数値地形情報を用いた山腹斜面系流出モデルの集中化手法に関する研究

Abstract

山腹斜面流出系における一般的な流量流積関係式を集中化する手法を述べる。まず, 対象とする山腹斜面系を, 矩形の小斜面(斜面素片)の集合体としてモデル化する。その地形モデルから上流域の面積の空間分布を得る。つぎに, 降水-流出系が定常である場合の流量および通水断面積の空間分布を求める。最後に, 通水断面積を空間的に積分することによって, 対象とする山腹斜面系内の貯留量を計算し, 貯留量と流出量の集中化された関係を得る。ただし, 通水断面積を積分するとき, その積分を解析的に実行できるとは限らない。そこで, 数値的な演算を減らす方法を与える。この手法によって集中化された表面流・中間流統合型kinematic waveモデルを用いて流出シミュレーションを行ない, 本集中化手法の有効性を検証するとともに, 本手法によって集中化されたモデルの誤差構造について検討する。

The method to lump a general kinematic wave equation of the slope runoff system is described.The method is as follows: At first, the basin topography is modeled as a set of slope units using digital topographic information.From the topographic model, the spatial distribution of the upsiope contributing area is easily obtained. Secondly, the spatial distributions of the discharge and the flow area are calculated assuming that the rainfall - runoff system is under a steady state. Finally, the storage volume of the slope system is calculated by spatially integrating the flow area and then the lumped relation between the storage volume and the outflow discharge is obtained. The flow area can not be always analytically integrated and some numerical computations are required. Then the technique to reduce the numerical computations is also given.