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四国 モデル自治体

概要

四国は南部を中心に台風などによって大規模な出水が発生する一方で、渇水も発生するなど水問題が社会にとって重要な課題となっている。
さらに気候変動により、洪水リスク・渇水リスクの拡大もあり、適応策としての防災政策の重要性が高まっている。
本グループでは気候変動予測モデルのアウトプットを活用し、影響評価モデルである水文モデルなどを活用し、気候変動による被害拡大や適応策の効果を検証する。
それらの成果を自治体と共有し、具体的な防災施策を立案していく。

主管実施機関

那須 清吾(高知工科大学)

実施体制

高知県、高知市、石井町、四国中央市、高松市、四国水問題研究会(図3、4参照)


図4 石井町における連携体制

主な成果

2015-2016年度

◯対象流域における水文モデルの構築
◯鏡川水系での高潮影響評価や
◯各自治体でのニーズ調査や過去の水害の調査

2017-2018年度

◯気候変動予測モデル+水文モデルによる影響評価
◯氾濫解析データなどを自治体に提供
◯機械学習や経済影響評価モデルなどの多様な影響評価の試行

取り組み1

◯吉野川下流の徳島県石井町では前身のRECCA時代から防災対策の取り組みを進めている。
◯吉野川の水害リスクの増大について気候変動予測モデルなどからその規模を推定。
◯外水氾濫シミュレーションに加えて、超高解像度内水氾濫解析を組み合わせることで、避難ルートの安全性などを検証することを可能にした。


取り組み2

◯さらに吉野川の治水・利水の要となる早明浦ダムにおいて、SI-CATで行った統計的ダウンスケーリングやd4PDFを活用して、気候変動によってどう水害リスクが変わるのかなどを検証した。
◯また「大渇水でダムが干上がっていたところに大出水があって一気に水位が回復。もし干上がっていなかったら、十分な洪水制御が行えず、下流に大きな被害を出したであろう。(2005年台風9号)」という事例もあり、治水利水面で統合的な解析が重要となる。

"空梅雨"からの大洪水は再現されるのか

取り組み3

◯高知市内において、大規模な出水に対して樋門やポンプ場を活用して効率よく被害が軽減で来るかを検証した。
◯高解像度氾濫モデルを導入した。
◯d4PDFによる市内河川の洪水規模の増大を推定した。
◯経済影響評価モデルにより、洪水によって特定の業種が稼働停止した場合の副次的な経済影響評価、復旧復興活動による経済効果を分析した。
◯機械学習により雨量から水位を予測するモデルをテスト。

洪水規模

洪水の経済影響評価の改良

機械学習による水位観測モデルを活用した
潜在的な氾濫リスクの分析

発表論文

  • ①「四国の地方自治体における気候変動予測と適応策」(植本琴美、吉村耕平、小池俊雄、那須清吾)(雑誌「シミュレーション」)
  • ②「気候変動への適応・緩和策」(那須清吾・分担執筆 平成28年3月)(土木学会)
  • ③「高知県の豪雨頻度分布の地域特性」(樋口、中前、柴田 平成28年9月)(日本環境共生学会第19回学術大会)
  • ④「中小河川における想定最大流量の合理的な推定手法の提案と水文モデルによる検証」(吉村耕平・那須清吾)土木学会論文集(査読・修正中)
  • ⑤「環境分野への深層学習応用研究の立ち上げについて」(中根 英昭、若槻祐貴 2018年7月)(高知工科大学紀要)
  • ⑥「環境分野の深層学習研究を通した人材育成」(中根 英昭 2018年7月)(高知工科大学紀要)
  • ⑦「Stochastic dynamics and thermodynamics around a metastable state based on the linear Dean-Kawasaki equation 」(Hiroshi Frusawa 2019年1月)(J. Phys. A: Mathematical and Theoretical,Vol.52,pp.065003)
  • ⑧「Self-consistent field theory of density correlations in classical fluids」(Hiroshi Frusawa 2018年11月)(Phys. Rev. E,Vol.98,pp.052130 2018)
  • ⑨「Bridging the gap between correlation entropy functionals in the mean spherical and the hypernetted chain approximations: a field theoretic description」(Hiroshi Frusawa 2018年10月)(J. Phys. A: Mathematical and Theoretical,Vol.52,pp.015003)
  • ⑩「Frequency-Modulated Wave Dielectrophoresis of Vesicles And Cells: Periodic U-Turns at the Crossover Frequency 」(Hiroshi Frusawa 2018年6月)(Nanoscale Research Letters,Vol.13,No.1,pp.169)

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