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  UC-win/Road for xpswmm

  UC-win/Road xpswmm プラグイン Ver.2 (for Tsunami)  ¥336,000 (税別)
サブスクリプション
レンタルライセンス/フローティングライセンス
UC-win/Road 製品情報
UC-win/Road 製品情報
氾濫解析結果の動的3Dシミュレーション
初版リリース : '10.09.21

xpswmm 製品情報ページ

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製品カタログ(PDF)
Roadカタログ
ダウンロード(PDF)
xpswmm カタログ
ダウンロード(PDF)
製品詳細価格/購入

  プログラム概要
ライン

氾濫解析/VRシミュレーション

Road for xpswmmは、xpswmm氾濫解析結果をインポートし、氾濫水面の上昇・下降の時刻歴変化、氾濫水面の流速ベクトルの時刻歴変化、地中管路と管内水位の時刻歴変化を3次元VR上で表現するプラグインツールです。

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  プログラムの機能と特長
ライン

●氾濫水面の上昇・下降の時刻歴変化

xpswmmプラグイン(無償版)では、一つ一つの水面位置に対して可動モデルの設定作業が必要で、水面数が多い場合は相応の手作業が必要でした。 xpswmmプラグインでは、時刻歴に基づいた水面の上昇・下降の表現をプログラム内で自動化し、ユーザ側の設定作業を不要としました。


●氾濫水面の流速ベクトルの時刻歴変化

新しく、氾濫水面の流速・方向について時刻歴に基づいたベクトル表現を行い、流れ感を表現しました。


●地中管路と管内水位の時刻歴変化

新しく、下水道管・マンホールの敷設状況を3次元VR表示しました。また、氾濫解析結果をもとに、時刻歴に基づいた管内水位の上昇・下降を表示可能としました。

UC-win/Road for Tsunami
 UC-win/Road  xpswmm プラグイン (for Tsunami)
浅水理論の差分法による津波解析

リアルタイム・バーチャルリアリティUC-win/Roadによる津波表現機能。
xpswmm連携による津波生成、ビジュアルオプションによる津波位置、範囲、高さの設定が可能。
浅水理論の差分法により、将来発生し得る津波の陸域浸水範囲や浸水深さを予測。構造物への波力評価や漂流物運搬、各メッシュ点の波高および速度を計算、津波高さ分布図等を作成。東北大学津波工学研究室(今村文彦教授)の研究と連携したモデルを提案します。

 関連情報
FORUM8デザインフェスティバル2011 第5回 デザインコンファランス 「水工」 セッション
「xpswmmを用いた津波解析と可視化」 フォーラムエイト UC-1 開発第1Group

防波堤を流れに対する阻害として固定した従来の津波解析に、途中で決壊するシナリオを組み込むことで、釜石港における被災状況を数値シミュレーションで再現し、減災に向けての可視化の可能性を提示する。
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▲津波解析ソフトウェアとの連携
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▲津波水面の反射や屈折 ▲建物周辺の津波
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▲津波の到来から数十秒後(コンタ図) ▲津波の流速ベクトル

津波の発生メカニズム

海底面下を震源とする地震が発生した場合に、海底面下の地盤が隆起もしくは沈降運動が起こります。この地殻変動が起きることによって、その直上を覆っている海面が上下に変動し、大きな波となって伝播するものが津波となります。
津波警報が発令されると、被害を避けるために、港に停泊している船舶は沖合に避難しています。これは、津波が沖合では海が深く大きな潮のように感じるのみで津波エネルギーが小さいためです。
"津波"の語源の由来は、沖合を航行する船舶の被害が少ないのに対して、"津"『港のこと』では被害が大きくなることです。現在、津波という用語は英語の表記においても、"tsunami"と表現されています。

▲図1 津波の発生イメージ図
津波の速度は、水深に重力加速度を掛けて平方根を取って得られます(v=√gd)。ここで、水深が4,000mと仮定すると、津波の速度が約720km/h(200m/s)となります。これは、ジェット機なみの速さとなります。

津波解析例

概要
今村研究室における津波の数値計算には、浅水理論の差分法が用いられています。津波解析は、将来発生し得る津波について陸域の浸水範囲や浸水深さを予測する遡上シミュレーションを行っております。この計算により、構造物への波力の評価や漂流物の運搬、各メッシュ点における波の高さおよび速度を計算して津波高さ分布図等を作成します。なお、海底地形情報については、海上保安庁より公開されている資料があります。

入力条件等
入力する条件としては、震源情報(マグニチュード、震源深さ、位置)・海底地形データ(標高高さ、位置)・地形情報等であります。

解析結果例:
2008年7月19日に発生した福島県沖地震での計算結果の一例を紹介します。
  地震の規模は、M =6.6、震源深さ10km程度
この研究成果では、気象庁の予想到達時間よりも20分ほど遅れる結果となっているが、観測結果とはほぼ一致した結果となっていると記載されています。


▲最大津波高さ分布例

■ 津波シミュレーション (粒子法解析結果利用提案モデル) ■
粒子法の解析結果をUC-win/Roadに可動モデルとして時刻歴で動作させたVRモデル
(実際の津波解析を適用しているわけではありません。津波の表現可能性をVRモデルで作成したイメージモデルです。)
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津波数値解析支援サービス

今村研究室で開発された津波解析コードを用いて、ハザードマップの作成や津波に関する避難予測等にも適用可能な解析支援サービス等やUC-win/Roadとの連携を行うことが可能です。
この津波解析コードを用いれば、ハザードマップの作成や津波に関する避難予測等にも適用可能と考えられます。
UC-win/Roadの地形・建物・樹木等の基本情報をRoadデータから連携して取り込むことにより、入力の省力化を図ります。また、解析コードの計算結果をUC-win/Roadに取り込んで可視化致します。

入力条件
震源情報・海底地形データ・地形情報

解析結果例
2008年7月19日福島県沖地震での計算結果。観測結果とはほぼ一致。

東北大学今村研究室の研究内容
東北大学津波工学研究室(今村文彦教授)では、津波に関する研究を行っており、研究内容等は以下のとおりです。
研究内容:
災害は、自然現象(外力)と人間社会の営みとの干渉によって発生します。災害の様相も、人間活動の様式の変化に伴い、進化していきます。これからの災害対策は、過去の災害事例に基づいたものだけでなく、社会の発展と変貌する災害過程を予測し、地域の発展と脆弱性に応じたきめ細かなものであるべきです。
津波工学研究室は、工学的な立場から津波を研究する世界で唯一の研究機関です。災害対策・制御の理念を基盤として、 国内外の現地調査研究、高精度津波数値予測システムの開発、地域の津波災害対策支援を主とした研究を行っています。特に、津波の解析技術は世界の津波被害の予想される国への国際的な技術移転の対象となっており、TIME(Tsunami Inundation Modeling Exchange)プロジェクトはその中核として位置づけられています。今村研究室の津波解析コードは、これまで世界7カ国以上に技術移転され、津波災害の軽減に役立っています。
▲インド洋津波(2004年)の解析アニメーション(東北大学津波工学研究室)
▲近年の津波発生箇所 ▲Several functions of coastal forest in Japan
(Hamada & Imamura,2003)


xpswmmデータインポート画面

ここでは、表示位置の座標調整、「洪水結果」の読込み、「管路データ」の読込み、「管流結果」の読込みを行います。

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(1)氾濫水面描画オプション (2)下水道管描画オプション

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▲地中管路と館内水位

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▲UC-win/Road 氾濫水面

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▲UC-win/Road 氾濫水面流速ベクトル



「xpswmm」(xpx, xpファイル)との連携
パイプ・マンホール描画、下水道管、マンホールの敷設状況の図化、管流情報の図化。

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xpswmm
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UC-win/Road for xpswmm データ変換ツール
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UC-win/Road データ変換ツール
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1) 結果ファイルの選択
xpswmmからの出力された時刻歴結果ファイルを選択します。複数選択が可能です。

2)

オプション設定
出力先の選択
出力先としてLandXMLファイル、及び UC-win/Roadモデルへの出力をサポートしています。
X-Yの方向
結果ファイルには各メッシュ位置の座標と深さ(Depth)が出力されますが、このときのX,Yの方向を南北、東西それぞれで選択できます。また、通常モ デルはプロジェクトの中央に配置されますが、オフセットを利用することで中央からの配置位置の変更が可能です。
深さ方向
Depthの方向を鉛直上向き、下向きから選択可能です。
階層
深さ間隔の設定、及び各深さ位置を表現する色を設定できます。

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