大気－海洋－河川結合モデルによる複合氾濫メカニズムの解明と脆弱性の評価

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勢力の強い台風の襲来は，高潮の河川遡上や河川の増水を引き起こす可能性があり，複合氾濫が懸念されている．一方で現在導入が進められている大気―海洋結合モデル等には高潮の河川遡上については考慮されていない．そこで，非線形長波方程式とスペクトル型波浪モデルSWANを双方向結合したSuWATモデルに対して (Kim et al. 2015)，河川境界および河道を組み込むことで高潮の河川遡上を考慮したモデルの開発を行った．その際2018年台風21号襲来を対象事例として検証した．高潮の河川遡上は淀川および猪名川の2河川の河口域を対象に設定した．これらの河川はドメイン6 (30 m格子)において考慮され，台風による先行性降雨による洪水を考慮するため，上流からの水位を淀川および猪名川に対して側方境界条件として設定した．構築したモデルでは，台風により大阪湾で発生した高潮が淀川および猪名川の河口から上流へと遡上する様子が再現できた．以上より，高潮の河川遡上を考慮可能な波浪・高潮モデルの構築に成功した．また構築したモデルと領域気候モデルWRFを使用し，大気―海洋結合計算によるハインドキャスト実験を実施した．WRFの計算領域は，SuWATのドメイン1，2と等しい領域を同じ解像度で計算する．淀川上では福島と毛馬の2地点，猪名川では戸ノ内を検証地点とした．まず淀川上の福島と毛馬の観測値を確認すると，高潮の河川遡上により福島で3.95 m，毛馬で2.80 mとなるピークがある．SuWATによる計算結果では，WRFでは3.41 mおよび2.71 mとなった．福島での水位を過小評価する傾向にあるものの，その水位変動を再現できているとみなせる．また猪名川の戸ノ内における水位についても同様に再現できている．