Effect of complexity in geography and canopy structure on wind environment over forest ecosystem. Application of CFD on evaluation of forest management scenario.

地理和冠层结构复杂性对森林生态系统风环境的影响

• 批准号: 23580202
• 负责人: MIZUNAGA Hiromi
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23580202/
• 关键词: ＬＥＳモデル; 風害; 複雑地形; 複雑林冠; 抗力係数; 林冠構造; 風況; CFD

The objective of this project is to establish the evaluation model for the effect of forest management scenario on wind synopsis on forest in special reference to geography and canopy topography. We clarified the relationship between crown profile and drag relations and create linkage model on forest canopy dynamic model and Computational fluid dynamics model.We found lateral leaf area index and clumpiness of leaf distribution affected on both drag coefficient and streamlining in Japanese cedar and cypress, but the effecting manner was found to be different between tree species. We predicted the wind synopsis on canopy surface in different thinning scenario through linking canopy topography and CFD, we clarified the eddy generated due to canopy gaps and clarified thinning ratio and direction of gaps affected the proportion of damaged trees. We also found that estimation model with ignoring downward wind provided 20% underestimation of number of damaged trees.

本研究的目的是建立森林经营方案对森林风场影响的评估模型，并结合森林的地理和林冠地形进行分析。通过建立林冠动态模型和计算流体动力学模型的联动模型，阐明了树冠轮廓与阻力关系的关系，发现侧叶面积指数和叶片分布的丛生度对柳杉和扁柏的阻力系数和流线型都有影响，但影响方式因树种而异。结合林冠地形和CFD模拟，预测了不同间伐情景下林冠表面的风场，阐明了林隙产生的涡旋，以及间伐率和林隙方向对受害树比例的影响。我们还发现，估计模型忽略向下风提供了20%的低估受害树木的数量。

项目成果

間伐シナリオ別に見た、LESによる林冠上部の突風率の解析

基于稀疏情景的 LES 分析冠层上方阵风速率

• 发表时间: 2013
• 作者: K.Kamimura;K. Kitagawa;S.Saito and H. Mizunaga;水永博己・喜多川権士・岩間慎太郎;岩間慎太郎・内田孝紀・喜多川権士・水永博己;水永博己 喜多川権士 岩間慎太郎;岩間慎太郎 内田孝紀 喜多川権士 水永博己;福井翔宇・岩間慎太郎・喜多川権士・水永博己・矢澤速仁・宇佐美敦;岩間慎太郎・水永博己・内田孝紀
• 通讯作者: 岩間慎太郎・水永博己・内田孝紀

風況シミュレーションを用いた、異なる間伐方法下における風害発生リスクの評価

利用风况模拟评估不同间伐方法下的风害风险

• 发表时间: 2014
• 作者: K.Kamimura;K. Kitagawa;S.Saito and H. Mizunaga;水永博己・喜多川権士・岩間慎太郎;岩間慎太郎・内田孝紀・喜多川権士・水永博己;水永博己 喜多川権士 岩間慎太郎;岩間慎太郎 内田孝紀 喜多川権士 水永博己
• 通讯作者: 岩間慎太郎 内田孝紀 喜多川権士 水永博己

もう間伐をしてはいけない、風に向かってたつ木から

迎风树不应再疏伐。

• 发表时间: 2014
• 作者: K.Kamimura;K. Kitagawa;S.Saito and H. Mizunaga;水永博己・喜多川権士・岩間慎太郎
• 通讯作者: 水永博己・喜多川権士・岩間慎太郎

スギ、ヒノキの樹幹構造が流線化に与える影響

雪松、柏树树干结构对流线型的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: K.Kamimura;K. Kitagawa;S.Saito and H. Mizunaga;水永博己・喜多川権士・岩間慎太郎;岩間慎太郎・内田孝紀・喜多川権士・水永博己;水永博己 喜多川権士 岩間慎太郎;岩間慎太郎 内田孝紀 喜多川権士 水永博己;福井翔宇・岩間慎太郎・喜多川権士・水永博己・矢澤速仁・宇佐美敦
• 通讯作者: 福井翔宇・岩間慎太郎・喜多川権士・水永博己・矢澤速仁・宇佐美敦

Root anchorage of Hinoki under the combined loading of wind and rapidly supplied water on soil: analysis based on tree-pulling expeiments

土壤风速补水联合荷载作用下扁柏根系锚固：基于拔树试验的分析

• 发表时间: 2012
• 期刊: Europian journal of Forest research
• 作者: K.Kamimura;K. Kitagawa;S.Saito and H. Mizunaga
• 通讯作者: S.Saito and H. Mizunaga