Development of rainfall-runoff and flood inundation integrated analysis model and parameter optimization method for basinwide comprehensive flood disaster prevention

全流域综合防洪雨径洪涝综合分析模型及参数优化方法开发

• 批准号: 21K04277
• 负责人: 重枝 未玲
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04277/
• 关键词: 流域治水; 降雨流出・洪水氾濫一体解析モデル; パラメータ最適化; 令和2年7月豪雨; 球磨川流域; 実験; 降雨流出・洪水氾濫一体型解析; パラメータ最適化法

本研究は，流域での地中・地表面流，河道・氾濫原での洪水氾濫流を一体的に取り扱うことで，流域全体の雨水の挙動を把握し，流域治水に供する「降雨流出・洪水氾濫一体解析モデル」の開発を目的としている．当該年度では，以下の(1)~(5)を実施した．（1）降雨流出・洪水氾濫一体解析モデルの計算効率の改善：昨年度構築した同モデルについて，ドライ・ウェット状態が混在する箇所で計算が不安定になる状況が確認された．そのため，昨年度改良したドライ・ウェット状態の数値流束の取り扱いについて，プログラムの見直しを行った．その結果，以前のプログラムに比べ安定した解析が実行可能となり，計算効率が向上した．(2)ベイズ最適化による地中流の解析パラメータの推定法の構築：ベイズ最適化に基づく，地中流の透水係数や空隙率のパラメータ推定法を構築した．(3)モデル土壌での地中・地表面流の実験および(2)の最適化法の検証：モデル土壌での地中・地表面流の実験を実施し，地中・地表面流の水深や流量の経時変化の実験データを収集した．これに基づき，(1)の解析モデルが実験結果を再現できること，(2)の推定法が地中流と地表面流が発生する場合には妥当なパラメータを推定できることを示した．(4)水位情報に基づく分流河道の予測精度の検証：昨年度取得した水位を与条件とした分流河道の実験結果に基づき，降雨流出・洪水氾濫一体解析モデルが，水位や流量ハイドログラフを再現できることを示した． (5)河道・氾濫原データの作成方法の検討と実流域への適用：河道線形や堤防線形・氾濫原の平面形状をより詳細に再現できる計算格子の作成法を検討した．同方法と降雨流出・洪水氾濫一体解析モデルを球磨川流域に適用し，実現象の再現精度の検証と支川流域での地中流や地表面流の雨水の収支の把握を行った．

This study aims at the development of the integrated analysis of rainfall outflow and flood and flood water supply for the whole basin. When the year is over, the following (1)~(5) are implemented. (1) Improvement of calculation efficiency of rainfall outflow and flood integrated analysis: the construction of the previous year was the same as that of the previous year, and the state of the rainfall outflow and flood was mixed with that of the calculation. In the past year, the number of stream values in the state of improvement has been selected from the list. As a result, the previous calculation was more stable than the previous calculation. (2)Construction of estimation method for water permeability coefficient and void fraction of underground flow based on optimization. (3)A demonstration of optimization method for ground surface flow in the earth (2): implementation of ground surface flow in the earth (2); implementation of time variation of water depth and discharge of ground surface flow in the earth (2). (1) The analysis method of the ground flow and the ground surface flow generated by the estimation method of the ground flow and the ground surface flow generated by the estimation method are appropriate. (4)Water level information is the basis for the prediction accuracy of the distributary channel. The water level obtained last year is the basis for the results of the distributary channel. The rainfall, outflow, flood and flood are analyzed together. The water level and flow rate are reproduced. (5)Application of river channel, flood source and river basin design method: river channel linear shape, dike fortress shape, flood source plane shape, detailed reproduction, calculation grid and design method. The same method can be applied to the analysis of rainfall outflow and flood in Sichuan Basin.

项目成果

ベイズ最適化を用いたセル分布型流出解析モデルのパラメータ最適化

基于贝叶斯优化的单元分布径流分析模型参数优化

• 发表时间: 2023
• 期刊: 令和4年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集
• 作者: 林 泰史;重枝 未玲
• 通讯作者: 重枝 未玲

九州工業大学大学院 工学研究院 建設社会工学研究系 水環境工学研究室ホームページ

九州工业大学研究生院工学研究科、建筑社会工学研究部、水环境工学实验室主页

降雨流出・洪水氾濫解析モデルの地中流の再現精度の検証

降雨径流/洪水淹没分析模型地下水流再现精度验证

• 发表时间: 2023
• 期刊: 令和4年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集
• 作者: 田中 博登;重枝 未玲;伊藤 翔吾
• 通讯作者: 伊藤 翔吾

水位情報に基づく令和2年7月豪雨時の筑後川水系の出水状況の把握

根据水位信息了解2020年7月暴雨期间筑后川水系水流状况

• 发表时间: 2021
• 期刊: 土木学会論文集B1(水工学)
• 作者: 2.重枝 未玲;秋山 壽一郎;Adelaida Castillo DURAN;林 泰史;伊藤 翔吾
• 通讯作者: 伊藤 翔吾

令和2年7月豪雨時の球磨川上・中流域における小流域からの流入流量の算出

2020年7月暴雨期间球磨河上中游小流域入流量计算

• 发表时间: 2023
• 期刊: 令和4年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集
• 作者: 梢 華伸子;重枝 未玲;林 泰史
• 通讯作者: 林 泰史