近隣スケールの環境評価に資する非一様な都市内部風速の鉛直分布パラメタリゼーション

非均匀城市内部风速垂直分布参数化对邻里规模环境评估的贡献

基本信息

批准号：
22K04448
负责人：
中尾圭佑
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Central Research Institute of Electric Power Industry
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

実績概要1：粗度を加味した風速鉛直分布はインフラ設計に重要な情報となるが、多様な市街地形態において成り立つ風速分布の情報は少ない。本研究は、高さ方向にばらつきのある建物高さ情報を考慮し、風速分布を市街地内部から上層に渡って推定する手法を提案した。まず、Large-eddy simulationに基づき得られた風速鉛直分布データベースを用いて、運動量収支に基づく分析を行った。建物高さに依存する抗力特性を建込み具合の簡易パラメータで表現する考え方に従い、粗度対数則と指数分布則の間に形成される後流層の力学特性を解明し、平均建物高さや最大建物高さにおける風速情報や、粗度パラメータを算出できる見込みを得た。これらの結果は、今後、都市部におけるインフラの強度推定や、安全性評価に活用できる見込みを有している。実績概要2：地域風速の高精度な推定は、インフラ産業等においてニーズが有る。気象再解析データを用いて、風速情報の再構築を試みた。固有値直交展開は多次数の時空間データの次元削除を行うのに有用な技術である。気象再解析データに対して本技術を適用した上で、モード時系列係数に対して線形統計的推定を行った。仮想気象観測情報として限られたデータ格子点情報を入力することで、固有値ベクトルのモード係数が推定可能であることを示した。これらの結果は、ガイドラインで参照される評価風速の、べき乗則分布特性を簡便に抽出する技術として活用できる可能性がある。

性能概述1：考虑粗糙度的风速垂直分布是基础设施设计的重要信息，但是关于风速分布的信息很少，在各种城市地区有效。这项研究提出了一种方法，可以考虑到高度变化的建筑高度信息，以估算从市区内部到上层的风速分布。首先，使用基于大涡模拟获得的垂直风速分布数据库基于动量平衡进行了分析。根据使用简单的参数来表达阻力特征的概念，可以阐明对数粗糙度和指数分布定律之间形成的唤醒层的机械性能，并且可以计算出平均建筑物高度和最大建筑物高度的风速信息，并且可以获得粗糙度参数。这些结果预计将来将用于城市基础设施强度估计和安全评估。绩效概述2：基础设施行业需要高度准确地估算区域风速。我们尝试使用天气再分析数据来重建风速信息。特征值正交扩展是一种有用的技术，用于删除多阶时空数据的维度。将此技术应用于天气再分析数据后，对模式时间序列系数进行了线性统计估计。已经表明，可以通过将有限的数据网格点信息作为虚拟天气观察信息输入有限的数据网格信息来估算特征值矢量的模式系数。这些结果可能是一种技术，可作为一种方便地提取指南中参考的风速的功率定律分布特性。