JP4979322B2 - 氾濫シミュレーション装置およびプログラム - Google Patents
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Description
前記演算部に、
前記記憶装置から読み出される地形データ用いて前記第1の格子と配置が異なる第2の格子による水理計算を行い、少なくとも該第2の格子による水深データと水位データとを出力する第1のステップと、
該第2の格子による水深データまたは水位データ、および前記第1の格子による地形データを用いて、前記第2の格子による水深データまたは水位データを空間補間して第1の格子による水深データまたは水位データによる浸水データとして出力する第2のステップとを実行させることを特徴とする氾濫シミュレーションプログラム。
U < c: 常流
U = c: 限界流
U > c: 射流
ただし、U: 流れの速さ、c: 重力波速(c=sqrt(grav*Dw), sqrt(): 平方根を返す関数, grav: 重力加速度=9.81 m/sec2)である。この理論を応用し、たとえばスタッガードグリッドの場合は、以下の式で常流・射流を判別すればよい。
fxi,j = abs(ui,j) > sqrt(grav * (Dwi-1,j + Dwi,j)/2)
fyi,j = abs(vi,j) > sqrt(grav * (Dwi,j-1 + Dwi,j)/2)
ただし、A>B: A>Bのときtrue, そうでないときfalseを返す演算子、abs(): 絶対値を返す関数である。なお、射流から常流に変化する箇所802では跳水(hydraulic jump)と呼ばれる乱流現象が卓越する。いくつかの水理計算手法は、この跳水における流れの複雑さを避けるために水位のみから常流・射流を判別し、射流の場合は流速を重力波速cで近似する方法を採っている。この場合常流・射流はたとえば以下の式で判別すればよい。
fxi,j = ((Lwi-1,j > Lwi,j) and (Dwi-1,j > 0) and (Lgi-1,j > Lwi,j))
or ((Lwi,j > Lwi-1,j) and (Dwi,j > 0) and (Lgi,j > Lwi-1,j))
fyi,j = ((Lwi,j-1 > Lwi,j) and (Dwi,j-1 > 0) and (Lgi,j-1 > Lwi,j))
or ((Lwi,j > Lwi,j-1) and (Dwi,j > 0) and (Lgi,j > Lwi,j-1))
ただし、A and B: AかつBがtrueのときtrue, そうでないときfalseを返す演算子、A or B: AまたはBがtrueのときtrue, そうでないときfalseを返す演算子である。
Claims (8)
- 少なくとも第1の格子による地形データを格納する記憶装置と、演算部とを有する計算装置において氾濫シミュレーションを実行させる氾濫シミュレーションプログラムであって、
前記演算部に、
前記記憶装置から読み出される地形データ用いて前記第1の格子と配置が異なる第2の格子による水理計算を行い、少なくとも該第2の格子による水深データと水位データとを出力する第1のステップと、
該第2の格子による水深データまたは水位データ、および前記第1の格子による地形データを用いて、前記第2の格子による水深データまたは水位データを空間補間して第1の格子による水深データまたは水位データによる浸水データとして出力する第2のステップとを実行させ、
前記第1のステップは、水理計算において各前記第2の格子毎に流れが射流であるか常流であるかを出力し、
前記第2のステップは、流れが射流である前記第2の格子においては水深データによる空間補間を行い、流れが常流である前記第2の格子においては水位データによる空間補間を行うことを特徴とする氾濫シミュレーションプログラム。 - 請求項1記載の氾濫シミュレーションプログラムであって、
前記第1のステップは、前記第1の格子による地形データを前記第2の格子による地形データにリサンプリングする第3のステップを含むことを特徴とする氾濫シミュレーションプログラム。 - 請求項1記載の氾濫シミュレーションプログラムであって、
前記第2のステップにおいて、流れが常流である前記第2の格子において水位データによる空間補間を行った前記第1の格子による水位データから、前記第1の格子による地形データに含まれる地盤の標高データを引いた値を該第1の格子による水深データとして出力することを特徴とする氾濫シミュレーションプログラム。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の氾濫シミュレーションプログラムであって、
前記第2の格子は前記第1の格子よりも空間密度が低いことを特徴とする氾濫シミュレーションプログラム。 - 少なくとも第1の格子による地形データを格納する記憶装置と、演算部とを有する計算装置における氾濫シミュレーション方法であって、
前記演算部において、前記記憶装置から読み出される地形データ用いて前記第1の格子と配置が異なる第2の格子による水理計算を行い、少なくとも該第2の格子による水深データと水位データとを出力する第1のステップと、
該第2の格子による水深データまたは水位データ、および前記第1の格子による地形データを用いて、前記第2の格子による水深データまたは水位データを空間補間して第1の格子による水深データまたは水位データによる浸水データとして出力する第2のステップとを有し、
前記第1のステップは、水理計算において各前記第2の格子毎に流れが射流であるか常流であるかを出力し、
前記第2のステップは、流れが射流である前記第2の格子においては水深データによる空間補間を行い、流れが常流である前記第2の格子においては水位データによる空間補間を行うことを特徴とする氾濫シミュレーション方法。 - 請求項5記載の氾濫シミュレーション方法であって、
前記第1のステップは、前記第1の格子による地形データを前記第2の格子による地形データにリサンプリングする第3のステップを含むことを特徴とする氾濫シミュレーション方法。 - 請求項5記載の氾濫シミュレーション方法であって、
前記第2のステップにおいて、流れが常流である前記第2の格子において水位データによる空間補間を行った前記第1の格子による水位データから、前記第1の格子による地形データに含まれる地盤の標高データを引いた値を該第1の格子による水深データとして出力することを特徴とする氾濫シミュレーション方法。 - 請求項5ないし7のいずれかに記載の氾濫シミュレーション方法であって、
前記第2の格子は前記第1の格子よりも空間密度が低いことを特徴とする氾濫シミュレーション方法。
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