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1. 水理水文データが無いことに依る いくつかの弊害例と思うところ 中央大学理工学部 手計太一 1
2. データ公開が利根川研究の発 展に寄与？！ 2
3. 利根川流域を対象としたこれまでの 研究動向レビュー Review of Previous Research Trends on The Tone River Basin 川村勇斗1・都築航太1・西山大翔1・小八田涼2・西山斗葵也3・上野陽平4 大橋史帆里5・津田妃奈子5・中村駿太6・手計太一7 1中央大学大学院 2国土交通省 3東京都 4防衛省 5日本工営 6鹿島建設 7中央大学 3 川村勇斗，都築航太，小八田涼，西山大翔，西山斗葵也，上野陽平，大橋史帆里， 津田妃奈子，中村駿太，手計太一（2025）：利根川流域を対象としたこれまでの研 究動向レビュー，河川技術論文集，第31号，pp.493-498.
4. 4 研究背景 利根川流域を対象とした既往研究論文を分類，整理することでこれまでの研究動向を明らかに するとともに，その研究動向と社会・経済変化，水文気象事象との関係について考察する． 利根川の計画流量は時代とともに大きく変化してきた．その変遷を丁寧に整理することが重要． 研究目的 利根川計画流量配分図の変遷
5. 5 対象論文 土木学会論文集/河川技術論文集/農業土木学会誌/水文・水資源学会誌/水工学論文集 水利科学に掲載された論文のうち，題目・キーワード・抄録のいずれかに「利根川」「渡良瀬川」 「鬼怒川」「小貝川」「江戸川」を含むもの． 収集対象とした論文集と本研究で対象とした河川名が出現した論文数 （19本の重複含む） ⇒上記の条件で総数300本の論文（19本の重複含む）を収集・分析 論文集 対象年度 利根川 渡良瀬川 鬼怒川 小貝川 江戸川 合計 土木学会論文集 1944～2023 48 1 36 3 13 101 水利科学 1957～2021 67 8 0 1 5 81 河川技術論文集 1993～2023 23 9 20 1 4 57 農業土木学会誌 1965～2007 14 1 6 3 0 24 水文・水資源学会誌 1998～2023 11 1 2 0 0 14 水工学論文集 1990～2008 16 1 1 1 4 23 179 21 65 9 26 300 河川名 収集論文数（本） 合計
6. 6 分野分類 ① 全論文のタイトルを確認し，治水，利水，環境，歴史，観測技術の各分野に関連する 「分類単語」(右上)を共著者の合議により選定 ② 各論文の題目・キーワードに含まれる分類単語の一致数をカウントし，各分野の割 合を算出．最も割合を占める分野を当該論文の分類とする ③ ②において，複数の分野で割合が同率の場合，題目内における分類単語一致数に 基づき分類 ④ ③において，分類できない場合は，抄録内における分類単語一致数に基づき分類 ⑤ 上記でも分類できない場合，本文を読み共著者の合議により分類を決定する 収集論文は，以下の手順に従って「分類単語」をもとに 治水，利水，環境，歴史，観測技術，その他の6つに分類 「分類単語」の一覧
7. 7 地域分類 地域ごとの特徴や課題を明確にするため，以下の手順で論文を地域別に分類 利根川・鬼怒川・小貝川は，上流/中流/下流/流域全体の4地域 渡良瀬川・江戸川は，上流/下流/流域全体の3地域 に分類 ① 題目に「上流」「中流」「下流」「河口からの距離」「地点名」など地域を特定 できる語があれば，それにより分類する ② 題目で特定できない場合は，キーワード → 抄録 → 本文（共著者の合議） の順に確認し，分類を試みる ③ 最終的に特定できない場合は，「その他」として扱う
8. 8 分野分類/地域分類の結果 下流 中流 上流 流域 下流 上流 流域 下流 中流 上流 流域 下流 中流 上流 流域 下流 上流 流域 治水 19 22 27 9 4 0 1 28 11 3 5 3 4 0 4 1 11 2 19 173 利水 2 11 11 22 1 1 3 0 3 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 58 環境 15 2 3 3 7 1 1 4 2 2 1 1 1 1 0 2 5 0 1 52 歴史 7 6 0 2 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 22 観測技術 0 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 6 その他 3 2 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 10 合計 46 45 44 38 13 3 5 32 16 6 6 4 5 1 5 4 17 6 25 321 流域ごとの合計 25 321 173 21 60 15 27 その他 合計 利根川 渡良瀬川 鬼怒川 小貝川 江戸川 最も多い分野は治水（全体の54%） ⇒次いで利水，環境，歴史，観測技術の順で割合を占める 最も多い地域は利根川（全体の54%） ⇒次いで渡良瀬川，鬼怒川，小貝川，江戸川の順で割合を占める 利根川水系における論文テーマの分類別・地域別内訳
9. 9 地域別評価 • 本川に関する研究が多数．一方，支川の研究は少なく，支川によって偏りがある • 利根川流域全体・支川流域全体の治水に関する研究が少ない ⇒地域によって論文数や対象分野に特徴がみられる 解析対象論文を地域および分野ごとに 分類した地理分布図
10. 10 時系列評価 •1960年代：利水分野が支配的 背景：人口急増，水需要の増加，ダム建設期と一致 •2000年代：治水分野が支配的 背景：水水DBの整備，大規模水害 etc. ⇒研究論文と社会的背景に一定の関係がある 1944～2023年の分野ごとの解析対象論文 数の経年変化と主な利根川関連の出来事 利根川水系における歴史的イベントと関連施設との関係
11. 11 時系列評価 2000年代：治水分野が支配的 背景：水水DBの整備，大規模水害 etc. 1944～2023年の分野ごとの解析対象論文数の経年変化と 主な利根川関連の出来事 1960年代：利水分野が支配的 背景：人口急増，ダム建設期と一致
12. 12 まとめ ⇒論文を時空間ごとに整理することで社会的背景，地域によって論文の分野や 数に違いが出ることが分かり，研究不足の分野や地域も明らかになった． 利根川流域を対象とした既往研究論文を分類，整理することでこれまでの研究動向を明らか にするとともに，その研究動向と社会・経済変化，水文気象事象との関係について考察する． 研究目的 支川に関する研究は少 支川によっても分野に偏りがある 1960年代は利水分野が主流 2000年代は治水分野が主流 背景：水需要の増加，大規模 水害の発生，水資源DBの整備 など社会的要因による影響 地域別評価 時系列評価 解析対象論文を地域および分野ごとに分類した地理分布図 1944～2023年の分野ごとの解析対象論文 数の経年変化と主な利根川関連の出来事
13. 例１ 13
14. 令和元年東日本台風による 長野県滑津川水害の外力の推定 Estimation of External Forces Causing Flood Damage to the Namezu River, Nagano Prefecture, Japan, Caused by 2019 Typhoon Hagibis 中央大学大学院理工学研究科 ◦都築航太 中村駿太 中央大学理工学部 手計太一 土屋十圀 都築航太，中村駿太，手計太一，土屋十圀（2023）：令和元年東日本台風 による長野県滑津川水害の外力の推定，自然災害科学，42巻，pp.49-58. 14
15. 15 背景 令和元年東日本台風とその被害 広い範囲で記録的な大雨が発生 （国土交通省「令和元年台⾵第 19 号による被害等」） 氾濫危険水位超過河川数 13水系40河川 （国管理河川） 堤防決壊箇所 142か所 国管理河川 14か所（ 6水系 7河川） 都道府県管理河川 128か所（20水系67河川） 被災した一級河川の流域は，大河川とその水系にある都県管理の河川に被害が集中 （土木学会水工学委員会令和2年7月九州豪雨災害調査団） （土木学会「平成27 年9 月関東・東北豪雨 関東地方災害調査報告書」） 平成27年9月関東・東北豪雨災害や 令和2年7月九州豪雨災害においても 全国各地の中小河川で水害が発生
16. 16 対象流域とその被害 滑津川流域(千曲川右支川) 流域面積 106.5㎢ 平均河床勾配 1/75 流域には中部横断自動車道やJRなど重要交通があり 治水の重要度が高い河川 香坂ダム（県営農地防災専用ダム） 滑津川 千曲川 滑津川 志賀川
17. 17 対象流域とその被害 千曲川 滑津川 破堤 流域には中部横断自動車道やJRなど 重要交通があり治水の重要度が高い河川 滑津川における被害: 滑津川と千曲川の合流部付近 堤防320ｍが決壊 （土木学会水工学委員会調査団報告書） 滑津川流域(千曲川右支川) 流域面積 106.5㎢ 平均河床勾配 1/75
18. 18 滑津川流域の被害 破堤地点 令 和 4 年 11 月 （ 筆 者 ら 撮 影 ） 災 害 調 査 時 （土木学会水工学委員会調査団報告書） 氾濫面積 約35ha 避難中の死者1名 床上浸水15棟 床下浸水6棟 【堤防が320mにわたって決壊】 【水田に押し寄せた土砂】 破堤地点付近 下水処理場が 浸水・機能停止
19. 19 滑津川流域の被害 災 害 調 査 時 令 和 4 年 11 月 （ 筆 者 ら 撮 影 ） （土木学会水工学委員会調査団報告書） 下宿地区 膨大な土砂の流出によって水田・畑地が被害を受けた 床上浸水17戸 床下浸水50戸
20. 20 滑津川流域の被害 災 害 調 査 時 令 和 4 年 11 月 （ 筆 者 ら 撮 影 ） （土木学会水工学委員会調査団報告書） 常和地区 河岸沿いの家屋が越水と土砂被害を受けた 50戸が損壊/浸水
21. 21 香坂ダムについて 流域面積 106.5㎢ 集水面積 13.3㎢ 堤高 38.5ｍ 堤頂長 184ｍ 堤体積 334,000㎥ 流域面積 13.3㎢ 総貯水容量/ 有効貯水容量 1,050,000㎥/ 870,000㎥ 竣工 1972年 満水位:818.5m 放流ゲートは全て全開 洪水吐(E.L.818.5m)から越水
22. 22 滑津川流域の被害 災 害 調 査 時 令 和 4 年 11 月 （ 筆 者 ら 撮 影 ） （ 土 木 学 会 水 工 学 委 員 会 調 査 団 報 告 書 ） この概算値をもって流域住民 の理解を得ながら河川計画や 流域マネジメントに 活用することは難しい 長野県は… 流域平均雨量を算定し 合理式による流出量の算定を行った しかし
23. 23 研究目的 • 水文データの乏しい千曲川支川の滑津川における 令和元年東日本台風による水害の実態解明 • 河川計画に寄与できる精度良い流量等の 水文量の推定方法を構築すること 降雨の評価・降雨流出解析から氾濫解析の一連の解析 目 的 水文データが乏しい 河川計画の未策定 外力推定の困難 災害復旧の遅れ 全国の中小河川が抱える共通の課題
24. 24 本 研 究 で 提 案 す る 解 析 フ ロ ー • 流出解析(RRIモデル)と氾濫解析(iRIC Nays2DFlood)を組み合わせた解析 • 水文データが乏しいことを考慮し 被害痕跡・流域内外の観測値と比較することで解析全体の妥当性を確認
25. 25 雨量プロダクトの比較 地上雨量データ レ ー ダ ー 雨 量 デ ー タ 流域内 流域外 気象庁 1地点 長野県 4地点 2地点 ⇒計7地点 の地点雨量をティーセン分割 1 km メ ッ シ ュ 全 国 合 成 レ ー ダ ー エ コ ー 強 度 GPV 滑津川流域 長野県全域
26. 26 雨量プロダクト比較結果 地上雨量データ レーダー雨量データ 累積雨量 累積雨量（60時間） 地上雨量 392.7 mm レーダー雨量 319.7 mm 流域内東側の山間部での降雨量が多い ⇒降雨量の多い東部の支配面積が比較的広いことが， 地上雨量計による流域平均雨量が多い理由の一つであ ることが考えられる 392.7 mm 319.7 mm
27. 27 流出解析 Rainfall-Runoff-Inundation: RRI Model RRIモデル計算要素 拡散波近似解析(斜面：2次元、河川：1次元) 側方地中流 表面流+中間流 鉛直浸透流 土層から基盤岩に浸透する鉛直浸透損失 河川と斜面の接続(越流公式) モデル構築条件 空間解像度 約100m メッシュ数 17,405 標高 基盤地図情報数値標 高モデル10 mメッ シュ 土地利用 国土数値情報土地利 用細分メッシュデー タ 河道 Regime則による推定 計算時間ピッチ 斜面60秒，河川10秒 ダム集水域にて パラメータ調整 流域全体に適用
28. 28 矩形断面と仮定し河道幅・深さを各メッシュの 集水面積の関数とするRegime則に従い設定 川幅 width= 𝑐𝑤 × 𝐴𝑠𝑤 川の深さ depth = 𝑐𝑑 × 𝐴𝑠𝑑 𝑐𝑑 𝑐𝑤 𝑠𝑑 𝑠𝑤:パラメータ 𝐴:集水面積 流出解析 川幅・深さの推定 断面データが未整備のため、 現地で測量した8断面の川幅・深さを推定に使用 断面積 A 深さ 𝒅 断面積 A 幅 𝒘 断 面 積 を 保 持 し 矩 形 断 面 に 換 算
29. 29 矩形断面と仮定し，河道幅・深さを 各メッシュの集水面積の関数 として設定するRegime則に従い設定 川幅 width= 𝑐𝑤 × 𝐴𝑠𝑤 川の深さ depth = 𝑐𝑑 × 𝐴𝑠𝑑 𝑐𝑑 𝑐𝑤 𝑠𝑑 𝑠𝑤:パラメータ 𝐴:集水面積 流出解析 川幅・深さの推定 𝑤 = 0.626 × 𝐴0.437 𝑑 = 0.594 × 𝐴0.209 断面データが未整備のため、 現地で測量した川幅・深さを推定に使用 【 推 定 結 果 】
30. 30 流出解析 結果 各雨量プロダクト別に香坂ダムの流入量を 用いたパラメータ調整を実施 地上雨量データ レーダー雨量データ 項目 ピーク流量誤差 ピーク生起時刻 N-S係数 地上雨量 0.54m3/s -5時間 0.92 レーダー雨量 -4.84m3/s -1時間 0.89 ピーク生起時刻をより良く再現できたレーダー雨量を以降の解析で使用 流域面積 106.5㎢ 集水面積 13.3㎢
31. 31 流出解析 結果 レーダー雨量データを用いた解析結果 （堤防決壊部直前） 最大流量478 ㎥/s マニング式と連続の式から概算された ピーク流量約450 ㎥/s1)と概ね一致 レーダー雨量を用いた解析では 浸水実績が概ね再現された 香坂ダムで調整したパラメータを 流域全体に適用 1) 土屋十圀：第5章河川構造物等の損壊状況と河川管理，令和元年台風19号豪雨災害調査団報告書 (中部・北陸地区)(土木学会水工学委員会)，土木学会，pp.132-160, 2020. 氾濫再現結果(レーダー) 浸水実績図（長野県より提供）
32. 32 氾濫解析 使用ソルバー Nays2DFlood 計算時間間隔 0.05秒 格子サイズ 10m 下流端境界条件 自由流出 粗度係数 0.03 地形データ 国土数値情報 (5mA) ① ② 流入量境界条件 ①滑津川：流出解析結果 ②千曲川：水位データより推定した流量 非定常平面二次元流計算による 氾濫解析を実施 モ デ ル 構 築 条 件
33. 33 不等流計算 千曲川流量推定 令和元年東日本台風時の千曲川本川の 水位・流量の観測データ 塩名田（下流側） 臼田橋（上流側） 水位 ▲ ピーク付近以降欠測 〇 流量 ▲ ピーク付近以降欠測 × ⇒上流（臼田橋）の水位データ及び水位-流量曲線 から当時の流量を不等流計算により推定 過去の観測値から作成した塩名田観測所のH-Q曲線 推定最大流量6113 ㎥/s 塩名田水位・流量観測所 （国土交通省） 臼田橋水位観測所 （長野県） 滑津川 千曲川
34. 34 氾濫解析 結果 滑 津 川 流 量 御 影 橋 (A) 水 深 住 宅 地 (B) 浸 水 深 A B （土木学会水工学委員会調査団報告書） A地点：御影橋 （水深約6m） B地点：浸水被害 を受けた住宅 (浸水深約1.5m) おかげばし
35. 35 氾濫解析 結果 御影橋(A)水深 住宅地(B)浸水深 最大浸水深 A B 氾濫域 痕跡水深 が概ね再現された ⇒一連の解析結果の妥当性が確認された． （土木学会水工学委員会調査団報告書） B： 浸水深約1.5m 氾濫の様子 【浸水・機能停止】 佐久市下水道 管理センター
36. 36 まとめ 水文データの乏しい千曲川支川の滑津川における 令和元年東日本台風による水害の実態解明 解析結果の妥当性を積み上げ被災流量を推定した 流域治水が推進されている中，水文データが乏しい 中小河川流域において，将来の河川計画に寄与できる流量 を推定することは重要． どのような規模の流域に対しても適用できる推定方法 を確立することも極めて重要かつ大きな課題
37. 例２ 37
38. 38 2024年タイ北部豪雨について タイ国Chiang Rai県Mae Sai市 Laos Thailand Myanmar 水文データの不足 小さな国際河川 土地利用変化 洪水常襲 (Mae Sai市提供) (Mae Sai市提供) (Mae Sai市提供) • 2024年は洪水が9回発生 • 氾濫は民家やマーケットにまで広がる 2024年9月撮影 2024年11月撮影
39. 39 地上雨量計による降雨量観測位置 Lao People's Democratic Republic Republic of the Union of Myanmar
40. 40 2024年のMae Sai周辺の降雨量 Lao People's Democratic Republic Republic of the Union of Myanmar 設置／配信者 設置数 (Mae Sai) 設置数 (Chiang Rai) 開始年 TMD 1 9 2023 JMA (Climate View) 0 1 2007 ↑各年6月から11月の地点雨量の時系列 （2023，2024年） 1.78倍 2024年 2023年 ↑チェンライ観測所における2024年の 月降雨量の時系列と平年値との比較 184 % 2024年はMae Sai市を含むChiang Rai県全域で降雨量が多い傾向 ←TMDが観測・配信するレーダー雨量 の積算雨量(6~11月)の空間分布 （地上雨量で時空間補間済）
41. 41 Mae Saiにおける洪水被害 （Mae Sai市提供資料に加筆・修正） Sailom Joy Market Tachileik Community Area Ban Tha Pha Chom Bridge No. 1 Mae Sai-Tachileik Koh Sai Kha Temple Uncle Khan's Wood Community Border Checkpoint 2 (Mae Sai市提供) 2024年9月撮影 2024年11月撮影 • 2024年は洪水が9回発生 • 氾濫は民家やマーケットにまで広がる flooded areas （Mae Sai市提供資料に加筆・修正）
43. 43 復旧状況(2024年11月時点) 洪水被害を受けた河川沿いの住宅 矢板により応急復旧された堤防 浸水痕跡と残された土砂 • 現地の小売店や飲食店の営業が再開する一方， 洪水の痕跡が残されており，埃っぽい空気 • 上流からの大量の土砂供給により土砂交じりの 状態でMae Sai市内まで流下してきた痕跡 復旧作業が進む中で今後の住民の暮らしを取り戻すための復興はいまだに途上
44. 最後に 44
45. 現状の課題 (2025年) 1. 都道府県のデータ • Frics都道府県版の設立 • 民間企業のビジネスに（無料を続けますか？） 2. オープンアクセスって美しいようで・・・ 3. 日本でさえも未(希少)観測流域が多い 4. Qがないから降雨流出計算 二次元不定流計算 • 妥当性はどうやって評価するの？？簡単じゃない 5. 観測所の意味(計画？防災？利水？)とランク付け（S, A, B,C・・・) • 積極的な統廃合（「廃」だけだと賛同を得られないので「新」も） • TPOに応じた観測体制 • 先人たち（官OB）に聞く！ 6. データは生もの。使わないと良くならない（多様な眼 ）！ ⚫L0(生データ：官責任なし), L1, L2・・・ 私の思うところ 45 データは国民の財産です。