浅海域・堤防・陸域における水理現象をシームレスに考慮した高潮浸水モデルの開発

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当該年度では，支配方程式では表現不可能な建物の効果をサブモデルとして構築した．具体的には，運動量保存則において計算格子内の建物を抗力の反作用として流体場にフィードバックする建物モデルiDFM(Fukui et al., 2022)について質量保存則への建物情報のフィードバックを実施し，高度化を行った．まず，3D都市モデルPLATEAUにおける建物形状データおよび中央防災会議による地形データを用いて建物を含む高解像度地形を作成した．続いて，数値計算において高解像度地形をもとに計算格子内における水体積比率を毎計算ステップ求め，質量保存則へと反映させた．検証として，縮小市街地浸水実験によって得られた浸水範囲及び浸水深を検証データとして，実験結果及び高解像度地形を用いた浸水計算と改良後iDFMを用いた浸水計算を行い，建物による局所的な水位上昇を再現した．さらに，2019年台風19号擬似温暖化実験結果(Kawase et al.,2020)による気圧風速場の時系列を用いて東京都墨田区を対象とした高潮浸水計算を行い，高解像度地形を用いた計算を参照値として比較検討を行った．結果として，計算格子内の建物による水の排除が考慮されて水位が上昇し，従来のiDFMや一般的に用いられる領域粗度モデルよりも浸水深及び浸水範囲の精度が向上した．以上より，当該研究計画におけるサブモデルの一つである建物モデルの構築を達成することができた．次年度は，当初の予定であった支配方程式の統一及び堤防のサブモデル化を行い，iDFMと結合することで浅海域での高潮の発生から陸域浸水までシームレスに表現するモデルを構築予定である．