降水量をもとに計算した水位と実測水位・潮位を比較する方法 流域の平均雨量の計算法
雨量と流量の関係は非常に複雑で,流域内の土地の起伏や地表の状態が不均等なため,精密に計算することは事実上不可能です.しかし,そう言ってばかりでは洪水の予測ができず河川計画も立てられないので,いろいろなモデルを考案して,関係式を求める試みが続けられています.ここでは有名な方法をいくつか紹介します.
(興味がある方のために少し詳しく書きました)
ピーク雨量を r(mm/時) ,流出係数(地中への浸透を考慮するため)を f ,および流域面積を A(km2) とするとピーク流量 Q(m3/秒) は
で求められます.これは雨水(浸透した分を除く)がそっくりそのまま,いっせいに流れ出すと考えるものです.浸透性が高いと流出係数は小さくなります.狭い流域での計算で簡便法としてしばしば用いられます.雨量が多くなると流出係数が大きくなる,広い流域では水の移動に時間がかかるなどの理由で,誤差が大きくなりますから注意が必要です.
ある時間帯に降った雨が流出するさいに,次の時間帯,そのまた次の時間帯と,時間帯ごとに流出の比率がきまっているという考え方です.
たとえば1時間に降った雨が,次の1時間で4割,その次の1時間で3割,その次の1時間で2割,その次の1時間で1割と,わかれて流出するとします.このような条件下で,3時間の降雨があり,1時間ごとの雨量が10mm,30mm,20mmだったとします.また1mmの雨量に相当する水量を 1 (単位は何でも良い)とすると流出のパターンは
1時間目 | 2時間目 | 3時間目 | 4時間目 | 5時間目 | 6時間目 | 7時間目 |
降水10mm | 4 | 3 | 2 | 1 | ||
降水30mm | 12 | 9 | 6 | 3 | ||
降水20mm | 8 | 6 | 4 | 2 | ||
流出量 | 4 | 15 | 19 | 13 | 7 | 2 |
となります.降水量の右側にある4個の数字の合計が雨量に等しく,比率がどの行でも 4:3:2:1 となっていることに注目してください.時間経過による流出のパターンを決めるのにいろいろなやり方がありますが,ここでは省略します.単位図法は『諫早水害誌』の流量計算で用いられています.
アニメーション参照(埋津流域の例)
流域全体を大きなプールに見たて,中に貯まった水量S(貯留量),そこに開けた穴から単位時間あたりに出てくる水量(これを洪水流量と考える)Q(流出量)との間に一定の関係式が成り立つと考える方法です.貯留量は雨量(地中への浸透を差し引く)から流出量を引いて,その差を累積した値とします.この場合に
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http://www.fsinet.or.jp/~hoteia 制作・著作 布袋 厚 1999年