単一流域を対象とした貯留関数法の精度比較
An Operational Comparison of Storage Routing Models in A Single Basin
平成１４年１０月
October, 2002
【監 修】
国土交通省・北海道開発局建設部河川計画課
River Planning Division
Hokkaido Regional Development Bureau
Ministry of Land, Infrastructure and Transport
【編集・発行】
財）北海道河川防災研究センター・研究所
Research Institute, Foundation of Hokkaido River
Disaster Prevention Research Center
目 次
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項 目
ページ
推薦のことば
ⅰ
序
ⅲ
はじめに
1
１. 損失項を含む貯留関数法（１段タンク型貯留関数モデル）
2
１．１ 非線形方程式の数値解法
3
１．２ モデル定数の最適化手法
（１） 感度係数（一次微係数）の算定
6
（２） 流出高に関する感度係数
（３） ニュートン法による最適化手法の適用
8
（４） 目的関数の評価基準と最小化条件
9
１．３ １段タンク型貯留関数モデルによる適用例
12
比流量の度数分布
13
ピーク流量とハイドログラフの相対誤差
15
洪水解析例
16
１段タンク型モデル定数の統計量
17
全水系における１段タンク型モデル定数度数分布と相関係数
18
各水系における１段タンク型モデル定数度数分布と相関係数
天塩川水系/渚滑川水系/湧別川水系/常呂川水系/網走川水系/留萌川水系/石狩川水系/尻別川水系
後志利別川水系/鵡川水系/沙流川水系/釧路川水系/十勝川水系
19
１．４ １段タンク型貯留関数モデルによる結果一覧表
天塩川水系/渚滑川水系/湧別川水系/常呂川水系/網走川水系/留萌川水系/石狩川水系/尻別川水系
後志利別川水系/鵡川水系/沙流川水系/釧路川水系/十勝川水系/標津川（指定河川）
32
参考文献
57
２. 地下水流出成分を含む貯留関数法（２段タンク型貯留関数モデル）
58
２．１ 貯留関数法による２流出成分表現法
60
２．２ 流出成分の分離法
61
２．３ １段目タンクの数値解法
64
２．４ ２段目タンクの数値解法
67
２．５ モデル定数の最適化手法
（１） 感度係数（一次微係数）の算定
69
（２） 表面・中間流出成分に関する感度係数
70
（３） ニュートン法による最適化手法の適用
71
（４） 目的関数の評価基準と最小化条件
72
２．６ ２段タンク型貯留関数モデルの計算手順
（１） 分離時定数Tcの決定
（２） フィルター成分分離法による流出成分分離
74
（３） 表面・中間流出成分の解析
75
（４） 地下水流出成分の解析
76
（５） 全流出量の算出
77
２．７ ２段タンク型貯留関数モデルによる適用例
78
比流量の度数分布
79
ピーク流量とハイドログラフの相対誤差
81
洪水解析例
82
２段タンク型モデル定数の統計量
83
２段タンク型モデル定数の相関係数
84
全水系における２段タンク型モデル定数度数分布
85
各水系における２段タンク型モデル定数度数分布
天塩川水系/渚滑川水系/湧別川水系/常呂川水系/網走川水系/留萌川水系/石狩川水系/尻別川水系
後志利別川水系/鵡川水系/沙流川水系/釧路川水系/十勝川水系
86
２．８ ２段タンク型貯留関数モデルによる結果一覧表
天塩川水系/渚滑川水系/湧別川水系/常呂川水系/網走川水系/留萌川水系/石狩川水系/尻別川水系
後志利別川水系/鵡川水系/沙流川水系/釧路川水系/十勝川水系/標津川（指定河川）
99
参考文献
124
３. １段タンク型モデルと２段タンク型モデルの精度比較
３．１ ピーク流量とハイドログラフの相対誤差比較
125
各水系における１段・２段タンク型モデルの精度比較
天塩川水系・渚滑川水系/湧別川水系・常呂川水系/網走川水系・留萌川水系/石狩川水系・尻別川水系
後志利別川水系・鵡川水系/沙流川水系・釧路川水系/十勝川水系・標津川（指定河川）
127
３．２ 洪水例の比較
134
３．３ モデル定数の比較
136
全水系における１段・２段タンク型モデル定数の比較
139
各水系における１段・２段タンク型モデル定数の比較
天塩川水系/渚滑川水系/湧別川水系/常呂川水系/網走川水系/留萌川水系/石狩川水系/尻別川水系
後志利別川水系/鵡川水系/沙流川水系/釧路川水系/十勝川水系
140
各水系における１段・２段タンク型モデル定数の平均値
153
補遺１ １段タンク型貯留関数モデル フォートラン・プログラム
156
（１） プログラムの機能
157
（２） 変数説明
158
（３） データ入力・計算出力例
159
（４） フォートラン・プログラム・リスト
163
補遺２ ２段タンク型貯留関数モデル フォートラン・プログラム
171
（１） プログラムの機能
172
（２） 変数説明
173
（３） データ入力・計算出力例
175
（４） フォートラン・プログラム・リスト
179