How should river embankments be spatially developed, from the upstream section or the downstream section?
How should river embankments be spatially developed, from the upstream section or the downstream section?
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河堤在空间上应该如何开发，从上游还是下游？
DOI：
10.1111/jfr3.12870
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发表时间：
2022
影响因子：
4.1
通讯作者：
Kazama So
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Koma Taisei;Kono Tatsuhito;Kazama So
通过构建河道堤防对当地居民影响的经济模型，从上游和下游哪个河段先建堤防，以及根据不同河段堤防的高度，探讨堤防建设的效率。为此，我们首先开发了一个模型，以确定使用水力模型的有效建设的基础设施。然后，我们进行数值模拟，这是校准与地面记录数据的北上和Abukuma河流。结果表明，从上游段的建设可以是有效的，如果上游段有一个更大的人口比下游段。我们发现，在上游部分建造更高的水库会在下游部分产生负外部性，因为它增加了下游部分发生洪水的可能性。此外，当从支流流入下游断面的流量比流入上游断面的流量足够大时，有效高度的排水带来帕累托改进，使下游断面和上游断面的居民都受益。此外，我们表明，有效的路堤高度取决于从哪个部分的施工开始。
Using an economic model of how river embankments affect local residents, we explore the efficiency of embankment construction from two viewpoints: (1) which section of a river should be constructed first, the upstream or downstream section, and (2) how tall the embankments should be constructed depending on the section. For this purpose, we first develop a model to determine efficient construction of embankments using a hydraulic model. Then, we perform numerical simulations, which are calibrated with recorded ground data for the Kitakami and Abukuma Rivers. The results reveal that the construction from the upstream section can be efficient if the upstream section has a much larger population than the downstream section. We show that constructing higher embankments in the upstream section generates negative externalities in the downstream section because it increases the possibility of flooding in the downstream section. In addition, when the amount of inflow from tributaries into the downstream section is sufficiently large compared to that into the upstream section, embankments with efficient heights bring about Pareto improvements, giving benefit to residents in the downstream section as well as the upstream section. Moreover, we show that the efficient embankment heights depend on which section the construction starts from.
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DOI：
10.1061/(asce)he.1943-5584.0002019
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2021
期刊：
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
Shunsuke Kashiwa
DOI：
--
发表时间：
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期刊：
影响因子：
--
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A. Jayawardena
通讯作者：
A. Jayawardena
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J. Lund
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--
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
D. Winterfeldt