学会研究発表会
  • [Presentation] Optimization and probabilistic estimation of physical parameters in debris-flow simulation2023

    • Author(s)
      Yamanoi, K., Oishi, S., Koshiba, T., Kawaike, K
    • Organizer
      40th IAHR World Congress
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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