「浸りDAS」プロジェクト(DAS: Data Acquisition System)


はじめに

  本プロジェクトは、見逃されがちな内水氾濫(下水道等)について重点をおき、

 

●洪水氾濫、高潮の前に先んじて生じる、内水氾濫状況、避難情報発令時にどのような、内水氾濫が生じているか、が重要

●標高の高い台地・段丘部でも、下水道等の能力は相対的に河川より低いので、家屋浸水、特に地下空間浸水などの危険性がある

 

 について焦点をあてて、地区防災計画作成や、避難路計画、交通規制、命を守る避難行動へと活用していただく為のプロジェクトです


★内閣官房、国土強靭化における、ソフト対策に資するものと考えます



 ●本プロジェクトは、水防災意識社会再構築ビジョンに資するものと考えています

 水防災意識社会再構築ビジョン(国土交通省)

 

 平成27年9月関東・東北豪雨災害では、鬼怒川において越水や堤防決壊等により浸水戸数は約一万棟、孤立救助者数は約四千人となる等、甚大な被害が発生しました。
これを踏まえ、国土交通大臣から社会資本整備審議会会長に対して「大規模氾濫に対する減災のための治水対策のあり方について」が諮問され、平成27年12月10日「大規模氾濫に対する減災のための治水対策のあり方について~社会意識の変革による「水防災意識社会」の再構築に向けて~」が答申されました。
  この答申では、「施設の能力には限界があり、施設では防ぎきれない大洪水は必ず発生すもの」へと意識を変革し、社会全体で洪水に備える必要があるとしています。
この答申を踏まえ、平成27年12月11日に「水防災意識社会 再構築ビジョン」を策定しました。



※近年の気候変動に伴う水害の激甚化により、内水対策(ハード、ソフト面)での重要性も謳われています。

 ●気候変動に伴う気候変動を踏まえた下水道による都市浸水対策の推進について:

 提言(気候変動を踏まえた都市浸水対策に関する検討会:令和2年6月)


令和4年12月4日:日本経済新聞

 

※平成27水防法改正により「想定しうる最大の降雨に対する、内水(雨水出水)、洪水、津波、高潮に関する浸水想定区域を示す事となっております。



内水(雨水出水)氾濫浸水想定解析の課題

 

 現在の内水浸水想定解析の課題

 

×全ての雨水が、下水道管渠、マンホールに流入する仮定で、道路側溝、グレーチングの詰まりは再現されない。

×10mメッシュ(国土地理院国土細密数値情報は5mメッシュ)の二次元氾濫流で、細い道路、細かな地形の反映 が出来ない

×下水道幹線(例えば管径600㎜以上等)までの解析で下水道支線の氾濫まで、考慮できない。

×開水路から圧力管状態の遷移を表現する為、仮想のスリット(プライスマンスロット)で開水路を想定しており、空気混入や下水道管渠内の波立ちなどは再現されない。

×モデル構築、解析に多大な費用を要し下水道等管理者である市町村の財源では、解析が困難。

★複雑なモデル構築に多大な費用を要し、ちょっとした下水道、河川改修、流域状況、地盤高の更新に対応できない。

★多大な演算時間を要し、リアルタイム表示には適さない。

★水門・樋管、可動堰、排水ポンプ等の操作状況、故障等や調節池等の治水施設のリアルタイムの稼働状況・状態が反映できない。

 

1.もっと、簡易に内水危険区域が表現できないか?

 ⇒ 低いとこマップ:周辺地盤高より相対的に低いところを表示

2. 様々な外力、多層な条件による内水被害の想定が必要

 ⇒ 様々な条件に対して簡易に解析できる手法が必要

 ⇒ 浸りAS:リアルタイム水害危険区域表示手法



1.低いとこマップ:内水氾濫等危険区域地図、特許庁登録 第3234916号

 ハザードマップに、内水氾濫(下水道等雨水出水)が示されていない、市区町村も多く観られます。また内水浸水想定がされていても、下水道等への流入口(グレーチング等)が落ち葉や、砂利で塞がれて計画どおりに機能するとは、限りません。そこで内水氾濫危険箇所として「低いとこマップ」の活用を勧めます。

 ★氾濫低平地:避難情報発令時の内水氾濫をイメージして、避難所までの避難経路の確認に活用できます。

 ★台地・段丘部においては、特に地下空間への流入口、家屋浸水の対策に活用できます。

 

 標高によらず、周辺地盤より相対的に低いメッシュをその低さで地図上に表現、QGISのシステムを用いて拡大出来、宅地、道路、地下空間侵入口など、下水道等氾濫による「内水危険個所」を特定します。

 河川洪水氾濫前の避難路選定、地下空間浸水対策、段丘、台地部でも標高によらない内水危険個所が判断できます。

 

       「水防災講演会【ハザードマップでは観えないリスク】」(2021.7.24)にて公開しております。

※なお、本「低いとこマップ(内水氾濫等危険区域地図)」は、特許庁登録第3234916号【実願2021-003232】です。

 ご活用の際は、ご相談下さい。 

 

「低いとこマップ利活用にあたり」をダウンロードして利用申請書を提出ください。ダウンロードはここをクリック

 ※作成済みの「低いとこマップ」のダウンロードは,ここをクリックしてください




2.浸りDASシステム:リアルタイム水害危険区域表示システム                            (特許出願番号【特願2019‐099755】)協力、協業、支援者募集!

 地域水害危険区域表示システム「浸りDAS」の原点は如何に簡易に水害危険区域を表示できるか、を追及しており、内水氾濫浸水想定区域を解析する予算のない市区町村でも実装、管理運用、データ更新が出来るよう、より安価で容易に市民の防災・減災に役立てることを目的としております。難解で様々な仮定を含む水理現象を省いた手法を考案しました。発想は2005年公表した論文「降雨分布を用いた中小河川及び内水危険個所の即時評定方法の検討」であり、如何に簡易に高速演算システムも要することなく費用も最低限にしようとしたものです。この考え方に更に水害危険区域の想定浸水深まで表示できるものとしております。

 

●特徴1:容易に構築できるプログラム

 「浸りDAS」の解析エンジンプログラムは、水理学的知識を不要としており、収束計算も無く、プログラム構築や演算時間も短縮し、高速演算システムやスーパーコンピューターを必要としません

●特徴2:各市区町村で管理、運用できます

 毎年、進められる河川改修、下水道、流域対策などによる解析モデル更新が市区町村で容易に出来る様に、更新・修正インターフェイスを備えます。

●特徴3:各市区町村で適用できる様汎用化します

 プログラム開発費用を、全ての市区町村で活用できるよう汎用化します。 

 

●特徴4:入力データを極限まで削減

 仔細な下水道管路諸元、地表道路諸元などを必要とせず、入力データも最小限にしぼり、管理・更新の手間を削減しています。

●特徴5:実装した市区町村ごとに活用出来ます

  都道府県、全国までの実装を待たずに、市区町村ごとに、市民への提供が出来、将来には近隣市区町村で下記仕様に基づきシームレスに水害危険区域が表示できるように工夫されています。

●特徴6:避難訓練、浸水対策に活用できます

 リアルタイム配信だけではなく、様々な設定降雨(ゲリラ豪雨、台風性降雨、前線性豪雨)、過去の他地域著名豪雨、住民要望の確率規模の豪雨等を設定し、水害危険区域の経時変化や最大浸水深を提示することで、避難路計画、避難訓練、地下空間浸水対策に活用できるように工夫しています。

●特徴7:現在地、住所等入力で適切な避難行動指針を示します。

 住所や建造物諸元入力(下記画面6)で、想定最大浸水深、浸水継続時間、河岸浸食、倒壊家屋、氾濫低平地・旧河川範囲か等を判定し、適切な避難行動を指南します。

 



★浸りDASアプリケーション 特許庁登録 第3237402号


 

 ※地域水害危険区域表示手法【浸りDAS】、【浸りDASアプリケーション】につきましては、全国市町村への実装費用を最低限に抑制し、弱い市区町村財政でも実装、管理・運用できるようにする為、解析モデルの簡素化、解析手法については特許権申請(2019.5.13)、アプリケーションについては市区町村をシームレスに繋ぐ(画面仕様)ため、実用新案特許庁登録をしております。当方、特定非営利活動法人につき利益は求めません。ご興味あればお気軽にご相談ください。

 内水(下水道氾濫)を含む水害危険区域を想定した降雨に対して、またリアルタイムで表示する手法を考案しました。地域、地区防災に役立つよう、極めて安価で実装出来、地域でも簡易に運営、更新を行えるよう工夫をしています。

 

●地区防災計画【水害編】策定に

 市民の要望による想定する規模、他地域の著名豪雨などによる地区内水害危険区域の把握を内水氾濫を含めた【浸りDAS】により把握して頂き、安全対策、【避難時水害ハザードマップ作製】などを用いて避難計画・避難訓練などを地区内の話し合いで定め、地区防災計画【水害編】を地域防災計画に規定、毎年更新し、次世代へと引き継いでいって頂きます。

 

 

 

●リアルタイム水害危険区域表示

 【浸りDAS】は、内水氾濫を主に、下水道や農業用排水路の(計画)能力を超える氾濫容量が地形的に低いところに湛水すると仮定し、河川外水氾濫は観測水位をもとに、破堤もしくは長時間内水が湛水(ポンプ故障など)した場合の水位として表示します。過去の著名豪雨などによる、水防災対策、避難訓練などにも用いることが出来ます。

●地域水防災統合情報システム

 【浸りDAS】含めて気象庁、国土交通省、川の防災情報、都道府県、市区町村などの多機関の水防災情報から地域に関する必要情報を選択しておき、1画面でストレスなく閲覧できるよう、地域(市区町村)毎にカスタマイズします。画面設計は市民のみなさま、市区町村行政の要望によります。地域災害対策室、自治会、自主防災組織などアクセスされるよう工夫します。