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土石流シミュレーションプラグイン
土石流シミュレーションと解析結果を可視化するUC-win/Roadプラグイン

最新版製品価格 ●リリース 2012年11月
UC-winシリーズシミュレーション

 はじめに
日本の地形は急峻で地質も脆弱であることから、頻繁に土砂災害が発生しています。土石流災害の土砂災害に占める割合は少ないものの、犠牲者の占める割合は多く、被害規模が極めて大きいことが伺えます。

土石流災害の防止・軽減策の有効な手段として、ハード対策としては、砂防堰堤の整備が挙げられます(UC-1「砂防堰堤の設計計算」プログラムを開発中)。また、ソフト対策としては、危険度が高い区域については、情報伝達や警戒避難体制の整備、地域住民への危険の周知を図るとともに、住宅等の新規立地の抑制、既存住宅の移転など検討も挙げられます。

本製品は、京都大学大学院農学研究科で開発された『土石流シミュレータ(Kanako)』をソルバーとして、弊社にて別途、プリ部およびポスト部を用意し、一連の処理で土石流解析を行うことができるUC-1『土石流シミュレーション(仮称)』と、解析用インプットデータの作成および解析結果を可視化するためのUC-win/Road『土石流プラグイン』を統合したシステムです。システムの構成および流れについては、図1のようになることを予定して現在開発中です。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図1 土石流シミュレーションシステムの流れ

 土石流プラグイン
本プラグインにてUC-win/Roadのモデルから土石流シミュレーション用の1次元および2次元の解析領域(地形)をエクスポートすることが可能です。土石流シミュレーション側ではこの解析領域をインポートし、いくつかの必要な条件を設定することでシミュレーションの実行が可能になります。

更にこのようにして解析した結果を本プラグインでインポートすることにより、土石流の時系列での様子を3DVR空間上で確認することが可能となります。可視化は、土石流による被害の防止、減災対策の検討に有効であることは無論のこと、地域住民に被災状況を理解して頂く上でも強力なツールになると考えられます。

 土石流シミュレーション
土石流の被害予測や砂防堰堤の施設効果を考慮する場合には、土石流の発生・流動域である急勾配地(1次元領域)だけでなく、人家などの保全対象が多く存在して土石流の氾濫・堆積が生じる緩勾配扇状地(2次元領域)での計算が不可欠となります。

本シミュレーションのソルバーとして採用する『土石流シミュレータ(Kanako)』は、結合モデルを採用しています。

このモデルでは、急勾配領域を1次元モデルで、緩勾配領域を2次元モデルで計算し、領域の境界である谷出口ではそれぞれの領域の計算結果が相互に影響することで、1次元領域から2次元領域までを統合的に計算することが可能となっています。

図2は、『土石流シミュレータ(Kanako)』の解析結果画面ですが、本シミュレーションにおいても解析結果が視覚的に確認できるようなポスト表示を用意する予定です。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図2 Kanakoによる2次元地形画面(水深表示)
 最後に
本システムの初版につきましては、UC-1『土石流シミュレーション』で解析を行うためには、UC-win/Road『土石流プラグイン』から作成された解析用インプットデータか、もしくは『土石流シミュレータ(Kanako)』で作成されたデータファイルが必須となります。その後、プリ部を強化して解析用のデータを入力する機能を追加していく予定です。
(Up&Coming '12 秋の号掲載)
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