JP2008050903A - Flood prediction method and flood prediction system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To predict the outflow amount of water quickly by a little computer resource. <P>SOLUTION: A flood prediction system comprises a water-level gauge 1 and a server device 2. A river which is a target of evaluation is divided into a plurality of segments by a predetermined marker using a direction perpendicular to a center line of the river as division lines. The server device 2 comprises a catchment area extraction means for extracting a predetermined area centering on the river as the catchment area for each segment, a means for obtaining a short-lasting rainfall prediction value online, a precipitation amount prediction means for predicting precipitation at each catchment area based on the short-lasting rainfall prediction value, and an outflow amount prediction means for predicting the outflow amount of water flowing out of the catchment area to the river based on the precipitation predicted at each catchment area. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、いわゆる中小河川の洪水予測に適した洪水予測方法および洪水予測システムに関するものである。   The present invention relates to a flood prediction method and a flood prediction system suitable for flood prediction of so-called small and medium rivers.

中小河川という言葉には厳密な定義は無いものの、通常は流域面積が800km2程度以下の河川を指し、これよりも大きなものが大河川となる。従来の洪水予測技術は主として大河川のダムや堤防等の河川整備計画を目的として利用されてきた技術であり、その代表的な手順は分布型の洪水流出解析方法である(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。 Although the term medium and small rivers does not have a strict definition, it usually refers to rivers with a catchment area of about 800 km 2 or less, and larger rivers are larger rivers. Conventional flood forecasting technology has been used mainly for the purpose of river improvement planning for large river dams and dikes, and the typical procedure is a distributed flood runoff analysis method (for example, non-patent literature). 1, refer to Non-Patent Document 2).

この洪水流出解析方法は、(I)標高データに基づいて分水嶺を決め、(II)分水嶺を境界として流域を決定し、(III)流域内部を1km程度のメッシュに分割し、(IV)降雨による集水をメッシュ毎に計算すると共に標高差に基づいたメッシュ間の流出も併せて計算し、(V)河川への流出を算出し、(VI)河川に流出してからは河道の移流計算を行って水位を予測する、というような多大なプロセスを経て行うものであった。   In this flood runoff analysis method, (I) watershed is determined based on elevation data, (II) watershed is determined with watershed as a boundary, (III) the inside of the watershed is divided into meshes of about 1 km, and (IV) due to rainfall Calculate the water collection for each mesh and also calculate the runoff between meshes based on the difference in elevation. (V) Calculate the runoff to the river, and (VI) Calculate the advection of the river channel after running into the river. It went through a huge process of going and predicting the water level.

また最近では、ハザードマップの作成を目的として、河川破堤時に河川近隣がいかに浸水するか、という浸水領域評価方法も提案されている(例えば、非特許文献3参照)。
また、洪水情報の提供手段については、コンピュータや携帯端末等の操作者による要求によって画面上に表示するシステムが提案されている(例えば、非特許文献4参照)。
Recently, for the purpose of creating a hazard map, a flooded area evaluation method has been proposed in which how the vicinity of a river is flooded when a river breaks (see Non-Patent Document 3, for example).
As a flood information providing means, a system for displaying on a screen in response to a request from an operator such as a computer or a portable terminal has been proposed (for example, see Non-Patent Document 4).

三堀恵他,「GISを活用した分布型流出モデルの海老川流域への適用」,2003年,法政大学計算科学研究センター,インターネット,<http://www.cms.k.hosei.ac.jp/pdf_vol16_28.pdf>Megumi Mihori et al., “Application of Distributed Runoff Model Utilizing GIS to Ebi River Basin”, 2003, Hosei University Center for Computational Science, Internet, <http://www.cms.k.hosei.ac.jp/ pdf_vol16_28.pdf> 増田心吾他,「関川流域における分布型流出モデルを用いた洪水流出解析」,2001年,長岡技術科学大学,インターネット,<http://globe.nagaokaut.ac.jp/yoshisyu/2001/kankyo/taiki/kan02108.pdf>Shingo Masuda et al., “Flood Runoff Analysis Using Distributed Runoff Model in Sekigawa Basin”, 2001, Nagaoka University of Technology, Internet, <http://globe.nagaokaut.ac.jp/yoshisyu/2001/kankyo/ taiki / kan02108.pdf> 門澤秀斗他,「中小河川における洪水浸水域の予測〜登別市幌別地区の事例解析〜」,2005年,室蘭工業大学,<http://www.muroran-it.ac.jp/cea/jabee/thesis2005/09.pdf>Hideto Kadozawa et al., “Prediction of flood inundation area in small and medium rivers: Case analysis of Horobetsu district in Noboribetsu”, Muroran Institute of Technology, <http://www.muroran-it.ac.jp/cea/ jabee / thesis2005 / 09.pdf> 「都道府県河川情報システム」,2003年,財団法人河川情報センター,<http://www.river.or.jp/pref/pamphlet.pdf>"Prefectural River Information System", 2003, River Information Center, <http://www.river.or.jp/pref/pamphlet.pdf>

非特許文献1,2に開示された洪水流出解析方法は、通常は河川に沿った詳細な標高や河道断面のデータ等の詳細条件の設定を必要とするため、大規模な計算にならざるを得ず、したがって降水から洪水発生までの時間が短い中小河川の洪水予測に適したものではないという問題点があった。
また、非特許文献3に開示された浸水領域評価方法は、精度の高い標高データに基づいて浸水領域を評価する処に特徴がある技術であって、簡便かつリアルタイムの水位予測の技術を提供するものではなかった。
また、非特許文献4に開示された河川情報システムには、予め設定された通知先に対して、水位の閾値を判定して速やかにかつ自動的に情報を送信する仕組みはなかった。
The flood and runoff analysis methods disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2 usually require detailed conditions such as detailed elevation along rivers and river cross-section data, so large-scale calculations are unavoidable. Therefore, there was a problem that it was not suitable for flood prediction of small and medium rivers where the time from precipitation to flood occurrence was short.
In addition, the flooded area evaluation method disclosed in Non-Patent Document 3 is a technique characterized in that the flooded area is evaluated based on highly accurate altitude data, and provides a simple and real-time water level prediction technique. It was not a thing.
Further, the river information system disclosed in Non-Patent Document 4 has no mechanism for quickly and automatically transmitting information to a preset notification destination by determining a water level threshold.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、中小河川への適用を容易にするために、水の流出量及び河川の水位をわずかな計算機リソースで迅速に予測することができる洪水予測方法および洪水予測システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、予測水位が危険水位を超える場合には、水害に対する回避行動や準備行動を促すために、すみかやに関係者に通知することができる洪水予測方法および洪水予測システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in order to facilitate application to small and medium rivers, a flood that can quickly predict the amount of water runoff and the water level of a river with few computer resources. An object is to provide a prediction method and a flood prediction system.
In addition, the present invention provides a flood prediction method and a flood prediction system that can notify relevant parties immediately in order to promote actions to avoid and prepare for flood damage when the predicted water level exceeds the dangerous water level. For the purpose.

本発明は、CPUと記憶装置とを備えたコンピュータにおいて、洪水を予測する洪水予測方法であって、地図情報に基づいて評価対象の河川の流域をこの河川の中心線に対して垂直な方向を分割線として、所定の指標で複数のセグメントにデータ上で分割する分割ステップと、前記セグメント毎に前記河川を中心とする所定の領域を集水域として抽出する集水域抽出ステップと、外部から入力される短時間降雨予測値に基づいて前記集水域毎に降水量を予測する降水量予測ステップと、前記集水域毎に予測した降水量を基に集水域から前記河川に流出する水の流出量を前記集水域毎に予測する流出量予測ステップとを、前記記憶装置に記憶されたプログラムに従って前記CPUに実行させるようにしたものである。
中小河川の洪水は、集中豪雨によって短時間の内に水位が上昇し起ることが一つの特徴であり、迅速な水位予測と、その情報の活用が重要とされている。本発明は、この水位予測を行う際に、プログラミング規模が小さく、自動化しやすい簡便な評価方法を提供するものであり、集水域を河川に沿ったバッファリング操作で求め、そこに降る降水の予測量を基にして、流出量を予測することを特徴とする。
The present invention relates to a flood prediction method for predicting a flood in a computer having a CPU and a storage device. The river basin of an evaluation target is set in a direction perpendicular to the center line of the river based on map information. A dividing step for dividing the data into a plurality of segments with a predetermined index as a dividing line, a watershed extraction step for extracting a predetermined area centered on the river for each segment as a watershed, and an external input A precipitation prediction step for predicting precipitation for each catchment area based on a short-term predicted rainfall value, and a runoff amount of water flowing from the catchment area to the river based on the precipitation forecast for each catchment area. An outflow amount prediction step for predicting each catchment area is executed by the CPU according to a program stored in the storage device.
One of the characteristics of floods in small and medium rivers is that the water level rises within a short time due to torrential rain, and it is important to promptly predict the water level and use the information. The present invention provides a simple evaluation method that is easy to automate with a small programming scale when performing the water level prediction. The watershed is determined by a buffering operation along the river, and the prediction of precipitation falling there is obtained. It is characterized by predicting the outflow amount based on the amount.

また、本発明の洪水予測方法の1構成例において、前記集水域抽出ステップは、地形及び土地の利用形態と前記集水域を抽出する距離の参照値Lrefとを予め対応付けて記憶する類型化表、並びに前記セグメントとその近傍の地形及び土地の利用形態から前記参照値Lrefを前記セグメント毎に決定する参照値決定ステップと、前記セグメントにおける川幅をWとしたとき、このセグメントについて前記集水域を抽出する距離Lを、L=Lref+W/2として前記セグメント毎に決定する距離決定ステップと、河川の中心線から両側にそれぞれLの距離内にある領域を前記集水域として前記セグメント毎に抽出する抽出ステップとを含むものである。
また、本発明の洪水予測方法の1構成例において、前記河川は、雨水用の下水路を含むものである。
また、本発明の洪水予測方法の1構成例において、前記流出量予測ステップは、集水域毎に予測した降水量を基にタンクモデルを用いて水の流出量を集水域毎に予測するようにしたものである。
また、本発明の洪水予測方法の1構成例は、さらに、時刻tにおける水位観測地点の水位H(t)を予測する水位予測ステップを備えるものである。
また、本発明の洪水予測方法の1構成例は、さらに、前記水位予測ステップで求めた水位予測値が通知すべき閾値以上かどうかを判定する判定ステップと、前記水位予測値が該閾値以上と判定した場合に、前記河川の水位が該閾値を超える可能性があることを所定の通知先に通知するようにしたものである。
Further, in one configuration example of the flood prediction method of the present invention, the watershed extraction step includes a typification table that stores in advance the landform and land use form and the distance reference value Lref for extracting the watershed in association with each other. And a reference value determination step for determining the reference value Lref for each segment from the segment and its nearby terrain and land use form, and when the river width in the segment is W, the watershed is extracted for this segment. A distance determination step for determining the distance L to be determined for each segment as L = Lref + W / 2, and an extraction step for extracting, for each segment, a region within the distance of L on both sides from the river center line as the catchment region Is included.
Moreover, in one structural example of the flood prediction method of this invention, the said river contains the sewer for rainwater.
In one configuration example of the flood prediction method of the present invention, the runoff prediction step predicts the runoff of water for each catchment area using a tank model based on precipitation predicted for each catchment area. It is what.
Further, one configuration example of the flood prediction method of the present invention further includes a water level prediction step of predicting the water level H (t) at the water level observation point at time t.
Moreover, one structural example of the flood prediction method of the present invention further includes a determination step of determining whether or not the water level prediction value obtained in the water level prediction step is equal to or higher than a threshold value to be notified, and the water level prediction value is equal to or higher than the threshold value. When the determination is made, the predetermined notification destination is notified that the water level of the river may exceed the threshold value.

また、本発明の洪水予測システムは、評価対象の河川の水位観測地点に設置され、前記河川の水位を計測する水位計と、地図情報に基づいて前記河川の流域をこの河川の中心線に対して垂直な方向を分割線として、所定の指標で複数のセグメントにデータ上で分割し、このセグメント毎に前記河川を中心とする所定の領域を集水域として抽出する集水域抽出手段と、短時間降雨予測値をオンラインで取得する手段と、前記短時間降雨予測値に基づいて前記集水域毎に降水量を予測する降水量予測手段と、前記集水域毎に予測した降水量を基に集水域から前記河川に流出する水の流出量を前記集水域毎に予測する流出量予測手段とを備えるものである。
また、本発明の洪水予測システムの1構成例は、さらに、時刻tにおける水位観測地点の水位H(t)を予測する水位予測手段を備えるものである。
また、本発明の洪水予測システムの1構成例は、さらに、前記水位予測手段が求めた水位予測値が通知すべき閾値以上かどうかを判定する判定手段と、前記水位予測値が該閾値以上と判定された場合に、前記河川の水位が該閾値を超える可能性があることを所定の通知先に通知する発信手段とを備えるものである。
Further, the flood prediction system of the present invention is installed at a water level observation point of a river to be evaluated, and a water level meter for measuring the water level of the river and the river basin with respect to the center line of the river based on map information. A catchment area extracting means for dividing the data into a plurality of segments with a predetermined index as a dividing line and extracting a predetermined area centered on the river as a catchment area for each segment; Means for obtaining rainfall prediction values online; Precipitation prediction means for predicting precipitation for each catchment area based on the short-term rainfall forecast value; and a catchment area based on precipitation predicted for each catchment area And an outflow amount predicting means for predicting the outflow amount of water flowing out into the river for each catchment area.
In addition, one configuration example of the flood prediction system of the present invention further includes water level prediction means for predicting the water level H (t) at the water level observation point at time t.
In addition, one configuration example of the flood prediction system according to the present invention further includes a determination unit that determines whether or not the water level prediction value obtained by the water level prediction unit is equal to or higher than a threshold value to be notified, and the water level prediction value is equal to or higher than the threshold value. A transmission means for notifying a predetermined notification destination that the water level of the river may exceed the threshold value when determined.

本発明によれば、水の流出量の予測を極めて簡易に行えるために、低コストで実装することが可能である。また、本発明では、簡易な計算で実現できるために、流出量をリアルタイムに予測することができる。したがって、本発明によれば、水の流出量をわずかな計算機リソースで迅速に予測することができるので、日本の国内に存在する約900もの中小河川への適用を容易にすることができる。   According to the present invention, since it is possible to predict the outflow amount of water very easily, it is possible to mount at low cost. Moreover, in this invention, since it can implement | achieve by simple calculation, the outflow amount can be estimated in real time. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly predict the outflow amount of water with a small amount of computer resources, so that it can be easily applied to about 900 small and medium rivers existing in Japan.

また、本発明によれば、河川の水位をわずかな計算機リソースで迅速に予測することができるので、日本の国内に存在する約900もの中小河川への適用を容易にすることができる。   Further, according to the present invention, the water level of a river can be quickly predicted with a few computer resources, and therefore, it can be easily applied to about 900 small and medium rivers existing in Japan.

さらに、本発明によれば、降雨から洪水発生までの時間が短い中小河川の管理者や現場担当者等の関係者に対して、迅速かつ正確な情報を提供することができるので、水害対策や避難等の準備行動のために必要な時間を関係者に与えることができ、極めて有用である。また、本発明では、情報の通知先を携帯電話機とすれば、相手が情報を受信したか否かの有無を容易に把握することが可能となる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide quick and accurate information to related persons such as managers of small and medium rivers and on-site staffs who have a short time from rainfall to occurrence of flood. It is very useful because it can give the time necessary for preparatory actions such as evacuation. In the present invention, if the information notification destination is a mobile phone, it is possible to easily grasp whether or not the other party has received the information.

以下、本発明の実施の形態について、まず集水域の抽処理から説明する。従来の流域の決定においては、標高データを基にして分水嶺を決め、流域としていたが、中小河川の洪水は河川長も短く、降雨から洪水が始まるまでの時間が短いため、広範囲の流域を評価対象とするのは必ずしも良いこととは限らない。水の流出計算にはタンクモデルを用いることが多いが、評価対象の領域が広いと、流出計算を行う際に相対的に間接流出や地下水流出の寄与分や大きくなりがちで、洪水に直接関係する直接流出が過小評価されやすい面があるからである。特に中小河川の洪水の場合には、降雨から洪水発生までの時間が短いことから、河川近傍で起きる直接流出を中心にモデルを組む方が単純であり、かつ現象の本質を捉えることになる。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described first from the water extraction region. In the conventional determination of watersheds, watersheds were determined based on elevation data and used as watersheds. However, floods in small and medium rivers have short river lengths, and the time from rainfall to flooding is short, so a wide range of watersheds are evaluated. It is not always good to target. The tank model is often used for water runoff calculations, but if the area to be evaluated is large, the contribution of indirect runoff and groundwater runoff tends to be relatively large when runoff calculations are made, and it is directly related to floods. This is because direct outflow tends to be underestimated. Especially in the case of floods in small and medium rivers, the time from the rain to the occurrence of the flood is short, so it is simpler to build a model around direct runoff near the river and capture the essence of the phenomenon.

そこで、本実施の形態は、集水域を分水嶺で評価するのではなく、河川からの適当な距離Lで抽出した領域を集水域とすることを第1の特徴としている。図1は河川の周辺の集水域を抽出する処理を模式的に示した図である。図1において、100は河川、101は海、102は抽出した集水域である。   Therefore, this embodiment has a first feature that, instead of evaluating the catchment area with a diversion basin, an area extracted at an appropriate distance L from the river is used as the catchment area. FIG. 1 is a diagram schematically showing a process of extracting a catchment area around a river. In FIG. 1, 100 is a river, 101 is a sea, and 102 is an extracted water collection area.

集水域102の抽出処理は、汎用のGIS(地理情報システム)に一般的に搭載されている地図情報処理機能を用いることで容易に実施可能である。本実施の形態の場合には、河川100の中心線から両側にそれぞれ一定の距離内にある領域を集水域102として抽出すればよい。その際に、河川100の中心線からの距離Lは、川幅をWとすると、次式のようになる。
L=Lref+W/2 ・・・(1)
ここで、Lrefは、地形や土地利用に応じて類型化され予め設定された参照値である。川幅Wは、河川中心線の属性値として、河川のセグメント毎に予め登録しておくと有用である。
The extraction process of the catchment area 102 can be easily performed by using a map information processing function that is generally installed in a general-purpose GIS (geographic information system). In the case of the present embodiment, a region within a certain distance on each side from the center line of the river 100 may be extracted as the catchment region 102. At this time, the distance L from the center line of the river 100 is represented by the following equation, where W is the width of the river.
L = Lref + W / 2 (1)
Here, Lref is a reference value that is categorized according to terrain and land use and set in advance. It is useful to register the river width W in advance for each river segment as an attribute value of the river center line.

なお、距離Lによって抽出した領域が重なったり、近隣の別の河川から抽出した領域と重なったりする場合には、その重なり部分を等分に分割すると良い。また、尾根近傍などで、流域の範囲外に抽出領域がはみ出す場合には、そのはみ出した領域を削除することも、より精度を高めるために好ましい処理である。   In addition, when the area | region extracted by the distance L overlaps, or it overlaps with the area | region extracted from another nearby river, it is good to divide the overlap part equally. In addition, when the extraction region protrudes outside the basin range in the vicinity of the ridge or the like, it is also preferable to delete the protruding region to improve the accuracy.

一般に、山間部の降雨では、急斜面によって幅広い範囲から谷間の河川に直接流となって雨水が流れ込みやすい性質がある。一方、平野部の降雨では、標高差による集水作用が山間部に比較して弱いため、直接流はせいぜい河川の近傍からしかない。これらは標高や地形による現象である。一方、土地利用に関しては、例えば平野部でも水田は雨水の地下への浸透が弱く、雨水が河川へ流れ込みやすい。また、アスファルトや建物等で被覆される率の高い人口密集部でも雨水の河川への流れ込みが起きやすい。しかし、畑や果樹園などでは雨水が地下へ浸透しやすく、河川へ流れ込む率は小さい。   In general, rainfall in mountainous areas has a property that rainwater tends to flow from a wide range to a river in a valley from a wide range due to a steep slope. On the other hand, in the rainfall in the plains, the direct flow is only from the vicinity of the river at the most because the water collecting action due to the altitude difference is weaker than in the mountainous area. These are phenomena due to elevation and topography. On the other hand, with regard to land use, for example, paddy fields in the plains have low penetration of rainwater underground, and rainwater tends to flow into rivers. In addition, rainwater tends to flow into rivers even in densely populated areas covered with asphalt or buildings. However, in fields and orchards, rainwater tends to penetrate underground and the rate of flowing into rivers is small.

本実施の形態では、以上の雨水の流出特性を類型化して、地形や土地の利用形態に応じた参照値Lrefを予め設定し、地形や土地の利用形態毎の参照値Lrefを類型化表の形式で保持しておくことを特徴とする。類型化表を作成するには、国土交通省から提供されている国土数値情報(http://w3land.mlit.go.jp/ksj/参照)を用いるのが有用である。地形や土質、土地の利用形態などに関して、国土数値情報には、標高・傾斜度メッシュ、土地利用分類メッシュ、土地利用メッシュ等があるので、これらの分類の指標の組合せから類型化を行うと、類型化表の作成処理を容易化することができる。ただし、類型化表における項目や数値自体はいくらでも細分化や変更可能な性格のものであることから、本実施の形態は類型化表を一意に限定するものではない。   In the present embodiment, the rainwater outflow characteristics described above are categorized, a reference value Lref corresponding to the landform or land use form is set in advance, and the reference value Lref for each landform or land use form is set in the typology table. It is characterized by keeping it in a form. It is useful to use the national land numerical information provided by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (see http://w3land.mlit.go.jp/ksj/) to create a typographical table. National land numerical information on topography, soil quality, land usage, etc. includes elevation / gradient mesh, land use classification mesh, land use mesh, etc. The creation process of the type table can be facilitated. However, since the items and numerical values themselves in the categorized table have a character that can be subdivided or changed as much as possible, the present embodiment does not uniquely limit the categorized table.

通常、河川の洪水予測を行う場合には、よほど小さい河川でない限り、流達の遅延を考慮するために河川をセグメントに分割する。その分割したセグメントでの代表的な参照値Lrefを決定する。具体的には、類型化表に登録されている参照値Lrefの最大値以上の距離で河川から大まかな領域を抽出し、この領域について、国土数値情報を用いて例えば標準3次メッシュ(1kmメッシュ)毎に距離Lを評価し、その平均値を求める。あるいは、河川セグメント中央に隣接する標準3次メッシュのみを考慮するという方法もありうる。本実施の形態は評価のルールを定めることに特徴を持つのであって、これら具体的な手法には拘泥しない。   Usually, when performing flood prediction of rivers, unless the river is very small, the river is divided into segments in order to take into account the delay of river flow. A representative reference value Lref in the divided segment is determined. Specifically, a rough region is extracted from the river at a distance greater than or equal to the maximum value of the reference value Lref registered in the typification table, and for this region, for example, a standard third-order mesh (1 km mesh) using the national land numerical information. ) The distance L is evaluated every time, and the average value is obtained. Alternatively, only a standard tertiary mesh adjacent to the center of the river segment may be considered. The present embodiment is characterized in that rules for evaluation are defined, and is not limited to these specific methods.

評価対象の河川を分割して個々の集水域を得る方法としては、本川と支川の分岐点で集水域を分割する方法や、降雨等で河川が増水した際の平均的な流速の逆数、すなわち1時間あたりの雨水の移動距離を基に集水域を分割する方法などがある。集水域の分割は、一つの指標として、予測のリーディングタイムとして3時間程度を見込んでおきたいという現場の希望から、それ以下の時間粒度で行うべきである。例えば増水時の平均流速が仮に1m/sec程度とすれば、雨水の3時間の移動距離は1m/sec×3600×3=約10kmとなるため、分割する集水域としてはそれ以下の細かさが必要となる。したがって、河川に沿った距離若しくは流達時間を指標として河川を分割することになる。   Dividing the river to be evaluated to obtain individual catchment areas includes dividing the catchment area at the branch point of the main river and tributaries, the reciprocal of the average flow velocity when the river is increased due to rainfall, That is, there is a method of dividing the catchment area based on the distance of rainwater movement per hour. Dividing the catchment area should be done with a time granularity less than that, as an indicator, as the site hopes to allow about 3 hours for the forecast reading time. For example, if the average flow velocity at the time of water increase is about 1 m / sec, the travel distance for 3 hours of rainwater will be 1 m / sec × 3600 × 3 = about 10 km. Necessary. Therefore, the river is divided using the distance along the river or the arrival time as an index.

次に、分割した各集水域の降水予測量には、気象庁発表の短時間降雨予測値を用いることが有用である。短時間降雨予測値はメッシュ値で与えられるため、短時間降雨予測値と集水域の面積との論理和をとることで、集水域内の降水量を算出することができる。あるいは、集水域の単位が比較的細かいことから降水量分布は一様と見なして、単純に集水域内の代表点の降水量に、その集水域の面積を乗じることで、集水域の降水量を算出しても差し支えない。   Next, it is useful to use the short-term rainfall forecast value announced by the Japan Meteorological Agency for the forecasted precipitation amount of each divided catchment area. Since the short-term rainfall forecast value is given as a mesh value, the precipitation in the catchment area can be calculated by taking the logical sum of the short-term rain forecast value and the catchment area. Alternatively, since the unit of the catchment area is relatively fine, the precipitation distribution is assumed to be uniform, and the precipitation at the catchment area is simply multiplied by the precipitation at the representative point in the catchment area and the area of the catchment area. May be calculated.

本実施の形態は、河川近傍から流入する直接流に重点を置いて水の流出計算を行おうとするものであるから、河川近傍の雨水の下水への流入も評価することが好ましい。特にアスファルト等の非浸透性の被覆地面の率が高い市街地では、雨水が地下へあまり浸透せずに下水路を通して河川に流入するため、下水網も河川と同様と見なして集水域を抽出することが好ましい。   Since this embodiment is intended to calculate the outflow of water with an emphasis on the direct flow flowing from the vicinity of the river, it is preferable to evaluate the inflow of rainwater near the river to the sewage. Especially in urban areas where the ratio of non-permeable covered ground such as asphalt is high, rainwater flows into the river through the sewer channel without much penetration into the underground, so the sewage network should be regarded as a river and extract the catchment area. Is preferred.

分割した各集水域での流出量計算には様々な方法があるが、本実施の形態では周知のタンクモデル法を好ましい算出方法として用いる。タンクモデル法は、水の流出機構をいくつかの貯留型タンクの組合せによってモデル化したものである。使用するタンクモデルとしては、2タンクモデルでも差し支えないが、発明者らの検討の結果では3タンクモデルの方がより精度の高い計算結果が得られたことから、3タンクモデルを好適なモデルとして用いる。   There are various methods for calculating the amount of runoff in each divided catchment area, but in this embodiment, a well-known tank model method is used as a preferable calculation method. The tank model method models the water outflow mechanism by combining several storage tanks. As a tank model to be used, a two-tank model may be used. However, as a result of investigations by the inventors, a calculation result with higher accuracy was obtained with the three-tank model. Use.

次に、河川の水位の評価は、予め定められた観測地点において行うものとする。本実施の形態では、ある時刻tにおける河川の水位H(t)を予測する一つの算出方法として以下の式(2)、式(3)を用いる。
H(t)=H0+ΔH(t) ・・・(2)
Next, the river water level is evaluated at a predetermined observation point. In the present embodiment, the following formulas (2) and (3) are used as one calculation method for predicting the water level H (t) of a river at a certain time t.
H (t) = H0 + ΔH (t) (2)

Figure 2008050903
Figure 2008050903

ここで、ΔH(t)は時刻tにおける降雨由来の河川の水位増加の予測量、αは水の流入量を河川の水位に変換する予め定められたフィッティングパラメータ、ΔT(i)はi番目の集水域から水位観測地点までの平均流達遅延時間(雨水が集水域から水位観測地点まで到達するのに要する時間)、V(i,t−ΔT(i))は、時刻(t−ΔT(i))においてi番目の集水域から河川に流出する水の流出量、H0は所定の基準水位である。   Here, ΔH (t) is a predicted amount of increase in river level due to rainfall at time t, α is a predetermined fitting parameter for converting water inflow into river level, and ΔT (i) is the i th The average flow delay time from the catchment area to the water level observation point (the time required for rainwater to reach the water level observation point from the catchment area), V (i, t−ΔT (i)) is the time (t−ΔT ( In i)), the amount of water flowing out from the i-th catchment area into the river, H0, is a predetermined reference water level.

式(2)、式(3)を用いる算出方法は、渇水期などに観測される河川の最小水位をH0として用い、降水が比較的短時間のうちに河川に流出することによって生じる河川の水位増加量をΔH(t)として基準水位H0に加算することにより、時刻tの水位H(t)を得るようにしたものである。この算出方法は、時定数の長い地下水の流出や河川における浸透など、長期間を通してほぼ一様な影響しか与えない要素については、基準水位H0を構成する要素と見なしてモデル化を省略していることが特徴である。   The calculation method using the equations (2) and (3) uses the minimum water level of the river observed during the dry season as H0, and the water level of the river caused by precipitation flowing into the river in a relatively short time By adding the increase amount to the reference water level H0 as ΔH (t), the water level H (t) at time t is obtained. In this calculation method, elements that have only a uniform effect over a long period, such as runoff of groundwater with a long time constant and infiltration into rivers, are regarded as elements constituting the reference water level H0 and modeling is omitted. It is a feature.

水位の他の算出方法としては、基準水位に固定値を用いるのではなく、直前の観測水位を用いる方法がある。この場合は、上記の式(3)と以下の式(4)〜式(6)で水位H(t)を算出する。
H(t)=Hobs(t’)+β×ΔH’(t) ・・・(4)
ΔH’(t)=ΔH(t)−ΔH(t’) ・・・(5)
As another calculation method of the water level, there is a method of using the last observed water level instead of using a fixed value for the reference water level. In this case, the water level H (t) is calculated by the above equation (3) and the following equations (4) to (6).
H (t) = Hobs (t ′) + β × ΔH ′ (t) (4)
ΔH ′ (t) = ΔH (t) −ΔH (t ′) (5)

Figure 2008050903
Figure 2008050903

ここで、ΔH’(t)は時刻t’から時刻tになる際の河川の水位変動の予測量、ΔH(t’)は時刻t’における降雨由来の河川の水位増加の予測量、Hobs(t’)は時刻t’において水位観測地点で観測された河川の水位、βは予め定められたフィッティングパラメータである。   Here, ΔH ′ (t) is a predicted amount of water level fluctuation of the river from time t ′ to time t, ΔH (t ′) is a predicted amount of water level increase of the river derived from rainfall at time t ′, and Hobs ( t ′) is the river water level observed at the water level observation point at time t ′, and β is a predetermined fitting parameter.

式(3)〜式(6)を用いる算出方法は、観測水位が変動するために、水位変化の変動予測量をΔH’(t)として観測水位Hobs(t’)に加算することにより、時刻tの水位H(t)を得るようにしたものである。この算出方法は、堰の調整や放水等の突発的なイベントが発生しても、このイベントの要素は水位Hobs(t’)に含まれるため、時刻t’から(t−t’)時間が経過した後には予測の中にイベントが反映されることになり、水位の予測精度が高くなるという利点がある。   In the calculation method using the equations (3) to (6), since the observed water level fluctuates, the fluctuation prediction amount of the water level change is added to the observed water level Hobs (t ′) as ΔH ′ (t). The water level H (t) of t is obtained. In this calculation method, even if a sudden event such as a weir adjustment or water discharge occurs, the element of this event is included in the water level Hobs (t ′), so the time (t−t ′) from time t ′ After the lapse of time, the event is reflected in the prediction, and there is an advantage that the prediction accuracy of the water level becomes high.

以下、本実施の形態についてより詳細に説明する。本実施の形態では、単独でコンピュータに演算させて水位予測を行い、画面上に予測結果を表示させたり、インターネットを使ってネットワーク上で予測結果で閲覧できるようにしたりすることでも差し支えない。しかし、より好ましくは、水位計とサーバが連携するシステム構成とし、一定時間毎に観測する水位をオンラインでサーバに引き渡し、またサーバは気象庁の短時間降雨予測値をオンラインで取得し、これらのデータを利用して観測水位と予測水位を同時に評価するシステムとして構築することが好ましい。   Hereinafter, this embodiment will be described in more detail. In the present embodiment, it may be possible to make the computer calculate the water level independently and display the prediction result on the screen, or to be able to view the prediction result on the network using the Internet. However, more preferably, the system configuration is such that the water level gauge and the server are linked to each other, and the water level to be observed at regular intervals is handed over to the server online. It is preferable to construct a system that simultaneously evaluates the observed water level and the predicted water level.

さらに、本実施の形態では、予測水位が予め設定する通知すべき閾値を超えた場合には、流域管理者や消防署などの現場担当部署等々の予め設定された通知先に対して、自動的に情報を送信する機能を持つことが好ましい。特に、通知先としては携帯電話機が、勤務時間等に関わらずに情報を伝達する手段として好ましく、その際に観測水位と予測水位をグラフィクスで表示すると、誤差も直感的に把握できるため、危険度が判りやすく好都合である。   Furthermore, in this embodiment, when the predicted water level exceeds a preset threshold value to be notified, it is automatically sent to a preset notification destination such as a basin manager or a department in charge of the field such as a fire department. It preferably has a function of transmitting information. In particular, as a notification destination, a mobile phone is preferable as a means of transmitting information regardless of working hours, etc., and when displaying the observed water level and predicted water level in graphics, the error can be grasped intuitively, so the risk level Is easy to understand and convenient.

図2は本発明の実施の形態に係る洪水予測システムの構成例を示すブロック図である。1は所定の水位観測地点に設置され、河川の水位を計測する水位計、2は河川の水位を予測して予測水位が通知すべき閾値を超えるかどうかを判定するサーバ装置、3はネットワーク4を介してサーバ装置2と接続される気象庁のサーバ装置、5はサーバ装置2に対してパラメータ等を入力するための入力装置、6はサーバ装置2の予測結果を表示する表示装置、7は予測水位が該閾値以上と判定された場合に、河川の水位が該閾値を超える可能性があることを所定の通知先に通知する発信装置である。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the flood prediction system according to the embodiment of the present invention. 1 is a water level meter that is installed at a predetermined water level observation point and measures the water level of the river, 2 is a server device that predicts the water level of the river and determines whether the predicted water level exceeds a threshold to be notified, and 3 is a network 4 The server device of the Japan Meteorological Agency connected to the server device 2 through 5, 5 is an input device for inputting parameters and the like to the server device 2, 6 is a display device for displaying the prediction result of the server device 2, When it is determined that the water level is equal to or higher than the threshold value, the transmission device notifies a predetermined notification destination that the river water level may exceed the threshold value.

図3はサーバ装置2の構成例を示すブロック図である。サーバ装置2は、集水域抽出手段20と、降水量予測手段21と、流出量予測手段22と、水位予測手段23と、判定手段24と、記憶手段25とを有する。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the server device 2. The server device 2 includes a catchment area extraction unit 20, a precipitation amount prediction unit 21, a runoff amount prediction unit 22, a water level prediction unit 23, a determination unit 24, and a storage unit 25.

図4は本実施の形態の洪水予測システムの動作を示すフローチャートである。まず、サーバ装置2の集水域抽出手段20は、予め登録されている地図データに基づいて、評価対象となる河川の流域をセグメントに分割する(図4ステップS100)。本実施の形態では、水位の予測に必要な時間を3時間として、その3時間の雨水の移動距離を5〜10Kmとし、評価対象の河川の流域を、河川の中心線に沿って5km〜10km程度毎に分割する。ここでは、河川の流域をn(nは2以上の整数)個に分割するものとし、分割したn個のセグメントをRV(1)〜RV(n)と記すものとする。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the flood prediction system of the present embodiment. First, the catchment area extraction means 20 of the server device 2 divides the river basin to be evaluated into segments based on map data registered in advance (step S100 in FIG. 4). In this embodiment, the time required for the prediction of the water level is 3 hours, the travel distance of rainwater for 3 hours is 5 to 10 km, and the river basin of the evaluation target is 5 to 10 km along the river center line. Divide by degree. Here, the river basin is divided into n (n is an integer of 2 or more), and the divided n segments are denoted as RV (1) to RV (n).

続いて、集水域抽出手段20は、分割した河川のセグメントRV(1)〜RV(n)毎に集水域を抽出する(図4ステップS101)。本実施の形態では、セグメントRV(1)〜RV(n)毎に集水域を抽出するための距離Lを求める際に、標準3次メッシュで与えられる国土数値情報の土地利用メッシュを用いる。   Subsequently, the catchment area extraction means 20 extracts a catchment area for each segment RV (1) to RV (n) of the divided river (step S101 in FIG. 4). In this Embodiment, when calculating | requiring the distance L for extracting a catchment area for every segment RV (1) -RV (n), the land use mesh of the national land numerical information given with a standard tertiary mesh is used.

国土交通省から提供される国土数値情報の土地利用メッシュには、「田」、「畑」、「果樹園」、「その他樹木畑」、「森林」、「荒野」、「建物用地A」、「建物用地B」、「幹線交通用地」、「その他の用地」、「湖沼」、「河川地A」、「河川地B」、「海浜」、「不明」などの分類があり、各々の面積が掲載されている。洪水予測システムの設計者は、これらの情報を使って、表1の類型化表を作成し、サーバ装置2の記憶手段25に予め登録しておく。表1に示すように、類型化表は、地形と土地の利用形態と、参照値Lrefとを対応付けて記憶するものである。   The land use mesh of the national land information provided by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism includes “field”, “field”, “orchard”, “other tree field”, “forest”, “wilderness”, “building land A” “Building site B”, “Mainland traffic site”, “Other sites”, “Lakes and marshes”, “Riverland A”, “Riverland B”, “Beach”, “Unknown”, etc. Is posted. The designer of the flood prediction system creates a classification table of Table 1 using these pieces of information, and registers it in the storage means 25 of the server device 2 in advance. As shown in Table 1, the typification table stores landforms, land usage forms, and reference values Lref in association with each other.

Figure 2008050903
Figure 2008050903

なお、類型化表に登録された地形と土地の利用形態の「山間部・森林他」は、土地利用メッシュの分類の「森林」と「荒野」とを含むものとし、類型化表の「水田」は、土地利用メッシュの分類の「田」に相当するものとし、類型化表の「畑・果樹園」は、土地利用メッシュの分類の「畑」と「果樹園」と「その他樹木畑」とを含むものとし、類型化表の「都市部」は、土地利用メッシュの分類の「建物用地A」と「建物用地B」と「幹線用地」と「その他の用地」とを含むものとした。   In addition, “mountain area / forest, etc.” of landforms and land use forms registered in the typology table shall include “forest” and “wilderness” in the land use mesh classification, and “paddy field” in the typology table. Is equivalent to “field” in the land use mesh classification, and “field / orchard” in the classification table is “field”, “orchard” and “other tree fields” in the land use mesh classification. The “urban area” in the classification table includes “building land A”, “building land B”, “main land”, and “other land” in the classification of the land use mesh.

図5は集水域抽出手段20の動作を示すフローチャートである。集水域抽出手段20は、まず第1の抽出処理として、記憶手段25に登録されている類型化表を参照し、参照値Lrefの最大値以上の距離で、集水域を含む大まかな領域を抽出する(図5ステップS200)。図6は集水域抽出手段20の第1の抽出処理を説明するための図である。図6の例では、セグメントRV(i)における河川の幅をW(i)とし、河川の中心線Cから両側にそれぞれW(i)+2kmの距離内にある領域AR(i)を大まかに抽出する。集水域抽出手段20は、このような領域抽出をセグメントRV(1)〜RV(n)毎に行う。河幅Wは、セグメント毎に記憶手段25に予め登録されている。   FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the catchment area extraction means 20. The catchment area extraction means 20 first extracts a rough area including the catchment area at a distance equal to or greater than the maximum value of the reference value Lref as a first extraction process by referring to the typification table registered in the storage means 25. (Step S200 in FIG. 5). FIG. 6 is a diagram for explaining the first extraction process of the catchment area extraction means 20. In the example of FIG. 6, the width of the river in the segment RV (i) is W (i), and the area AR (i) within the distance of W (i) +2 km on both sides from the river center line C is roughly extracted. To do. The catchment area extraction means 20 performs such area extraction for each of the segments RV (1) to RV (n). The river width W is registered in advance in the storage means 25 for each segment.

続いて、集水域抽出手段20は、抽出した領域AR(i)について、該当する領域の土地利用メッシュを参照して、類型化表に登録されている地形と土地の利用形態の項目毎に面積を算出する(図5ステップS201)。集水域抽出手段20は、このような面積の算出をセグメントRV(1)〜RV(n)毎に行う。   Subsequently, the watershed extraction means 20 refers to the land use mesh of the corresponding area for the extracted area AR (i), and determines the area for each item of landform and land use form registered in the typification table. Is calculated (step S201 in FIG. 5). The catchment area extraction means 20 performs such an area calculation for each of the segments RV (1) to RV (n).

そして、集水域抽出手段20は、領域AR(i)について地形と土地の利用形態の項目毎に算出した面積のうち最大のものを特定し、面積が最大となった項目の参照値Lrefを、領域AR(i)の代表値Lref(i)として決定する(図5ステップS202)。集水域抽出手段20は、このような参照値Lref(i)の決定をセグメントRV(1)〜RV(n)毎に行う。こうして、集水域抽出手段20は、セグメントRV(1)〜RV(n)毎の参照値Lref(1)〜Lref(n)を決定する。   And the catchment area extraction means 20 specifies the largest thing among the areas calculated for every item of the topography and land use form about area | region AR (i), The reference value Lref of the item where the area became the maximum is obtained. The representative value Lref (i) of the area AR (i) is determined (step S202 in FIG. 5). The catchment area extraction means 20 determines such a reference value Lref (i) for each of the segments RV (1) to RV (n). Thus, the watershed extraction means 20 determines the reference values Lref (1) to Lref (n) for each of the segments RV (1) to RV (n).

なお、集水域抽出手段20は、類型化表に登録されている地形と土地の利用形態の項目毎の各参照値Lrefに対して、それぞれ項目毎に算出した面積比の分率を掛けて参照値Lrefの平均化を行うことにより、実効的な参照値Lref(i)を算出するようにしてもよい。   The catchment area extraction means 20 refers to each reference value Lref for each item of landform and land use form registered in the typification table by multiplying each area ratio calculated for each item. An effective reference value Lref (i) may be calculated by averaging the values Lref.

次に、集水域抽出手段20は、セグメントRV(i)について集水域を抽出する距離L(i)を次式のように決定する(図5ステップS203)。
L(i)=Lref(i)+W(i)/2 ・・・(7)
集水域抽出手段20は、このような距離L(i)の決定をセグメントRV(1)〜RV(n)毎に行う。
Next, the catchment area extraction means 20 determines the distance L (i) for extracting the catchment area for the segment RV (i) as shown in the following equation (step S203 in FIG. 5).
L (i) = Lref (i) + W (i) / 2 (7)
The catchment area extraction unit 20 determines such a distance L (i) for each of the segments RV (1) to RV (n).

そして、集水域抽出手段20は、セグメントRV(i)について河川の中心線Cから両側にそれぞれL(i)の距離内にある領域を集水域として抽出する(図5ステップS204)。前述のとおり、この集水域の抽出処理は、汎用のGISに搭載されている地図情報処理機能を用いることで実現できる。集水域抽出手段20は、このような集水域の抽出をセグメントRV(1)〜RV(n)毎に行う。   And the catchment area extraction means 20 extracts the area | region which exists in the distance of L (i) on both sides from the river centerline C about a segment RV (i) as a catchment area, respectively (step S204 of FIG. 5). As described above, this watershed extraction process can be realized by using the map information processing function installed in a general-purpose GIS. The catchment area extraction means 20 performs such catchment area extraction for each of the segments RV (1) to RV (n).

最後に、集水域抽出手段20は、セグメントRV(1)〜RV(n)毎に抽出した各集水域についてその面積S(i)を算出する(図5ステップS205)。以上で、集水域抽出手段20の処理(ステップS101)が終了する。   Finally, the catchment area extraction means 20 calculates the area S (i) for each catchment area extracted for each of the segments RV (1) to RV (n) (step S205 in FIG. 5). Above, the process (step S101) of the catchment area extraction means 20 is complete | finished.

次に、降水量予測手段21は、集水域抽出手段20が抽出した各集水域の降水量を予測する(図4ステップS102)。降水量予測手段21は、降水量を予測するために、集水域抽出手段20が分割したセグメントRV(1)〜RV(n)において中央近傍の地点を求め、その地点を含む短時間降雨予測のメッシュの座標値を予め求めておく。   Next, the precipitation predicting means 21 predicts the precipitation in each catchment area extracted by the catchment area extracting means 20 (step S102 in FIG. 4). The precipitation predicting means 21 obtains a point near the center in the segments RV (1) to RV (n) divided by the catchment area extracting means 20 in order to predict precipitation, and performs short-term rainfall prediction including that point. The coordinate value of the mesh is obtained in advance.

短時間降雨予測値は、気象庁より30分毎に発表され、1時間値を用いて6時間先まで予測が行われている。短時間降雨予測値の解像度はおおよそ1km程度である。降水量予測手段21は、短時間降雨予測値が発表される度に、この予測値を気象庁のサーバ装置3から取り込んで、記憶手段25に格納する。   Short-term rainfall forecast values are announced every 30 minutes by the Japan Meteorological Agency, and forecasts are made up to 6 hours ahead using 1-hour values. The resolution of the short-term rainfall forecast value is about 1 km. The precipitation prediction means 21 fetches this prediction value from the server device 3 of the Japan Meteorological Agency and stores it in the storage means 25 every time a short-term rainfall prediction value is announced.

そして、降水量予測手段21は、記憶手段25に格納した短時間降雨予測のデータの中から予め決めておいたメッシュの座標値を用いて、セグメントRV(i)の中央地点を含むメッシュの時刻tにおける降雨量を抽出し、この降雨量にセグメントRV(i)の集水域の面積S(i)を乗じて、集水域iの降水量R(t)を算出する。降水量予測手段21は、このような降水量の予測をセグメントRV(1)〜RV(n)毎に行う。以上で、降水量予測手段21の処理(ステップS102)が終了する。なお、ここでの時刻tとは、現在より先の時刻を意味する。また、前述のとおり、短時間降雨予測値は6時間先の予測値まで提供されるので、降水量の予測は現在の時刻から例えば6時間先まで行われる。   Then, the precipitation prediction means 21 uses the mesh coordinate values determined in advance from the short-term rainfall prediction data stored in the storage means 25, and the time of the mesh including the central point of the segment RV (i). The rainfall amount at t is extracted, and the rainfall amount R (t) of the catchment area i is calculated by multiplying the rainfall amount by the area S (i) of the catchment area of the segment RV (i). The precipitation amount prediction unit 21 performs such precipitation prediction for each of the segments RV (1) to RV (n). Above, the process (step S102) of the precipitation prediction means 21 is complete | finished. The time t here means a time earlier than the present time. Further, as described above, since the short-term rainfall predicted value is provided up to the predicted value of 6 hours ahead, the precipitation is predicted from the current time to, for example, 6 hours ahead.

次に、各集水域において流出量の計算を行う。流出量予測手段22は、降水量R(t)を入力値として3タンクモデルを用いて、時刻t+ΔtにおいてセグメントRV(i)の集水域から河川に流出する水の流出量V(t+Δt)を予測する(図4ステップS103)。本実施の形態で用いた3タンクモデルを図7に示す。   Next, runoff is calculated in each catchment area. The runoff amount prediction means 22 predicts the runoff amount V (t + Δt) of water flowing into the river from the catchment area of the segment RV (i) at time t + Δt using the three-tank model with the precipitation R (t) as an input value. (Step S103 in FIG. 4). A three-tank model used in this embodiment is shown in FIG.

また、流出量予測手段22は、漸化式として、以下の式を用いる。
T1(t+Δt)=T1(t)+R(t)−E1(t)−E2(t)−E4(t)
・・・(8)
T2(t+Δt)=T2(t)+E2(t)−E3(t)−E5(t)・・(9)
T3(t+Δt)=T3(t)+E4(t)+E5(t)−E6(t)−E7(t)
・・・(10)
V(t+Δt)=E1(t)+E3(t)+E6(t) ・・・(11)
E1(t)=a1×T1(t)×Δt ・・・(12)
E2(t)=a2×T1(t)×Δt ・・・(13)
E3(t)=a3×T2(t)×Δt ・・・(14)
E4(t)=a4×T1(t)×Δt ・・・(15)
E5(t)=a5×T2(t)×Δt ・・・(16)
E6(t)=a6×T3(t)×Δt ・・・(17)
E7(t)=a7×T3(t)×Δt ・・・(18)
Moreover, the outflow amount prediction means 22 uses the following formula as a recurrence formula.
T1 (t + Δt) = T1 (t) + R (t) −E1 (t) −E2 (t) −E4 (t)
... (8)
T2 (t + Δt) = T2 (t) + E2 (t) −E3 (t) −E5 (t) (9)
T3 (t + Δt) = T3 (t) + E4 (t) + E5 (t) −E6 (t) −E7 (t)
... (10)
V (t + Δt) = E1 (t) + E3 (t) + E6 (t) (11)
E1 (t) = a1 × T1 (t) × Δt (12)
E2 (t) = a2 × T1 (t) × Δt (13)
E3 (t) = a3 × T2 (t) × Δt (14)
E4 (t) = a4 × T1 (t) × Δt (15)
E5 (t) = a5 × T2 (t) × Δt (16)
E6 (t) = a6 × T3 (t) × Δt (17)
E7 (t) = a7 × T3 (t) × Δt (18)

式(8)〜式(18)において、T1(t)は時刻tにおけるタンクTA1の貯留量、T2(t)は時刻tにおけるタンクTA2の貯留量、T3(t)は時刻tにおけるタンクTA3の貯留量、E1(t)は時刻tにおいてタンクTA1から排水溝などを通じて河川に直接流出する流出量、E2(t)は時刻tにおいてタンクTA1からタンクTA2に流出する流出量、E3(t)は時刻tにおいてタンクTA2から地面の表層を伝わって河川に流出する流出量、E4(t)は時刻tにおいてタンクTA1からタンクTA3に流出する流出量、E5(t)は時刻tにおいてタンクTA2からタンクTA3に流出する流出量、E6(t)は時刻tにおいてタンクTA3から、地面から深さ1m程度の中間層を通じて河川に流出する流出量、E7(t)は時刻tにおいてタンクTA3から地下水の水脈へ流出する流出量、a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7は予め記憶手段25に登録されているフィッティングパラメータ、Δtは微小な計算ステップ時間である。   In the equations (8) to (18), T1 (t) is the storage amount of the tank TA1 at time t, T2 (t) is the storage amount of the tank TA2 at time t, and T3 (t) is the storage amount of the tank TA3 at time t. The storage amount, E1 (t) is the outflow amount that flows out directly from the tank TA1 to the river at time t through the drain, etc., E2 (t) is the outflow amount that flows out from the tank TA1 to the tank TA2 at time t, and E3 (t) is The amount of outflow flowing from the tank TA2 to the river at the time t through the surface of the ground, E4 (t) is the amount of outflow flowing out from the tank TA1 to the tank TA3 at the time t, and E5 (t) is the tank TA2 from the tank TA2 at the time t. The outflow amount flowing out to TA3, E6 (t), the outflow amount flowing out from the tank TA3 to the river through the intermediate layer about 1 m deep from the ground at time t, E7 t) is an outflow amount flowing out from the tank TA3 to the groundwater vein at time t, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7 are fitting parameters registered in advance in the storage means 25, and Δt is a minute calculation step. It's time.

ここでは、単純なものとするために、時定数の長い、地下水から河川への流出の過程を無視しているが、タンクの設計は様々な変形が可能であり、例えば、流出孔を多段にしたり、閾値以上をオーバーフローしたりして何ら差し支えない。
こうして、流出量予測手段22は、式(8)〜式(18)を用いて、流出量V(t+Δt)を算出する。流出量予測手段22は、このような流出量の算出をセグメントRV(1)〜RV(n)毎に行う。以上で、流出量予測手段22の処理(ステップS103)が終了する。前述のとおり、短時間降雨予測値は6時間先の予測値まで提供されるので、流出量の予測は現在の時刻から例えば6時間先まで行われる。
Here, for the sake of simplicity, the process of outflow from groundwater to rivers with a long time constant is ignored, but the tank design can be modified in various ways. Or overflow above the threshold.
In this way, the outflow amount prediction means 22 calculates the outflow amount V (t + Δt) using the equations (8) to (18). The outflow amount prediction means 22 performs such outflow amount calculation for each of the segments RV (1) to RV (n). Above, the process (step S103) of the outflow amount prediction means 22 is completed. As described above, since the short-term rainfall predicted value is provided up to a predicted value of 6 hours ahead, the outflow amount is predicted from the current time to, for example, 6 hours ahead.

次に、水位予測手段23は、RV(i)で算出した流出量V(t)をV(i、t)として入力し、時刻tにおける水位観測地点の水位H(t)を予測する(図4ステップS104)。まず、水位予測手段23は、河川へ流出する水を等流と仮定することで、時刻tにおける水位観測地点での流出量の合計値SV(t)を以下のように計算する。   Next, the water level prediction means 23 inputs the outflow amount V (t) calculated by RV (i) as V (i, t), and predicts the water level H (t) at the water level observation point at time t (FIG. 4 step S104). First, the water level prediction means 23 calculates the total value SV (t) of the outflow amount at the water level observation point at time t by assuming that the water flowing out to the river is an equal flow as follows.

Figure 2008050903
Figure 2008050903

前述のとおり、ΔT(i)はセグメントRV(i)の集水域から水位観測地点までの平均流達遅延時間であり、予めセグメントRV(1)〜RV(n)毎に記憶手段25に登録されている。   As described above, ΔT (i) is the average arrival delay time from the catchment area of the segment RV (i) to the water level observation point, and is previously registered in the storage means 25 for each of the segments RV (1) to RV (n). ing.

そして、水位予測手段23は、以下の式により流出量の合計値SV(t)を、時刻tにおける水位観測地点の水位H(t)に変換する。
H(t)=H0+ΔH(t) ・・・(20)
ΔH(t)=α×SV(t) ・・・(21)
αは記憶手段25に予め登録されているフィッティングパラメータ、H0は所定の基準水位である。
And the water level prediction means 23 converts the total value SV (t) of the outflow amount into the water level H (t) at the water level observation point at time t by the following equation.
H (t) = H0 + ΔH (t) (20)
ΔH (t) = α × SV (t) (21)
α is a fitting parameter registered in advance in the storage means 25, and H0 is a predetermined reference water level.

式(8)〜式(21)の予測式で計算する水位の値と十分な量の実観測データとの比較により、誤差を最小化するΔT(i)、α、a1〜a7等のフィッティングパラメータを決定しておき、サーバ装置2の記憶手段25に予め登録しておく。以後は、サーバ装置2は、記憶手段25に登録されているフィッティングパラメータを用いて水位予測を行う。気象庁発表の短時間降雨予測値は、現況、6時間先までの値が発表されることから、本実施の形態の水位予測も6時間先まで可能である。以上で、水位予測手段23の処理(ステップS104)が終了する。
なお、式(19)〜式(21)の代わりに、式(3)〜式(6)を用いて水位を予測するようにしてもよい。
Fitting parameters such as ΔT (i), α, a1 to a7 that minimize the error by comparing the water level value calculated by the prediction formulas of the equations (8) to (21) with a sufficient amount of actual observation data And is registered in advance in the storage means 25 of the server device 2. Thereafter, the server device 2 performs water level prediction using the fitting parameters registered in the storage unit 25. As the short-term rainfall forecast value announced by the Japan Meteorological Agency, the current state, the value up to 6 hours ahead is announced, so the water level prediction of this embodiment is also possible up to 6 hours ahead. Above, the process (step S104) of the water level estimation means 23 is complete | finished.
Note that the water level may be predicted using Equations (3) to (6) instead of Equations (19) to (21).

次に、判定手段24は、水位予測手段23が計算した水位予測値が予め設定された通知すべき閾値以上かどうかを判定し(図4ステップS105)、水位予測値が該閾値より低い場合は、ステップS102に戻る。閾値には、例えば水防法で定義される危険水位、警戒水位、指定水位などがありうる。しかし、中小河川ではこれらが必ずしも明確に指定されているとは限らないため、管理者や権限者の判断によって任意に決められた閾値であって差し支えない。また、閾値は複数あっても差し支えない。降水量予測手段21、流出量予測手段22、水位予測手段23および判定手段24は、ステップS102〜S105の処理を一定時間ごとに繰り返す。   Next, the determination unit 24 determines whether or not the water level prediction value calculated by the water level prediction unit 23 is equal to or higher than a preset threshold value to be notified (step S105 in FIG. 4), and if the water level prediction value is lower than the threshold value, Return to step S102. The threshold value may include, for example, a dangerous water level defined by the flood control law, a warning water level, a designated water level, and the like. However, since these are not always clearly specified in small and medium rivers, the threshold may be arbitrarily determined by the judgment of an administrator or an authorized person. There may be a plurality of threshold values. The precipitation amount predicting unit 21, the runoff amount predicting unit 22, the water level predicting unit 23, and the determining unit 24 repeat the processes of steps S102 to S105 at regular intervals.

そして、判定手段24は、ステップS105において水位予測値が該閾値以上と判定した場合、河川の水位が該閾値を超える可能性があることを発信装置7を通じて所定の通知先に通知する(図4ステップS106)。発信装置7は、予め番号が登録されている携帯電話機を通知先とし、この携帯電話機に対して、メール若しくは音声通話で通知を行う。このとき、水位計1で計測された現在の水位と、水位予測値も通知先に送信することが望ましい。通常、洪水の警報発令を行うことのできる権限者は、計測データと予測データの両者を基にして警報を発令することから、現在の水位計測値も同時に必要となるためである。   When the determination unit 24 determines that the predicted water level is equal to or higher than the threshold value in step S105, the determination unit 24 notifies the predetermined notification destination that the water level of the river may exceed the threshold value (FIG. 4). Step S106). The transmitting device 7 uses a mobile phone having a number registered in advance as a notification destination, and notifies the mobile phone by e-mail or voice call. At this time, it is desirable to transmit the current water level measured by the water level gauge 1 and the predicted water level to the notification destination. This is because an authorized person who can issue a flood warning usually issues a warning based on both the measurement data and the forecast data, so the current water level measurement is also required.

以上のように、本実施の形態では、流出量および水位の予測を極めて簡易に行えるために、低コストで実装することが可能である。また、本実施の形態によれば、簡易な計算で実現できるために、流出量および水位をリアルタイムに予測することができる。さらに、水位計と連携した本実施の形態の洪水予測システムは、降雨から洪水発生までの時間が短い中小河川の管理者や現場担当者に対して、迅速かつ正確な情報を提供することができるので、水害対策や避難等の準備行動のために必要な時間を与えることができ、極めて有用である。   As described above, according to the present embodiment, the outflow amount and the water level can be predicted extremely easily, and therefore can be implemented at a low cost. Moreover, according to this Embodiment, since it can implement | achieve by simple calculation, an outflow amount and a water level can be estimated in real time. Furthermore, the flood prediction system according to the present embodiment in cooperation with the water level gauge can provide quick and accurate information to managers and field personnel of small and medium rivers whose time from rainfall to flood occurrence is short. Therefore, it can give time necessary for preparatory actions such as countermeasures against floods and evacuation, which is extremely useful.

次に、本実施の形態の効果をデータを用いて説明する。香川県の土器川を評価対象として、約30km弱の河川を4分割し、本実施の形態の洪水予測システムにより水位を予測した結果を図8に示す。図8の例では、誤差を含む短時間降雨予測データを用いるのではなく、降水量の観測値(アメダスデータ)を入力値として用いてパラメータを最適化した結果であるが、基準水位H0として渇水期の1.57mという固定値を用いた場合、1時間値データの1年間分において、予測水位と観測水位の相関はR=0.84、標準偏差=0.13mとなり、かなり精度の良い結果が得られた。この事実は、中小河川の洪水予測の場合には、本実施の形態の集水過程や水位予測のモデルが、適切であることを示している。   Next, the effect of this embodiment will be described using data. FIG. 8 shows the result of predicting the water level by the flood prediction system of the present embodiment by dividing the river of less than about 30 km into four with the earthenware river in Kagawa Prefecture as the evaluation target. In the example of FIG. 8, instead of using short-term rainfall prediction data including an error, it is a result of optimizing parameters using an observation value (AMeDAS data) of precipitation as an input value, but drought as the reference water level H0. When a fixed value of 1.57m was used, the correlation between the predicted water level and the observed water level was R = 0.84 and standard deviation = 0.13m for one year of one-hour value data. was gotten. This fact indicates that the water collection process and the water level prediction model of the present embodiment are appropriate in the case of flood prediction of small and medium rivers.

また、基準水位として水位観測値Hobsを用いた場合、6時間先の予測を模擬するために、6時間の先のアメダス観測値を用いてパラメータを最適化した場合には図9のようになり、1時間値データの1年間分において、予測水位と観測水位の相関はR=0.97、標準偏差=0.05mとなり、非常に良い結果が得られた。これは、本実施の形態において単純化したモデルが含む誤差が水位の観測値によって吸収され、6時間程度先の予測には河川近傍の集水量だけで考えて良いことを示すものである。   In addition, when the water level observation value Hobs is used as the reference water level, the parameter is optimized using the AMeDAS observation value after 6 hours in order to simulate the prediction after 6 hours, as shown in FIG. The correlation between the predicted water level and the observed water level was R = 0.97 and the standard deviation = 0.05 m for one year of 1 hour value data, and very good results were obtained. This shows that the error included in the simplified model in the present embodiment is absorbed by the observation value of the water level, and it is only possible to consider the amount of water collected in the vicinity of the river for the prediction about 6 hours ahead.

なお、本実施の形態のサーバ装置2は、CPU、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータにおいて、本発明の洪水予測システムを実現させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROM、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。CPUは、記録媒体から読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、プログラムに従って前述の処理を実行する。   The server device 2 according to the present embodiment can be realized by a computer having a CPU, a storage device, and an external interface, and a program for controlling these hardware resources. In such a computer, a program for realizing the flood prediction system of the present invention is provided in a state of being recorded on a recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a memory card. The CPU writes the program read from the recording medium into the storage device, and executes the above-described processing according to the program.

本発明は、中小河川の洪水予測に適用することができる。   The present invention can be applied to flood prediction for small and medium rivers.

河川の周辺の集水域を抽出する処理を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the process which extracts the catchment area around the river. 本発明の実施の形態に係る洪水予測システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the flood prediction system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の洪水予測システムにおけるサーバ装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the server apparatus in the flood prediction system of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の洪水予測システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the flood prediction system of embodiment of this invention. 図3のサーバ装置における集水域抽出手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the catchment area extraction means in the server apparatus of FIG. 図3のサーバ装置における集水域抽出手段の第1の抽出処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st extraction process of the catchment area extraction means in the server apparatus of FIG. 図3のサーバ装置における流出量予測手段が用いる3タンクモデルを示す図である。It is a figure which shows the 3 tank model which the outflow amount prediction means in the server apparatus of FIG. 3 uses. 本発明の実施の形態の洪水予測システムにおいて固定の基準水位を用いた場合の予測水位と観測水位の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the prediction water level and observed water level at the time of using a fixed reference water level in the flood prediction system of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の洪水予測システムにおいて基準水位に観測値を用いた場合の予測水位と観測水位の1例を示す図である。It is a figure which shows an example of the prediction water level and observation water level at the time of using an observed value for a reference water level in the flood prediction system of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…水位計、2,3…サーバ装置、4…ネットワーク、5…入力装置、6…表示装置、7…発信装置、20…集水域抽出手段、21…降水量予測手段、22…流出量予測手段、23…水位予測手段、24…判定手段、25…記憶手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water level meter, 2, 3 ... Server apparatus, 4 ... Network, 5 ... Input device, 6 ... Display apparatus, 7 ... Transmission apparatus, 20 ... Catchment area extraction means, 21 ... Precipitation prediction means, 22 ... Runoff prediction Means, 23 ... Water level prediction means, 24 ... Determination means, 25 ... Storage means.

Claims (9)

CPUと記憶装置とを備えたコンピュータにおいて、洪水を予測する洪水予測方法であって、
地図情報に基づいて評価対象の河川の流域をこの河川の中心線に対して垂直な方向を分割線として、所定の指標で複数のセグメントにデータ上で分割する分割ステップと、
前記セグメント毎に前記河川を中心とする所定の領域を集水域として抽出する集水域抽出ステップと、
外部から入力される短時間降雨予測値に基づいて前記集水域毎に降水量を予測する降水量予測ステップと、
前記集水域毎に予測した降水量を基に集水域から前記河川に流出する水の流出量を前記集水域毎に予測する流出量予測ステップとを、前記記憶装置に記憶されたプログラムに従って前記CPUに実行させることを特徴とする洪水予測方法。
A flood prediction method for predicting flood in a computer having a CPU and a storage device,
A division step of dividing the river basin of the evaluation target on the data based on the map information into a plurality of segments with a predetermined index with a direction perpendicular to the center line of the river as a dividing line;
A watershed extraction step for extracting a predetermined area around the river as a watershed for each segment;
A precipitation prediction step for predicting precipitation for each watershed based on short-term rainfall prediction values input from the outside;
An outflow amount prediction step for predicting, for each catchment area, an outflow amount of water flowing out from the catchment area to the river based on precipitation predicted for each catchment area, according to the program stored in the storage device; A flood prediction method characterized in that
請求項1記載の洪水予測方法において、
前記集水域抽出ステップは、
地形及び土地の利用形態と前記集水域を抽出する距離の参照値Lrefとを予め対応付けて記憶する類型化表、並びに前記セグメントとその近傍の地形及び土地の利用形態から前記参照値Lrefを前記セグメント毎に決定する参照値決定ステップと、
前記セグメントにおける川幅をWとしたとき、このセグメントについて前記集水域を抽出する距離Lを、L=Lref+W/2として前記セグメント毎に決定する距離決定ステップと、
河川の中心線から両側にそれぞれLの距離内にある領域を前記集水域として前記セグメント毎に抽出する抽出ステップとを含むことを特徴とする洪水予測方法。
The flood prediction method according to claim 1,
The watershed extraction step includes
The reference value Lref is calculated from the typographical table that stores the terrain and land usage pattern and the reference value Lref of the distance for extracting the catchment area in association with each other, and the segment and the terrain and land usage pattern in the vicinity thereof. A reference value determination step for determining each segment;
When the river width in the segment is W, a distance determination step for determining the distance L for extracting the catchment area for this segment as L = Lref + W / 2 for each segment;
A flood prediction method comprising: an extraction step for extracting, for each of the segments, an area within a distance of L on both sides from a river center line as the catchment area.
請求項1記載の洪水予測方法において、
前記河川は、雨水用の下水路を含むことを特徴とする洪水予測方法。
The flood prediction method according to claim 1,
The flood prediction method, wherein the river includes a sewer for rainwater.
請求項1記載の洪水予測方法において、
前記流出量予測ステップは、集水域毎に予測した降水量を基にタンクモデルを用いて水の流出量を集水域毎に予測することを特徴とする洪水予測方法。
The flood prediction method according to claim 1,
The flood forecasting method, wherein the runoff forecasting step predicts the runoff of water for each catchment area using a tank model based on precipitation predicted for each catchment area.
請求項1記載の洪水予測方法において、
さらに、前記セグメントの数をn(nは2以上の整数)、時刻tにおける降雨由来の河川の水位増加の予測量をΔH(t)、時刻t’(t’<t)における降雨由来の河川の水位増加の予測量をΔH(t’)、i(iは1〜nの整数)番目の集水域から水位観測地点までの平均流達遅延時間をΔT(i)、時刻(t−ΔT(i))においてi番目の集水域から河川に流出する水の流出量をV(i,t−ΔT(i))、基準水位をH0、時刻t’において水位観測地点で観測された河川の水位をHobs(t’)、所定のパラメータをα,βとしたとき、時刻tにおける水位観測地点の水位H(t)を、
H(t)=H0+ΔH(t)
Figure 2008050903
あるいは
H(t)=Hobs(t’)+β×(ΔH(t)−ΔH(t’))
Figure 2008050903
Figure 2008050903
により予測する水位予測ステップを備えることを特徴とする洪水予測方法。
The flood prediction method according to claim 1,
Furthermore, the number of the segments is n (n is an integer of 2 or more), the predicted amount of increase in the water level of the river derived from rainfall at time t is ΔH (t), and the river derived from rainfall at time t ′ (t ′ <t) ΔH (t ′) is the predicted amount of increase in water level, ΔT (i) is the average delay time from the i-th (i is an integer of 1 to n) catchment area to the water level observation point, and time (t−ΔT ( In i)), the amount of water flowing into the river from the i th catchment area is V (i, t-ΔT (i)), the reference water level is H0, and the river level observed at the water level observation point at time t ′. Is Hobs (t ′), and the predetermined parameters are α and β, the water level H (t) of the water level observation point at time t is
H (t) = H0 + ΔH (t)
Figure 2008050903
Or H (t) = Hobs (t ′) + β × (ΔH (t) −ΔH (t ′))
Figure 2008050903
Figure 2008050903
A flood forecasting method comprising a water level forecasting step for forecasting according to the above.
請求項5記載の洪水予測方法において、
さらに、前記水位予測ステップで求めた水位予測値が通知すべき閾値以上かどうかを判定する判定ステップと、
前記水位予測値が該閾値以上と判定した場合に、前記河川の水位が該閾値を超える可能性があることを所定の通知先に通知する通知ステップとを備えることを特徴とする洪水予測方法。
The flood prediction method according to claim 5,
Further, a determination step for determining whether or not the water level prediction value obtained in the water level prediction step is a threshold value to be notified,
A flood prediction method comprising: a notification step of notifying a predetermined notification destination that there is a possibility that the water level of the river may exceed the threshold when the predicted water level is greater than or equal to the threshold.
評価対象の河川の水位観測地点に設置され、前記河川の水位を計測する水位計と、
地図情報に基づいて前記河川の流域をこの河川の中心線に対して垂直な方向を分割線として、所定の指標で複数のセグメントにデータ上で分割し、このセグメント毎に前記河川を中心とする所定の領域を集水域として抽出する集水域抽出手段と、
短時間降雨予測値をオンラインで取得する手段と、
前記短時間降雨予測値に基づいて前記集水域毎に降水量を予測する降水量予測手段と、
前記集水域毎に予測した降水量を基に集水域から前記河川に流出する水の流出量を前記集水域毎に予測する流出量予測手段とを備えることを特徴とする洪水予測システム。
A water level meter installed at the water level observation point of the river to be evaluated and measuring the water level of the river;
Based on the map information, the river basin is divided on the data into a plurality of segments with a predetermined index, with the direction perpendicular to the river center line as the dividing line, and the river is centered for each segment. A catchment area extracting means for extracting a predetermined area as a catchment area;
A means of obtaining short-term rainfall forecasts online;
Precipitation prediction means for predicting precipitation for each watershed based on the short-term rainfall prediction value;
A flood prediction system comprising: an outflow amount predicting unit that predicts an outflow amount of water flowing out of a catchment area into the river based on a precipitation amount predicted for each catchment area.
請求項7記載の洪水予測システムにおいて、
さらに、前記セグメントの数をn(nは2以上の整数)、時刻tにおける降雨由来の河川の水位増加の予測量をΔH(t)、時刻t’(t’<t)における降雨由来の河川の水位増加の予測量をΔH(t’)、i(iは1〜nの整数)番目の集水域から水位観測地点までの平均流達遅延時間をΔT(i)、時刻(t−ΔT(i))においてi番目の集水域から河川に流出する水の流出量をV(i,t−ΔT(i))、基準水位をH0、時刻t’(t’<t)において水位観測地点で観測された河川の水位をHobs(t’)、所定のパラメータをα,βとしたとき、時刻tにおける水位観測地点の水位H(t)を、
H(t)=H0+ΔH(t)
Figure 2008050903
あるいは
H(t)=Hobs(t’)+β×(ΔH(t)−ΔH(t’))
Figure 2008050903
Figure 2008050903
により予測する水位予測手段を備えることを特徴とする洪水予測システム。
The flood prediction system according to claim 7,
Furthermore, the number of the segments is n (n is an integer of 2 or more), the predicted amount of increase in the water level of the river derived from rainfall at time t is ΔH (t), and the river derived from rainfall at time t ′ (t ′ <t) ΔH (t ′) is the predicted amount of increase in water level, ΔT (i) is the average delay time from the i-th (i is an integer of 1 to n) catchment area to the water level observation point, and time (t−ΔT ( In i)), the amount of water flowing out from the i th catchment area into the river is V (i, t−ΔT (i)), the reference water level is H0, and the water level observation point at time t ′ (t ′ <t). When the observed river water level is Hobs (t ') and the predetermined parameters are α and β, the water level H (t) at the water level observation point at time t is
H (t) = H0 + ΔH (t)
Figure 2008050903
Or H (t) = Hobs (t ′) + β × (ΔH (t) −ΔH (t ′))
Figure 2008050903
Figure 2008050903
A flood forecasting system comprising a water level forecasting means for forecasting according to the above.
請求項8記載の洪水予測システムにおいて、
さらに、前記水位予測手段が求めた水位予測値が通知すべき閾値以上かどうかを判定する判定手段と、
前記水位予測値が該閾値以上と判定された場合に、前記河川の水位が該閾値を超える可能性があることを所定の通知先に通知する発信手段とを備えることを特徴とする洪水予測システム。
The flood prediction system according to claim 8,
Further, a determination means for determining whether or not the water level prediction value obtained by the water level prediction means is greater than or equal to a threshold value to be notified
A flood prediction system comprising: a transmitting means for notifying a predetermined notification destination that the water level of the river may exceed the threshold when the predicted water level is determined to be equal to or greater than the threshold. .
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