降雨流出系の確率応答解析に立脚した洪水予測システムの合理的な構築方法に関する研究

基于降雨径流系统随机响应分析的洪水预报系统合理构建方法研究

• 批准号: 18K04360
• 负责人: 田中 岳
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04360/
• 关键词: 流出モデル; 確率応答; 集中化; 不確実性

洪水到達の時間が日単位となるような中規模スケール程度以上までの流域を対象として，その流域全体の洪水予測システムを構築するにあたっては，一般的に，以下のようなモデルが採用される．①流域の全体をある一つの集中型の流出モデルで代表させる．②流域の全体を複数のサブ流域に分割し，各々のサブ流域に集中型の流出モデルを用いる（集中型の流出モデルの分布）．③流域の全体に分布型の流出モデルを表現する．ただし，実務の面では，貯留型流出モデルに代表されるような集中型のモデルが用いられる傾向にある．本研究課題の目的は，この利便性をもつ貯留型流出モデルを流域全体の洪水予測システムに活用することを前提として，その適用可能な流域面積やモデルパラメータの意味付けといった，現在もなお，このモデルが抱える基礎的な課題の解決を図るとともに，降雨流出系にある様々な不確実性が洪水予測システムのなかで伝搬する過程を定量的に評価することを可能にすることである．2022年度もその前年度に引き続き，貯留型流出モデルの強制項（降雨量），モデルパラメータ，および初期条件の不確実性（任意の確率分布で表現）が流出量の確率特性（流出量の1～4次モーメント）に与える影響を定量的に推定可能な微分方程式について，その適用限界をシミュレーションに基づき評価する予定であった．しかしながら，高次モーメントの適用限界の評価が未だ完了していないため，これを必要とする流出量の確率分布形とその確率密度関数の推定は，次年度にも引き続き取り組む予定である．

在构建全流域洪水预报系统时，针对洪水到达时间为天量级的中型以上流域，一般采用以下模型。 ① 整个流域由一个集中径流模型代表。 ② 将整个流域划分为多个子流域，对每个子流域采用集中径流模型（集中径流模型分布）。 ③ 表达整个流域的分布式径流模型。然而，在实践中，存在使用集中模型的趋势，例如蓄水径流模型。该研究项目的目的是在整个流域的洪水预测系统中使用这种方便的存储型径流模型，并研究适用的流域面积和模型参数的含义，这些参数至今仍在使用。在解决模型面临的基本问题的同时，还可以定量评估降雨径流系统中的各种不确定性在洪水预测系统中传播的过程。 2022财年，与上一年一样，蓄水径流模型的强迫项（降雨量）、模型参数和初始条件不确定性（用任意概率分布表示）将由模拟来评估微分方程的适用范围。可以定量估计它们对四阶矩的影响的方程）。但由于高阶矩适用极限的评估尚未完成，我们计划明年继续开展径流量概率分布形状及其概率密度函数的估计工作。