Pat
J-GLOBAL ID：200903004259506841
河川状態シミュレーション方法
Inventor：
Applicant, Patent owner：
Agent (1)：
社本 一夫 (外5名)
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2002327714
Publication number (International publication number)：2003228646
Application date： Nov. 12, 2002
Publication date： Aug. 15, 2003
Summary：
【要約】【課題】不定流による水位及び流量変化を高精度にシミュレーションする。【解決手段】河川の不定流を、連続方程式と、時間項を省略した運動方程式とを陰形式の差分法で解く。このとき、ステップS4において、各時点における各地点の流量Q(i,j)を仮定して、ステップS5において、水位H(i,j)を運動方程式を用いて演算する。ステップS6において、連続方程式を用いて、水位に関する貯留量の流量換算値と流量の貯留量である流量変化量とがバランスしているか否かを判定し、流量バランスがとれていない場合、再度流量を仮定し、ステップS4〜S6を反復する。ステップS4での再仮定では、流量変化量を、先の仮定によって得られた流量変化量と水位変化に現れた流量変化量との平均に設定し、それに基づいて流量の再仮定を行う。流量バランスが取れると、ステップS8において時点を更新して同様に演算処理する。
Claim (excerpt)：
不定流状態の河川の監視領域中の所定地点の所定時間後の水位及び流量を、コンピュータにより連続方程式と運動方程式を用いて陰形式の差分法により演算推定するシミュレーション方法において、河川の対象領域の上流端及び下流端を含む複数の地点x<SB>0</SB>,x<SB>1</SB>,x<SB>2</SB>,...,x<SB>i</SB>,...,x<SB>m</SB>(ただし、上流端地点x<SB>i</SB>=x<SB>0</SB>、下流端地点x<SB>i</SB>=x<SB>m</SB>とする)それぞれにおける初期時点t<SB>0</SB>の水位及び流量を、複数の地点それぞれにおける初期水位H<SB>(i,0)</SB>及び初期流量Q<SB>(i,0)</SB>として設定する第1のステップと、初期時点t<SB>0</SB>から所定時間t<SB>n</SB>後までをn個に分割した時点t<SB>1</SB>,t<SB>2</SB>,...,t<SB>j</SB>,...t<SB>n</SB>の、上流端地点x<SB>0</SB>の流量Q<SB>(0,j)</SB>又は水位H<SB>(0,j)</SB>及び下流端地点x<SB>m</SB>における水位H<SB>(m</SB><HAN>、<SB></HAN>j)</SB>を設定する第2のステップと、複数の地点x<SB>i</SB>(ただし、x<SB>0</SB>を除く)それぞれにおける時点t<SB>i</SB>=t<SB>1</SB>での流量Q<SB>(i,j)</SB>=Q<SB>(i,1)</SB>を仮定する第3のステップと、連続方程式及び運動方程式として、δA/δt+δQ/δx=0δH/δx+δ(v<SP>2</SP>/(2g))/δx+n<SP>2</SP>v<SP>2</SP>/R<SP>4/3</SP>=0ただし、A:通水断面積t:時間Q:流量x:距離H:水位v:流速(v=Q/A)g:重力の加速度n:Manningの粗度係数R:径深の内の運動方程式を用いて、設定された境界条件である流量Q<SB>(0,j)</SB>、水位H<SB>(m</SB><HAN>、<SB></SB><SB></HAN>j)</SB>、各地点x<SB>i</SB>の仮定された流量Q<SB>(i,1)</SB>を代入して演算することにより、各地点x<SB>i</SB>における時点t<SB>j</SB>=t<SB>1</SB>での水位H<SB>(i,j)</SB>=H<SB>(i,1)</SB>を演算する第4のステップと、それぞれの地点x<SB>i</SB>(ただし、x<SB>0</SB>を除く)における時間t<SB>1</SB>後の水位に関する貯留量の流量換算値dRh<SB>i</SB>及び流量に関する貯留量である流量変化量dRq<SB>i</SB>を演算する第5のステップと、dRh<SB>i</SB>及びdRq<SB>i</SB>の差が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する第6のステップと、dRh<SB>i</SB>及びdRq<SB>i</SB>の差が許容範囲にないとき、流量Q<SB>(i,j)</SB>=Q<SB>(i,1)</SB>を別の値に仮定して、第4及び第5のステップを反復実行する第7のステップと、dRh<SB>i</SB>及びdRq<SB>i</SB>の差が許容範囲にあるとき、時点t<SB>2</SB>について、第3〜第7のステップを反復実行し、その後時点t<SB>3</SB>,...,t<SB>n</SB>について順次第3〜第7のステップを反復実行する第8のステップとからなることを特徴とする河川状態シミュレーション方法。
IPC (3)：
G06F 17/60 154
, E02B 1/00
, G06F 19/00 110
G06F 17/60 154
, E02B 1/00 Z
, G06F 19/00 110
