林野火災延焼地域内の風向・風速の推定と延焼拡大予測に関する研究

森林火灾蔓延区风向风速估算及火势蔓延预测研究

• 批准号: 05660167
• 负责人: 井上 章二
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05660167/
• 关键词: 林野火災; 樹木の片面燃焼; 風速推定式; 燃焼速度; 延焼拡大予測

既に提案した火災時の風速推定式について、山焼きを利用した現地実験に適用し、式中のパラメータの表し方、定数値等の妥当性について検証を行った。風速推定式は、樹木の片面燃焼の(最大高-最小高)と(最大高/最小高)の積をH、樹木の直径をD、風速をU、空気の動粘性係数をνとすれば、H/D=A(U・D/ν)^Bと表される(A,Bは定数)。山口県秋吉台、福岡県平尾台の山焼きの際に、スギ丸太を実験杭として設置し、その片面燃焼痕から推定される風速と、風速計での実測値とを比較した結果、秋吉台での実測値の平均2.29m/sに対して推定値の平均は2.44m/sと近似し、平尾台においては実測値1.80m/sに対して推定風速値は1.83m/sと両者はほぼ等しく、この風速推定式が現地でも適用可能であることが検証された。次に、延焼拡大の予測をする場合に重要となる燃焼速度について、アメリカで提案された半理論式であるるRothermelの燃焼速度式について、日本で適用可能であるか否かを確かめるため、風洞を用いた燃焼実験を実施した。燃焼材料および風速を変化させた燃焼実験の結果、Rothermel式は実際の燃焼速度よりも過大な値を与えた。その原因について、非常に複雑なRothermel式そのものと実験結果を調べた結果、風速パラメータに関する部分に問題があることが判明したので、風洞実験結果を用いて、Rothermel式を修正した。この修正Rothermel式に、上記の風速推定式で求められた風速を代入し、秋吉台、平尾台での燃焼速度を計算すると実測値とよく一致することがわかった。以上のように、比較的小さな風速値の場合は、風速推定式、修正した燃焼速度式が適用可能であることが確認されたが、今後大きな風速値での検証が必要であり、さらに実際の延焼拡大予測に向けてのモデル作製が急がれる。

关于已经提出的风速估计公式，它适用于使用山地挂式的局部实验，以及公式中参数的有效性和固定值的有效性。风速估计公式为H（最大最小高度）和树木的（最大高度/最小），d，d，u和ν的直径，用于空气的空气粘性系数= a（u/d/ν）^b（a和b是常数）。在Akiyoshi -odai，Yamaguchi县和Hiraodai的山地烧烤时风速表中的值，Akiyoshidai的实际测量值2.29 m/s约为2.44m/s，估计的风速值为1.83 m/s。这几乎等于这种风速。接下来，燃烧速度（当传播的传播的传播）是一种半灰烬类型的罗瑟梅尔（Rothermel），这是美国提出的半浪费系统，以查看是否可以在日本进行燃烧实验。实施。由于燃烧实验改变了燃烧材料和风速，Rothermel类型的价值比实际燃烧速率过剩。由于Rothermel类型本身非常复杂，并且由于风洞的实验结果修改了Rothermel类型，因为风速参数存在问题。已经发现，这种校正类型已分配给上述风速估计所需的风速，​​并且在计算Akiyoshidai和Hiraodai的燃烧速度时，显然是匹配的。如上所述，在风速相对较小的情况下，可以使用风速方程式和校正的燃烧速度类型，但是有必要在将来用大风速进行验证，甚至更多实际制作一个模型来传播燃烧的速度。