Development of probabilistic risk assessment method using climate ensembles to consider both flood and drought disasters

开发利用气候集合考虑洪水和干旱灾害的概率风险评估方法

基本信息

批准号：
21J01854
负责人：
山田真史
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は1)地先の浸水・渇水被害算定に用いる広域高解像度分布型水文モデル開発と2)利水インフラデータの収集・導入を実施した．1)高水時の越流や低水時の可能取水量の推定に重要な河道内水位の再現性向上のため，河道測量実断面を広域導入した．従来の実断面導入は手作業に依存し広域展開が難しいため，本研究は断面導入の課題を整理し，汎用的な自動アルゴリズムを開発した．日本全域5秒角分布型水文モデルに本手法を適用し，一級河川国管理区間の約73%（約7735km）に計26032実断面を導入できた．過去出水の比較再現実験から，広域での水位再現精度指標の向上，特に過小評価の解消を示した．断面観測のない河道には上述の実断面データを元に流域面積等による平均河道断面形状の推定式を提案した．上述の成果により広域モデル全体で妥当な河道断面形状を設定でき，河道内水位変動の再現性が向上することで，高水時の氾濫現象や低水時の可能取水量の評価精度の向上が見込まれる．また低水期再現の長期流出解析で必要な蒸発散量等陸面諸量を陸面モデルSiBUCを用いて再解析・気候アンサンブルを入力に解析しており，長期流出解析の入力条件の整備が進んでいる．2)利水インフラのデータ収集について，一級水系について法定計画や国土交通省・農林水産省等の官庁資料，土地改良区・水利団体から情報を収集し，主たる取水堰の位置諸量や配水網・配水域をデータベース化した．また，流域を跨ぐ利水目的での配水事業について情報収集を行い，全国一級水系間の導水事業についてデータベース化した．続いて利水インフラ群をモデル上に投影し，モデル上の地形・河道網・土地利用情報との紐づけを行うことで，モデル内に利水圏の設定を実施した．今年度の研究成果は広域高解像度分布型水文モデルの持つ蓋然性を向上させ，信頼性の高い広域での浸水・渇水評価に資すると考えられ，進展は高く評価できる．

今年，我们开展了1）开发广域高分辨率分布式水文模型，用于计算局部洪涝和干旱损失；2）收集和引入用水基础设施数据。 1）为了提高河道水位的重复性，这对于估算丰水期溢流和枯水期可能的取水量非常重要，在大范围内引入了实际河道调查断面。传统的实际截面引入依赖于人工，难以在大范围内部署，因此在本研究中，我们整理了截面引入的问题并开发了通用的自动算法。通过将该方法应用于覆盖全日本的 5 角秒分布式水文模型，我们能够在日本一级河流管理断面中约 73%（约 7,735 公里）引入总共 26,032 个实际断面。历次洪水对比再现实验表明，水位再现精度指数在大范围内得到改善，特别是消除了低估现象。对于没有断面观测的河道，我们根据上述实际断面数据，提出了基于流域面积等的平均河流断面形状估算方程。根据上述结果，可以为整个广域模型设定有效的河道断面形状，并且通过提高河道内水位波动的再现性，可以改善河道断面形状。评估丰水期洪水现象和枯水期可能取水量的准确性。此外，利用地表模型SiBUC重新分析长期径流分析重现枯水期所需的蒸散量等各种地表量，并以气候集合作为输入，并以长期径流分析的输入条件为基础，对地表量进行分析。术语径流分析正在进行中。 2）关于用水基础设施的数据收集，我们将从一级水系统的法律规划、国土交通省、农林水产省等政府文件中收集信息，收集主要取水堰、配水管网等位置、数量等信息，建立配水区数据库。收集跨流域配水工程信息，建立全国一级水系间输水工程数据库。接下来，将用水基础设施投影到模型上，并与模型上的地形、河网和土地利用信息相关联，以在模型内建立用水区域。今年的研究成果被认为提高了广域高分辨率分布式水文模型的概率，有助于高可靠的广域洪涝和干旱评估，进展值得高度评价。