アジアでの水災害評価

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アジアでの水災害評価

（創生プログラム領域テーマ

D）

（独）土木研究所

International Centre for Water Hazard and Risk Management (ICHARM)

宮本守

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創生プログラムにおける

ICHARMの役割

創生プログラム領域テーマ

Dの研究体制

 自然災害に関する気候変動リスク情報の創出

a. 気候変動に伴う気象災害リスクの評価東京大学 b. 気候変動に伴う河川流域災害リスクの評価京都大学 c. 気候変動に伴う沿岸災害リスクの評価京都大学 d. 気候変動リスクの社会・経済影響と適応策の評価手法の構築京都大学 e. アジアにおける水災害リスク評価と適応策情報の創生 ICHARM

 水資源に関する気候変動リスク情報の創出

 生態系・生物多様性に関する気候変動リスク情報の創出

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対象とする５つの流域

Indus River basin 1,170,000km2

Pakistan Pampanga River basin _10,500km2

Philippines

Bengawan Solo River basin 16,000km2

Indonesia

Lower Mekong River basin 800,000km2

Cambodia

Chao Phraya River basin 160,000km2 Thailand

アジアの特徴的な脆弱地域に対して

災害リスク，影響範囲，頻度の変化

を評価し

災害リスクに係わる

モニタリング指標

の提示

流域スケールでの影響評価基本技術の開発 • ハザード評価のローカルカスタマイズ • 不確実性評価（CMIP5） • 社会・経済影響評価（洪水・渇水） • 脆弱性モニタリングシステム 特定脆弱地域での影響評価 • ハザード・社会経済影響の対応構造 • 不確実性を含む社会経済影響評価 • ローカル適応への必要情報研究の必要性 • 洪水災害の最も多いアジアで急速な経済発展 • 防災対策を確実に実施しなければ世界経済に影響を与える災害発生の可能性大 • 水利用と水災害がトレードオフの関係にあり，流出特性が変化が社会経済に影響 • 主要なインフラ整備には長期間が必要であり、それまでに起こる変化を先取りした防災・水資源管理が必要島嶼大陸

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GCM降雨情報から水災害リスク評価

水位変化予測 災害リスクモニタリング指標 流量変化予測将来気候-現在気候流量 _水位流域水文モデル RRI / IFAS / BTOP

各種_{GCM現在/将来} 気候実験データ流域スケール降水情報各種シナリオダウンスケーリングバイアス補正不確実性評価不確実性評価不確実性評価 • 1/10，1/50，1/100 FHM • 浸水頻度マップ浸水深変化予測 • 洪水リスク（家屋被害、事業所被害、農業被害） • 渇水リスク（水ストレス、リスク分担）社会・経済影響評価氾濫頻度マップ

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降水予測（力学的ダウンスケーリング）

用いる気候実験データ • MRI-AGCM 3.2S 20km間隔（現在気候、RCP8.5） • MIROC5 150km間隔（現在気候、各種RCPシナリオ）等温暖化気候実験データ _WRF 確率降水量

ワークフロー

流出モデル観測値で検証現在気候実験データ _WRF 確率降水量流出モデル NCEP再解析データ WRF 確率降水量流出モデル温暖化影響評価 • 島嶼の流域のパンパンガ川流域，ソロ川流域では，流出解析に高解像度毎時降水データが必要なため力学的ダウンスケーリングにより高分解能降水データを算出 • 領域モデルWRF を使用． GCM ・再解析データ20～150km⇒10km/2㎞にダウンスケーリング • 現在気候実験、温暖化実験のそれぞれ25 年間の最大降水イベントをダウンスケーリングし、確率降水量を流出モデルに適用し温暖化影響を定量的に評価大陸島嶼

Monsoon（大陸）とTyphoon（島嶼）

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2009年9月（17号）による洪水イベント 2011年6月（5号）による洪水イベント 2012年7月（13号）による洪水イベント

GCM降水量のダウンスケーリング

進捗状況・NCEP再解析データのダウンスケーリング（地上観測があるもの4例）により、観測と同程度の降水を出力することを確認。この地域の極端降水はほぼ台風によってもたらされる。・更に_{MIROC5を対象としたプログラム開発、試験計算を行った。} 2011年9月洪水イベント(台風17号) NCEP再解析平均 Downscaling平均地上雨量計平均 100kmメッシュ 2kmメッシュ雨量計18ヶ所 40 40 40 0 0 0 228 ㎜ 270 ㎜ 304 ㎜積算降水量（３日）今後の取り組み・MRI-AGCM3.2Sの現在気候実験の力学的ダウンスケーリング計算に着手・_{GCM計算が終わり次第、MRI-AGCM3.2S温暖化実験ダウンスケーリング} ・_{MIROC5の現在気候、温暖化実験の力学的ダウンスケーリング実験} 地上雨量計ダウンスケーリング

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フィリピン・パンパンガ川流域

水文観測所土地利用河川堤防 2011年9月の台風Pedringによる洪水

近年の洪水

• 2012年8月 Monsoon Rainfall • 2011年9月台風NESAT，NALGAE • 2011年6月台風MEARI • 2009年9月台風KETSANA，PARMA

流域の諸元

• 流域面積：10,434km2 • 河道長：260km • 年降水量：2,155ｍｍ • 雨量観測所：18地点 • 水位観測所：11地点

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パンパンガ川流域の特徴

ダウンスケーリング

• 典型的に台風現象による洪水被害発生

流域水管理

• ２つの多目的ダム（Pantabangan Dam, Angat Dam）．

特に、本川に位置するPantabanganダムは治水と

灌漑の両方で大きな役割

• 中流域に広大な湿地帯（Candaba Swamp, San

Antonio Swamp）．特にCandaba Swampは洪水の

自然遊水機能、灌漑や漁業等の2次利用、環境保護地域などの役割を果たしており住民の生活様式も洪水と共存 • 流域全体が大規模灌漑農業による重要穀倉地帯

洪水特性

• 台風に起因して上流から順に浸水するが、湿地帯を除きおおよそ_{1週間以内で排水} Angat dam (8.5×108_m3₎

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パンパンガ川流域の遊水地帯

洪水氾濫（遊水）地域

• Candaba Swamp

• San Antonio Swamp

• Pampanga delta area

雨季乾季

Candaba Swamp

越流堤

Cabiao flood way

Pampanga Delta San Antonio Swamp Candaba Swamp カンダバスワンプ内の住居洪水と共生している地域においては他のエリアとは異なるリスク評価が必要

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洪水予測モデルの適用

Mayapyap地点 San Isidro地点

RRI

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San Antonio Swamp Candaba Swamp 2011年9月洪水の最大水深 (RRIモデル) San Isidro地点 (m) (m)

洪水ハザードの特定

Mayapyap地点 2011年9月洪水の氾濫解析結果 San Isidro地点における流量 _{流域の土地利用}

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洪水予測に関する今後の取り組み

San Isidro地点 Mayapyap地点 ダウンスケーリング（ 20～150km⇒10km/2㎞）したNCEP再解析データのRRIモデルへの適用は確認 （2011年9月洪水）

今後、将来気候の降水量を力学的にダウンスケーリングして氾濫解析

気候変動下での洪水ハザード（範囲、深さ、期間）の変化を予測

NCEP再解析データのダウンスケーリング例地上雨量計データの降雨分布例

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社会・経済影響評価（被害の推定）

最大水深分布 水深/期間分布

家屋被害額

農業被害額

被害曲線

家屋価値-被害率 曲線 農業被害曲線 結果水位ハイドログラフ累積雨量から田植え 開始日を算出 家屋価値分布 浸水深・期間と 農業被害曲線 浸水深・期間の算出 家屋被害曲線

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農業被害の算定

米の成長段階算出方法 1 苗床_{/ 実生苗} _{(籾の発芽から20 日)} 生産価値の損失＝被害面積×投入コスト / ha×収率損失 2 新苗木 _{(種まき後1-20 日)} 3 成長期 _{(21-45 日)} 4 穂ばらみ期 _{(46-75 日)} _{生産価値の損失＝損失量×}_{直近の売価} 損失量＝直近の収穫高_{/ha×被害面積×収率損失} 5 成熟期 _{(76-115 日)} 成長期穂ばらみ期（部分浸水）穂ばらみ期（全浸水）成熟期熟成期成長段階湛水日数 1 - 2日 3 – 4日 5 – 6日 7日以上推定損失収率成長期 _{10 - 20} _{20 - 30} _{30 - 50} _{50 - 100} 穂ばらみ期（部分浸水） _{10 – 20} _{30 -50} _{40 - 85} _{50 – 100} 穂ばらみ期（全浸水） _{15 – 30} _{40 – 70} _{40 - 85} _{50 – 100} 成熟期 _{15 - 30} _{40 - 70} _{50 – 90} _{60 -100} 熟成期 ₅ _{10 - 20} _{15 – 30} _{15 - 30} 収率損失の推定農業被害額の算定にはフィリピンの被害調査手法を参考とする

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家屋被害の算定

• 全壊家屋: 完全に倒壊，火事による焼失した家屋

10,000 ペソ/１世帯 Department of Social Welfare and Developmentが補助

• 半壊家屋: 一部倒壊，火事による焼失した家屋の数

• 避難所の供給: もともとの家に住むことが難しい場合

• その他：地元政府がその他の補助を世帯に対し供給

参考_{: Department of Social Welfare and Development Region III}

避難所供給の評価基準：食費の最低範囲を基準にして、家族数６人の１ヶ月の収入が都市エリアで19,936ペソ、田園地域で9,767ペソ以下であること

地元政府が全壊と半壊の家屋数を調査

政府による補償総額を算定して被害とする

 カンダバスワンプの家屋様式は、浸水を前提とした高床式住居である  家屋や資産の被害形態は地域の社会経済的コミュニティと洪水特性によって異なる家屋資産分布被害曲線家屋被害分布

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社会・経済影響評価に関する

今後の取り組み

社会・経済影響評価を実施

Risk = f (hazard X damage X vulnerability)

将来気候予測による外力（洪水，渇水）の変化 • 人 • 資産（土地，家屋等） • 産業 • ハード（遊水地，堤防，ダム） • ソフト（洪水予警報，教育）

アジアでの水災害評価