汎用性の高い田んぼダム評価モデルの簡易構築手法の開発

开发一种简单的构建方法，用于高度通用的稻田坝评估模型

• 批准号: 22K05884
• 负责人: 宮津 進
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Niigata University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05884/
• 关键词: 田んぼダム; 内水氾濫解析モデル; 計算セル自動生成; 常射流混在計算; 評価モデル; 簡易評価手法

流域治水への貢献が期待される田んぼダムの洪水被害低減効果を河川流域単位で迅速且つ容易に評価できる汎用性の高い解析手法を確立すべく，2022年度は，《要素研究-1》田んぼダム評価モデルの計算セルの自動生成手法の開発，および《要素研究-3》常射流混在流れ対応型田んぼダム評価モデルの開発に着手した．《要素研究-1》では，道路中心線の数値地図情報を無償提供する「OpenStreetMap（以下，OSM）」 を活用して，田んぼダム評価モデルの計算セルである地形適合セルを自動生成する手法（以下，自動生成手法）のプロトタイプを開発した．本研究では，QGISのPythonプラグイン機能を活用し，OSMを用いた自動生成手法を開発するとともに，従来法によって田んぼダム評価モデルが構築されている2流域（新潟県亀田郷流域・白根郷流域）に適用し，計算セルの作成時間および計算精度に与える影響を検証した．その結果，従来法と比較して，計算セルの作成時間を1/110程度に縮減できることが示された．また，自動生成手法による氾濫計算結果（浸水面積・浸水量）は，従来法の計算結果の±3%であったことから，従来法と同等の計算精度を持つことが確認された．《要素研究-3》では，有限体積法を用いた常射流混在計算アルゴリズムを，従来評価モデルの一次元不定流計算アルゴリズムに替えて導入することで，常射流混在流れ対応型田んぼダム評価モデルを開発した．開発したモデルを，田んぼダムの導入支援要請が寄せられている急傾斜流域（栃木県田川流域・姿川流域）に適用し，計算精度を検証した．両流域の既往最大降雨イベントの再現計算を行った結果，従来モデルでは再現できなかった河川水位および浸水範囲の実測値を良好に再現できることが示された．

在2022年，为了建立一种高度通用的分析方法，该方法可以快速，容易评估稻田大坝中洪水损害减少的影响，预计将有助于盆地控制，以便快速，轻松地评估洪水损害对河流盆地基础的影响，我们开始开发一种为稻田评估模型而开发的方法，该方法可以自动地计算出盆地的污染模型，并将其用于水稻的生成模型。 流动。在Element Research-1中，我们开发了一种方法的原型（以下称为自动生成方法），该方法将自动生成地形拟合细胞，该细胞是水稻田间评估模型的计算单元，使用OpenStreetMap（以下称为OSM），为道路中心线提供了数字信息信息。在这项研究中，我们利用了QGI的Python插件功能来开发使用OSM的自动生成方法，并将其应用于米菲尔（Niigata）县的两个盆地（Kamedago和Shiranego盆地），在其中使用常规方法构建了稻田大坝评估模型，并检查了对创建时间和计算细胞的效果的影响。结果，证明与常规方法相比，计算单元的创建时间可以减少到大约1/110。此外，使用自动生成方法的洪水计算（淹没面积和洪水量）的结果为常规方法计算结果的±3％，这清楚地表明，计算精度与常规方法的计算准确性相当。在Element Research-3中，我们引入了一个稻田大坝评估模型，该模型使用有限体积方法代替一维无限流量计算算法，支持正常的气流混合流，并开发了一个支持正常气流混合流的稻田大坝评估模型。开发的模型被应用于陡峭的倾斜盆地（Tagawa和Michikawa盆地，Tochigi县），在其中收到了引入稻田大坝的支持，并验证了计算精度。两个盆地中先前最大降雨事件的计算表明，可以很好地再现在先前模型中无法再现的河水水平和洪水范围的实际测量值。