洪水

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イギリス、モーペスの街路での洪水。気候変動によって引き起こされる異常気象により洪水が増加し、以前よりもはるかに多くの雨が降る降雨イベントが発生しています。水域上に構築された、または歴史的な降雨パターンに基づいて設計されたインフラストラクチャを備えた都市や町は、ますます洪水の影響を受けやすくなっています。

洪水とは、通常は乾燥している土地を水没させる水[a]オーバーフローです。[1]「流れる水」という意味では、この言葉はの流入にも当てはまります。洪水は、分野の水文学の研究分野であり、農業土木工学、および公衆衛生において重要な関心事です。 人間による環境の変化は、洪水の強度と頻度を高めることがよくあります。たとえば、森林伐採湿地の除去などの土地利用の変化、水路のコースの変化、または堤防、および気候変動海面上昇などのより大きな環境問題特に、気候変動による降雨量の増加異常気象は、洪水の他の原因の深刻さを増し、より激しい洪水と洪水リスクの増加をもたらします。[2] [3]

洪水は、川、海などの水域からの水のオーバーフローとして発生する可能性があります。この場合、水は堤防を越えたり、堤防を壊したりして、その水の一部が通常の境界から逃げる可能性があります[4]。地域の洪水で飽和した地面に雨水の蓄積に。湖やその他の水域のサイズは、降水量や融雪の季節変化によって変化しますが、これらのサイズの変化は、財産を氾濫させたり家畜を溺死させ たりしない限り、重要であるとは考えられません

洪水は、特に水路の曲がり角や蛇行、流量が河川水路の容量を超えると河川でも発生する可能性があります。洪水は、川の自然の氾濫原にある場合、家や企業に損害を与えることがよくあります。河川の洪水による被害は、河川やその他の水域から離れることで解消できますが、土地は通常平坦で肥沃であり、河川は移動が容易で商業や産業へのアクセスが容易であるため、人々は伝統的に河川で生活し、働いてきました。洪水は、物的損害に加えて、居住者の長期的な移動や水系感染症の蔓延の増加などの二次的な結果につながる可能性があります。蚊が媒介する媒介動物媒介性の病気。[5]

タイプ

1634年10月にドイツデンマークの北海沿岸を襲った洪水の現代写真。
ジャワ島のジャワテンガ洪水からの避難を求める人々1865〜 1876年。
ハリケーンカトリーナの余波で浸水したニューオーリンズの眺めニューオーリンズは三角州にあり、ハリケーンを経験しているため、歴史的に洪水に対して非常に脆弱でした。カトリーナの極端な降雨と不十分なインフラ整備は、都市の大部分を氾濫させる堤防の破堤につながりました。
イタリア、ベニスでの「定期的な」洪水
サウジアラビアのキングアブドラ通りを覆うジェッダの洪水

リアル

春の洪水は、フィンランドの平坦な地域であるオストロボスニアで非常に典型的です南ポフヤンマーのイルマヨキある洪水に囲まれた家

洪水は、水が降雨または融雪によって浸透または流出するよりも速く供給される場合、平坦または低地で発生する可能性があります余分なものは、時には危険な深さまで、その場に蓄積します。氾濫原のように地下水面が浅い場所や、1回または一連の暴風雨による激しい雨によって、表層土壌が飽和状態になり、浸透が効果的に停止する可能性がありますまた、凍った地面、岩、コンクリート、舗装、または屋根からの浸透は、ゆっくりと無視できる程度になります。陸域の氾濫は、氾濫原のような平坦な地域や、陸路の流れの速度のために、河川水路に接続されていない局所的な窪地で始まります。表面の傾斜に依存します。内陸流域では、降水量が蒸発量を超える期間に地域の洪水が発生する可能性があります。[6]

Riverine(チャンネル)

洪水は、湿度の高い地域の最小の一時的な小川から、乾燥した気候の通常は乾燥した小川、世界最大の小川まで、あらゆる種類の河川小川で発生します。耕作地で陸地の流れが発生すると、泥水が発生し、土砂流出して拾い上げられ、浮遊物質または掃流砂として運ばれる可能性があります局地的な洪水は、地滑りがれきビーバーダム などの排水障害物によって引き起こされたり悪化したりする可能性があります。

ゆっくりと上昇する洪水は、大規模な集水域のある大河川で最も一般的に発生します流量の増加は、持続的な降雨、急速な融雪、モンスーン、または熱帯低気圧の結果である可能性があります。しかし、大きな川は、大きな流域を持っているかもしれないが、小さな川の水路と降雨はそれらの流域の小さな領域で非常に激しくなる可能性があるため、乾燥した気候の地域で急速な洪水イベントを起こす可能性があります。

鉄砲水を含む急速な洪水イベントは、より小さな川、急な谷のある川、不浸透性の地形をその長さの大部分を流れる川、または通常は乾燥した水路でより頻繁に発生します。原因は、局地的な対流性降水(激しい雷雨)またはダム、地滑り、または氷河の背後に作成された上流の貯水池からの突然の放出である可能性がありますある例では、鉄砲水により、狭い峡谷の人気のある滝で日曜日の午後に水を楽しんでいた8人が死亡しました。降雨が観測されなかった場合、流量はわずか1分で約50から1,500立方フィート/秒(1.4から42 m 3 / s)に増加しました。[7]1週間以内に同じ場所で2つの大きな洪水が発生しましたが、当時は誰も滝にいませんでした。致命的な洪水は、急な裸の岩の斜面が一般的であり、薄い土壌がすでに飽和している流域の一部での雷雨から生じました。

鉄砲水は、米国南西部のアロヨや他の多くの名前で知られている、乾燥地帯の通常乾燥した水路で最も一般的な洪水の種類です。その設定では、最初に到着した洪水水は、砂の川床を濡らすときに枯渇します。したがって、洪水の前縁は、後のより高い流れよりもゆっくりと進みます。その結果、洪水が下流に移動するにつれて、ハイドログラフの上昇する肢は、流量が非常に大きくなり、土壌を濡らすことによる枯渇がわずかになるまで、これまでになく速くなります。

河口と沿岸

河口での洪水は、一般に、と低気圧によって引き起こされる高潮と、上流の高い川の流れに出会う大きな波の組み合わせによって引き起こされます。

沿岸地域は、高潮と海上での大潮と大波のイベントを組み合わせて洪水に見舞われる可能性があり、その結果、波が洪水防御を超えたり、深刻な場合には津波や熱帯低気圧によって波が押し寄せたりします。熱帯低気圧または温帯低気圧のいずれかから高潮は、このカテゴリに分類されます。NHC(国立ハリケーンセンター)の調査によると、「高潮は、予測された天文潮汐に加えて、高潮によって生成された水の追加の上昇です。高潮高潮と天文潮汐の組み合わせによる水位上昇として定義される高潮と混同しないでください。この水位の上昇は、特に高潮が春の潮汐と一致する場合に沿岸地域で極端な洪水を引き起こし、場合によっては高潮が最大20フィート以上に達する可能性があります。」[8]

都市の洪水

オハイオ州トレドのウォーターストリートでの洪水、1881年

都市の洪水は、雨水管などの排水システムの容量を圧倒する降雨によって引き起こされる、特に人口密度の高い地域での建築環境における土地または財産の浸水です鉄砲水や融雪などのイベントによって引き起こされることもありますが、都市の洪水は、影響を受けるコミュニティが指定された氾濫原内または水域の近くにあるかどうかに関係なく、コミュニティへの反復的かつ体系的な影響を特徴とする状態です。[9]河川や湖のオーバーフローの可能性は別として、融雪、雨水、または損傷した水道本管から放出された水財産や公道に蓄積したり、建物の壁や床から浸透したり、下水管、トイレ、流しから建物にバックアップしたりする可能性があります。

都市部では、既存の舗装された道路や道路によって洪水の影響が悪化する可能性があり、これにより水の流れる速度が向上します。不浸透性の表面は、降雨が地面に浸透するのを防ぎ、それによって、局所的な排水能力を超える可能性のある、より高い表面流出を引き起こします。[10]

都市部の洪水の流れは、人口とインフラの両方に危険をもたらします。最近の大災害には、1998年のニーム(フランス)と1992年のヴェゾンラロメーヌ(フランス)の氾濫、2005年のニューオーリンズ(米国)の洪水 2010年から2011年のブリスベンのロックハンプトンバンダバーグブリスベンの洪水が含まれます。クイーンズランド州(オーストラリア)の夏。何世紀にもわたる洪水イベントにもかかわらず、都市環境における洪水の流れは比較的最近研究されてきました。[11]最近のいくつかの研究では、浸水地域での個人の安全な避難の基準が検討されています。[12]

壊滅的

壊滅的な河川の洪水は、通常、ダムの崩壊などの主要なインフラストラクチャの障害に関連していますが、地滑り地震、または火山の噴火による排水路の変更によっても引き起こされる可能性があります。例としては、爆発的な洪水泥流があります。津波は壊滅的な沿岸洪水を引き起こす可能性があり、最も一般的には海底地震が原因です。

原因

上り坂の要因

自然降水量および制御されたまたは制御されていない貯水池の放出から排水路に到達する水の量、場所、およびタイミングによって、下流の場所での流れが決まります。一部の降水量は蒸発し、一部はゆっくりと土壌に浸透し、一部は一時的に雪や氷として隔離され、一部は岩、舗装、屋根、飽和または凍結した地面などの表面から急速に流出する可能性があります。排水路に即座に到達する入射降水の割合は、乾燥した平坦な地面での小雨のゼロから、積雪での暖かい雨の170パーセントまで観察されています。[13]

ほとんどの降水量の記録は、一定の時間間隔内に測定された水深に基づいています。 対象となる降水量のしきい値の頻度は、観測が利用可能な合計期間内にそのしきい値を超える測定の数から決定できます。個々のデータポイントは、測定された各深度を観測間の期間で割ることによって強度に変換されます。この強度は、持続時間が実際のピーク強度よりも低くなります降雨イベントの割合は、測定値が報告される固定時間間隔よりも短かった。対流性降水イベント(雷雨)は、地形性降水よりも短時間のストームイベントを生成する傾向があります。降雨イベントの期間、強度、および頻度は、洪水の予測にとって重要です。短期間の降水量は、小さな流域内の洪水にとってより重要です。[14]

洪水の規模を決定する上で最も重要な上り坂の要因は、対象地域の上流にある流域の土地面積です。降雨強度は、約30平方マイルまたは80平方キロメートル未満の流域で2番目に重要な要素です。主な水路の傾斜は、より大きな流域にとって2番目に重要な要素です。水路の傾斜と降雨強度は、それぞれ小流域と大流域で3番目に重要な要素になります。[15]

集中時間は、上流の排水区域の最も遠い地点からの流出が、対象地域の洪水を制御する排水路の地点に到達するのに必要な時間です。集中時間は、関心のある地域のピーク降雨の臨界期間を定義します。[16]激しい降雨の臨界持続時間は、屋根および駐車場の排水構造ではわずか数分である可能性がありますが、数日間にわたる累積降雨は河川流域では臨界です。

下り坂の要因

下り坂を流れる水は、最終的には動きを遅くする下流の状態に遭遇します。沿岸洪水の土地における最後の制限は、多くの場合、自然の湖を形成するまたはいくつかの沿岸洪水バーです。低地の洪水では、潮汐の変動などの標高の変化が沿岸および河口の洪水の重要な決定要因です。津波や高潮などの予測不可能なイベントも、大きな水域の標高の変化を引き起こす可能性があります。流れる水の標高は、流路の形状、特に流路の深さ、流れの速度、およびその中の堆積物の量によって制御されます[15]。 橋や峡谷のような流路の制限は、制限を超える水の標高を制御する傾向があります。排水路の特定の範囲の実際の制御点は、水位の変化に伴って変化する可能性があるため、より遠い点がより高い水位で制御されるまで、より近い点がより低い水位を制御する可能性があります。

効果的な水路の形状は、植生の成長、氷やがれきの蓄積、または水路内の橋、建物、堤防の建設によって変化する可能性があります。

一致

極端な洪水イベントは、異常に激しい、暖かい降雨が大雪を溶かし、浮かぶ氷から水路の障害物を生成し、ビーバーダムのような小さな貯水池を放出するなどの偶然の一致から生じることがよくあります。[17]偶然の出来事により、障害物のない排水路内を流れる降水量の流出のみを考慮した単純な統計予測モデルから予想されるよりも、大規模な洪水が頻繁に発生する可能性があります。[18]大量の流れが根こそぎにされた木質植生や、ボートや鉄道設備を含む洪水被害を受けた構造物や車両を移動させる場合、水路形状の破片の修正が一般的です。2010〜11年のクイーンズランド洪水時の最近の現地測定は、流速、水深、または比角運動量のみに基づく基準では、速度と水深の変動によって引き起こされる危険を説明できないことを示しました。[11]これらの考慮事項は、流れの動きによって同伴される大きな破片に関連するリスクをさらに無視します。[12]

一部の研究者は、切土と盛土によって作成された輸送回廊がある都市部での貯蔵効果について言及していますカルバートががれきによって塞がれると、カルバートされた盛土は貯水池に変換される可能性があり、流れは通りに沿って迂回される可能性があります。いくつかの研究は、暴風雨イベント中の街路の流れのパターンと再分布、および洪水モデリングへの影響を調査しました。[19]

気候変動

大きな平らな水のシートは、背景に緑の熱帯植物がある灰色の空を反映しています
海面上昇、地盤沈下、自然の障壁の喪失により、満潮時の洪水が増加しています。[20]

空気は、摂氏1度まで暖められるごとに7%多くの水蒸気を保持します。[21]より高度に水で飽和した空気は、より激しい雨を生み出す傾向があり、洪水を悪化させる可能性があります。[21]

2017年の調査によると、ピーク降水量は摂氏1度の増加ごとに5〜10%増加しています。[22]米国および世界の他の多くの地域では、激しい降雨イベントが著しく増加しており、その結果、より深刻な洪水が発生しています。[23]

効果

主な効果

洪水の主な影響には、人命の損失や、橋、下水道、道路、運河 などの建物やその他の構造物の損傷が含まれます。

洪水はまた、送電や時には発電に損害を与えることが多く、それが電力の喪失によって引き起こされるノックオン効果をもたらします。これには、飲料水の処理と水の供給の喪失が含まれ、飲料水の喪失または深刻な水質汚染を引き起こす可能性があります。また、下水処理施設の損失を引き起こす可能性があります。洪水の水域で人間の下水と組み合わされたきれいな水が不足すると、洪水の場所によっては 、台風、ジャルディアクリプトスポリジウムコレラなどの多くの病気を含む水系感染症のリスクが高まります。

「これは2000年に起こった。リンポポ川が家を氾濫させた後、モザンビークの何百人もの人々が難民キャンプに逃げた。彼らはすぐに病気になり、不衛生な状況によって広がるコレラと、川岸の腫れ。」[24]

道路や交通インフラの損傷により、影響を受けた人々への援助の動員や緊急医療の提供が困難になる可能性があります。

洪水は通常、農地を氾濫させ、その土地を機能しなくし、作物の植え付けや収穫を妨げます。これは、人間と家畜の両方の食糧不足につながる可能性があります。極端な洪水の状況では、国の収穫​​全体が失われる可能性があります。一部の樹種は、根系の長期にわたる氾濫に耐えられない場合があります。[25]

生命の喪失

以下は、世界で最も致命的な洪水のリストであり、10万人以上の死者が出たイベントを示しています。

死亡者数 イベント 位置
2,500,000〜3,700,000 [26] 1931年中国大洪水 中国 1931年
900,000〜2,000,000 1887年黄河洪水 中国 1887年
500,000〜700,000 1938年黄河決壊事件 中国 1938年
231,000 板橋ダム決壊、台風ニーナの結果約86,000人が洪水で亡くなり、さらに145,000人がその後の病気で亡くなりました。 中国 1975
230,000 2004年インド洋津波 インドネシア 2004年
145,000 1935年揚子江の洪水 中国 1935年
100,000以上 セントフェリックスの洪水、高潮 オランダ 1530
100,000 ハノイ紅河デルタの洪水 北ベトナム 1971年
100,000 1911年揚子江の洪水 中国 1911年

二次的および長期的影響

1991年のバングラデシュサイクロン後の洪水で約14万人が死亡した。
2013年4月、ブラジルのリオグランデドノルテのナタールの通りで洪水が発生しました
エルニーニョイベントによって引き起こされた雷雨によるクリスマスイブのジュニパーストリートアトランタ沖の駐車場でのマイナーな洪水。同じエルニーニョがアトランタで1月に記録的な高値を引き起こした
短時間に降る大雨による鉄砲水。
2005年10月初旬に雨がバングラデシュ北西部の川を堤防に押し付けたとき、数十の村が浸水しました。NASATerra衛星のMODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer )は、10月12日に氾濫したガガット川とアトライの上部画像をキャプチャしました。 2005年。洪水の画像では、川の深い青色が田園地帯に広がっています。

観光業の一時的な減少、再建費用、または物価上昇につながる食糧不足による経済的困難は、深刻な洪水の後遺症としてよく見られます。影響を受けた人々への影響は、特に死亡、重傷、財産の喪失が発生した場合に、影響を受けた人々に心理的損傷を引き起こす可能性があります。

都市の洪水は慢性的に湿った家を引き起こし、屋内のカビの成長につながり、健康への悪影響、特に呼吸器症状を引き起こす可能性があります。[27]都市の洪水は、影響を受けた近隣地域にも重大な経済的影響を及ぼします。米国では、業界の専門家は、地下室が濡れていると不動産の価値が10〜25%低下する可能性があると推定しており、住宅を購入しない主な理由の1つとして挙げられています。[28]米国連邦緊急事態管理庁(FEMA)によると、中小企業のほぼ40%は、洪水災害の後でドアを再び開くことはありません。[29]米国では、保険家と企業の両方への洪水被害に対して利用可能です。[30]

洪水はまた、巨大な破壊力になる可能性があります。水が流れると、橋、構造物、家、木、車など、あらゆる種類の建物や物体を破壊する能力があります。たとえば、2007年のバングラデシュでは、洪水によって複数の建物が破壊されました。百万の家。そして、米国では毎年、洪水により70億ドル以上の被害が発生しています。[1]

利点

洪水(特に頻繁または小規模な洪水)は、地下水の再充電、土壌の肥沃化、一部の土壌の栄養素の増加など、多くの利点をもたらす可能性もあります。洪水は、降水量が年間を通じて非常に不均一に分布する可能性があり、農地の害虫を殺す乾燥および半乾燥地域で非常に必要な水資源を提供します。淡水洪水は、特に河川回廊の生態系を維持する上で重要な役割を果たし、氾濫原の生物多様性を維持する上で重要な要素です。[31]洪水は湖や川に栄養分を拡散させ、バイオマスの増加につながる可能性があります数年間、 漁業を改善しました。

一部の魚種では、氾濫原が氾濫原であり、捕食者が少なく、栄養素や餌のレベルが高い産卵に非常に適した場所を形成する場合があります。[32]ウェザーフィッシュなどの魚は、新しい生息地に到達するために洪水を利用します。鳥の個体数はまた、洪水によって引き起こされた食糧生産の増加から利益を得るかもしれません。[33]

定期的な洪水は、とりわけティグリス・ユーフラテス川、ナイル川インダス川ガンジス川、イエロー川に沿った古代のコミュニティの幸福に不可欠でした。再生可能エネルギー源である 水力発電の実行可能性は、洪水が発生しやすい地域でも高くなっています。

洪水安全計画

コロラド州の洪水の余波、2013年
2010年にアフガニスタンのナンガルハールで洪水救助が行われ、アフガニスタン空軍とUSAFの航空顧問が同行しました

米国では、国立気象局が洪水に対して「向きを変え、溺れないでください」というアドバイスを提供しています。つまり、洪水を越えようとするのではなく、洪水のエリアから出ることをお勧めします。最も基本的なレベルでは、洪水に対する最善の防御策は、予測可能なリスクと洪水ハザードゾーンを占有することの利点とのバランスを取りながら、価値の高い用途のためにより高い場所を探すことです。[34] :22–23 病院、緊急オペレーションセンター、警察、消防、救助などの重要なコミュニティ安全施設サービスは、洪水のリスクが最も少ない地域に建設する必要があります。橋などの洪水危険区域に不可避的に存在しなければならない構造物は、洪水に耐えるように設計する必要があります。洪水の危険性が最も高い地域は、洪水が差し迫っているときに人々がより安全な地域に後退するため、一時的に放棄される可能性のある貴重な用途に使用される可能性があります。

洪水安全の計画には、次のような分析とエンジニアリングの多くの側面が含まれます。

各トピックは、時間、空間、および関係する人々の範囲と規模が異なる、明確でありながら関連する質問を提示します。氾濫原で機能しているメカニズムを理解して管理する試みは、少なくとも6千年にわたって行われてきました。[35] [必要なページ]

米国では、州氾濫原管理者協会は、洪水によって引き起こされる現在および将来の損失、費用、人的被害を軽減し、氾濫原の自然で有益な機能を保護するための教育、政策、活動を促進するために取り組んでいます。影響。[36]米国における災害軽減のベストプラクティスの例のポートフォリオは、連邦緊急事態管理庁から入手できます。[37]

コントロール

世界中の多くの国では、洪水が発生しやすい水路は慎重に管理されていることがよくあります。遊水地、堤防、[38]堤防、貯水池など防御水路堤防から溢れるのを防ぐために使用されます。これらの防御が失敗した場合、洪水を食い止めようとするために、土嚢や携帯用の膨脹可能なチューブなどの緊急措置がしばしば使用されます。沿岸洪水は、防潮堤養浜バリアー島などの沿岸防衛によって、ヨーロッパとアメリカの一部で対処されてきました

河川や小川の近くの水辺地帯では、侵食防止対策を講じて、多くの水路を長期間にわたって蛇行させる自然の力を減速または逆転させることができます。ダムなどの洪水制御は、洪水の発生と深刻さを軽減するために、長期にわたって構築および維持することができます。米国では、米陸軍工兵隊がそのような洪水調節ダムのネットワークを維持しています。

都市の洪水が発生しやすい地域では、1つの解決策は、人工下水道システムと雨水インフラストラクチャの修復と拡張です。もう1つの戦略は、自然排水路、透水性舗装、および湿地(総称してグリーンインフラストラクチャまたは持続可能な都市排水システム(SUDS))を通じて、道路、駐車場、建物の不浸透性の表面を減らすことです。洪水が発生しやすいと特定された地域は、時折の洪水に耐えることができる公園や遊び場に変えることができます。条例を採用して、開発者に雨水を敷地内に保持し、建物を高架にし、防波堤堤防で保護するように要求することができます。、または一時的な浸水に耐えるように設計されています。不動産所有者は、建物から水の流れを取り除くために不動産を再造園し、レインバレル排水ポンプ逆止弁を設置するなど、ソリューション自体に投資することもできます。

一部の地域では、特定の種(ビーバーなど)の存在が洪水調節の理由で有益な場合があります。ビーバーはビーバーダムを建設して維持し、川を下る洪水の波の高さを減らし(大雨の期間中)、人間の構造への損傷を減らすかなくします[39] [40]。ダム(多くの場合、農地にあります)。これに加えて、それらはまた、野生生物の個体数を増やし、汚染物質(肥料、肥料、スラリー)をろ過します。[39]英国の環境大臣、レベッカ・ポーは、将来、ビーバーは「公共財」と見なされる可能性があり、土地所有者はビーバーを自分たちの土地に置くために報酬を得ると述べた。[41]

洪水リスク管理

イタリア、ベニスでの「定期的な」洪水
洪水リスク管理(FRM)は、洪水によって引き起こされる人的および社会経済的損失を減らすことを目的としており、リスク管理のより広い分野の一部です。洪水リスク管理は、洪水リスク評価を通じて物理システムと社会経済環境との関係を分析し、洪水によってもたらされるリスクについての理解と行動を生み出そうとします。関係は、ドライバーや自然のプロセスから、モデルや社会経済的影響まで、幅広いトピックをカバーしています。[漠然とした]

この関係は、洪水マッピングや物理的影響対策を含むがこれらに限定されない幅広い洪水管理方法を含む管理方法を検討します。[42] FRMは、洪水リスクを軽減する方法と、洪水に関連するリスクを適切に管理する方法を検討しています。洪水リスク管理には、洪水災害の軽減と準備、リスクの分析、および洪水によって引き起こされる悪影響を軽減するためのリスク分析システムの提供が含まれます。[42]

より多くの地域が洪水リスクの影響を受けるため、気候変動によって引き起こされる異常気象海面上昇 では、洪水と洪水リスクが特に重要になります。[43]

洪水情報の分析

河川の到達範囲における一連の年間最大流量を統計的に分析して、 100年の洪水とそこでの他の再発間隔の洪水を推定することができます水文学的に類似した地域の多くのサイトからの同様の推定値は、各流域の測定可能な特性に関連付けられ、直接分析するための十分なデータがなくても、河川の到達範囲の洪水再発間隔を 間接的に推定できます。

チャネルリーチの物理的プロセスモデルは一般的によく理解されており、氾濫原のマッピングや洪水保険で使用する場合など、特定のチャネル条件と指定された流量の氾濫の深さと面積を計算します逆に、最近の洪水で観測された浸水面積と水路の状態を考えると、モデルは流量を計算できます。さまざまな潜在的なチャネル構成と流量に適用されるリーチモデルは、変更されたチャネルの最適な設計の選択に貢献できます。2015年現在、 1Dモデル(水路で測定された洪水位)または2Dモデル(氾濫原の範囲全体で測定された可変洪水位)のいずれかのさまざまなリーチモデルが利用可能です。HEC-RAS[44]油圧エンジニアリングセンターモデルは、無料で利用できるという理由だけで、最も人気のあるソフトウェアの1つです。TUFLOW [45]などの他のモデルは、1Dコンポーネントと2Dコンポーネントを組み合わせて、河川水路と氾濫原全体の両方にわたる洪水の深さを導き出します。

完全な流域の物理的プロセスモデルはさらに複雑です。多くのプロセスは、ある時点または小さな領域でよく理解されていますが、他のプロセスはすべてのスケールで十分に理解されておらず、通常または極端な気候条件でのプロセスの相互作用は不明な場合があります。流域モデルは通常、陸面プロセスコンポーネント(チャネルに到達する降雨または融雪の量を推定するため)を一連の到達モデルと組み合わせます。たとえば、流域モデルでは、100年の暴風雨の結果として生じる可能性のある流出ハイドログラフを計算できますが、暴風雨の再発間隔が関連する洪水の再発間隔と等しくなることはめったにありません。流域モデルは、洪水の予測と警告、および土地利用の変化と気候変動の影響の分析に一般的に使用されます。

洪水予報

洪水が発生する前に予測することで、予防策を講じ、人々に警告を発することができ[46]、洪水の状況に事前に備えることができます。たとえば、農民は低地から動物を連れ去ることができ、公益事業サービスは必要に応じてサービスの経路を変更するための緊急対策を講じることができます。緊急サービスでは、緊急事態が発生したときに対応するために、事前に十分なリソースを利用できるようにすることもできます。人々は浸水する地域を避難させることができます。

水路の最も正確な洪水予測を行うには、河川の流れを測定された過去の降雨イベントに関連付ける長い時系列の履歴データを用意するのが最善です。[47]この歴史的情報を、貯水池の予備容量、地下水位、帯水層の飽和度など、集水域の体積容量に関するリアルタイムの知識と組み合わせることも、最も正確な洪水を実現するために必要です。予測。

レーダーによる降雨量の推定と一般的な天気予報の手法も、優れた洪水予報の重要な要素です。質の高いデータが利用できる地域では、洪水の強度と高さをかなり高い精度と十分なリードタイムで予測できます。洪水予測の出力は、通常、予想される最大水位と、水路に沿った主要な場所に到着する可能性のある時間であり[48]、洪水の可能性のある統計的確率期間の計算も可能にする場合があります。多くの先進国では、洪水の危険にさらされている都市部は100年の洪水から保護されています。これは、100年の期間に発生する確率が約63%の洪水です。

マサチューセッツ州トーントンにある米国国立気象局(NWS)の北東河川予報センター(RFC)によると、都市部の洪水予報の目安として、約1時間で少なくとも1インチ(25 mm)の降雨があります。不浸透性の表面に水を大量に溜め始めるための時間多くのNWSRFCは、鉄砲水ガイダンスと源流ガイダンスを定期的に発行しています。これらは、鉄砲水またはより大きな流域での洪水を引き起こすために、短期間に降る必要がある一般的な降雨量を示します。[49]

米国では、リアルタイムの水文コンピュータモデリングへの統合アプローチは、米国地質調査所(USGS)、[50]さまざまな協調観測ネットワーク[51]さまざまな自動気象センサーNOAA National Operational Hydrologic RemoteSensingからの観測データを利用します。センター(NOHRSC)、[52]さまざまな水文会社などが、予想降雨量および/または融雪の定量的降水量予報(QPF)と組み合わせて、毎日または必要に応じて水文予報を生成します。[48] NWSはカナダ環境省とも協力していますセントローレンス水路の地域のように、米国とカナダの両方に影響を与える水文学的予測について

世界の洪水状況をマッピングするコンピュータツールであるグローバル洪水監視システム「GFMS」は、オンラインで入手できます。世界中のユーザーは、GFMSを使用して、自分の地域で洪水が発生する可能性がある時期を判断できます。GFMSは、NASAの地球観測衛星と全球降水観測計画「GPM」からの降水量データを使用します。GPMからの降雨データは、植生被覆、土壌タイプ、および地形を組み込んだ地表面モデルと組み合わされて、地面に浸透している水量と、河川流に流入している水量を決定します

ユーザーは、世界地図上の12 kmのグリッドポイントごとに、3時間ごとに降雨、河川流量、水深、洪水の統計を表示できます。これらのパラメータの予測は5日先です。ユーザーはズームインして、1キロメートルの解像度で浸水マップ(水で覆われていると推定される領域)を表示できます。[53] [54]

社会と文化

神話と宗教

主な記事:大洪水の神話

大洪水の神話(文明を破壊する大洪水)は、多くの文化で広まっています。

神の報復の形での洪水事件もまた、宗教的なテキストで説明されています。代表的な例として、創世記の洪水の物語は、ユダヤ教キリスト教イスラム教において重要な役割を果たしています。

語源

「洪水」という言葉は、ゲルマン語に共通の言葉である古い英語 の洪水に由来しますドイツ語の洪水、流れに見られるのと同じ根からのオランダ語の洪水、フロート、ラテン語のフルクタス、フルメンとも比較、「流れる」を意味します水、潮、水による土地のあふれ、大洪水、ノアの洪水、水の塊、川、海、波」。[55] [56]古英語の単語flōdは、ゲルマン祖語のfloduz古フリジア語のflod古ノルド語のfloð )に由来します。 Middle Dutch vloet、Dutch vloed、German Flut、および Gothic flodusはfloduzから派生しています)。[55]

も参照してください

ノート

  1. ^ 洪水は必ずしも純粋な水で構成されているわけではありません。非水による洪水のリストを参照してください。

参考文献

  1. ^ MSNエンカルタ辞書、洪水、2006年12月28日に取得、2009年10月31日アーカイブ
  2. ^ 平林、由紀子; マヘンドラン、ルーババンナン; コイララ、スージャン; 神島、リサコ; 山崎大; 渡辺聡; キム・ヒョンジュン; かなえ、しんじろう(2013年9月)。「気候変動下の世界的な洪水リスク」ネイチャークライメートチェンジ3(9):816–821。Bibcode2013NatCC ... 3..816H土井10.1038 / nclimate1911ISSN1758-6798 _
  3. ^ 「気候変動がどのように記録的な洪水を新しい正常なものにしているのか」国連環境プログラム2020年3月3日。
  4. ^ 気象学の用語集(2000年6月)ウェイバックマシンで2007年8月24日にアーカイブされた洪水 、2009年1月9日に取得
  5. ^ 「WHO |洪水および伝染病のファクトシート」WHO2004年12月31日にオリジナルからアーカイブされました2021-03-28を取得
  6. ^ ジョーンズ、マートル(2000)。「ワシントン州ピュージェット湾南部の氷河地形における地下水氾濫」ファクトシート土井10.3133 / fs11100 2015年7月23日取得
  7. ^ Hjalmarson、Hjalmar W.(1984年12月)。「アリゾナ州ツーソンのタンクヴェルデクリークでの鉄砲水」。油圧工学ジャーナル110(12):1841–1852。土井10.1061 /(ASCE)0733-9429(1984)110:12(1841)
  8. ^ 「高潮の概要」noaa.gov 2015年12月3日取得
  9. ^ Center for Neighborhood Technology、イリノイ州シカゴ、「都市洪水の蔓延とコスト」、2013年5月
  10. ^ ヨーロッパの気候変動への都市の適応-EEA
  11. ^ a b ブラウン、リチャード; チャンソン、ヒューバート; マッキントッシュ、デイブ; マダニ、ジェイ(2011)。2011年1月12〜13日のガーデンズポイントのブリスベン川氾濫原の都市環境における乱流速度と浮遊砂濃度の測定油圧モデルレポート番号CH83 / 11p。120. ISBN 978-1-74272-027-2
  12. ^ a b Chanson、H.、Brown、R.、McIntosh、D。(2014年6月26日)。「洪水における人体の安定性:ブリスベンCBDにおける2011年の洪水」。L. Toombes(ed。)油圧構造と社会-エンジニアリングの課題と極端(PDF)オーストラリア、ブリスベン:水力構造に関する第5回IAHR国際シンポジウム(ISHS2014)の議事録。pp。1–9。土井10.14264 /uql.2014.48ISBN  978-1-74272-115-6{{cite book}}:CS1 maint:作成者パラメーターを使用します(リンク
  13. ^ Babbitt、Harold E.&Doland、James J.、 Water Supply Engineering、McGraw-Hill Book Company、1949
  14. ^ Simon、Andrew L.、 Basic Hydraulics、John Wiley&Sons、1981、 ISBN 0-471-07965-0 
  15. ^ a b Simon、Andrew L.、Practical Hydraulics、John Wiley&Sons、1981、ISBN 0-471-05381-3 
  16. ^ Urquhart、Leonard Church、 Civil Engineering Handbook、McGraw-Hill Book Company、1959
  17. ^ Abbett、Robert W.、 American Civil Engineering Practice、John Wiley&Sons、1956
  18. ^ 米国内務省、開拓局、小さなダムの設計、米国政府印刷局、1973年
  19. ^ Werner、MGF; ハンター、NM; ベイツ、PD(2006)。「洪水範囲推定における分散氾濫原粗さ値の識別可能性」。水文学ジャーナル314(1–4):139–157。Bibcode2005JHyd..314..139W土井10.1016 /j.jhydrol.2005.03.012
  20. ^ 米国商務省、米国海洋大気庁。「満潮時の洪水とは?」oceanservice.noaa.gov2020年10月16日にオリジナルからアーカイブされました2020年10月12日取得
  21. ^ a b IPCC AR6 WG1 Ch8 2021、p。8-6、28行目; 8〜119、18行目
  22. ^ 極端な降水量と気温の関係のピーク構造と将来の変化 WaybackMachineで2019年9月3日にアーカイブ Nature Climate Change volume 7、pp 268–274(2017)
  23. ^ 地球温暖化により、降雨量が増加 しています2019年12月18日、 Wayback Machine The Guardian、2017年3月22日
  24. ^ 社会、ナショナルジオグラフィック(2011-11-07)。「洪水」ナショナルジオグラフィック協会2020年11月30日取得
  25. ^ Stephen Bratkovich、Lisa Burban、et al。、 "Flooding and its Effects on Trees" USDA Forest Service、Northeastern Area State and Private Forestry、St。Paul、MN、1993年9月
  26. ^ ウェイバックマシンで2008年4月21日にアーカイブされた史上最悪の自然災害 (2012年6月7日)、2012年6月12日に取得
  27. ^ 室内空気質(IAQ)科学的調査結果リソースバンク(IAQ-SFRB)、「家の健康リスクまたは湿気またはカビ」 2013年10月4日ウェイバックマシン
  28. ^ イリノイ州シカゴ、ネイバーフッドテクノロジーセンター「都市洪水の蔓延とコスト」、2013年5月
  29. ^ 「あなたのビジネスを保護する」、最終更新日2013年3月
  30. ^ 「全米洪水保険プログラム」FloodSmart.gov2016年12月22日にオリジナルからアーカイブされました2015年7月6日取得
  31. ^ 洪水管理に関するWMO / GWP関連プログラム、「統合洪水管理の環境的側面」 ウェイバックマシンで2015年7月13日にアーカイブ、2007年
  32. ^ フラッドパルスコンセプトの拡張、2012年6月12日に取得
  33. ^ 鳥類は、ボツワナの氾濫原の上に舞い上がります 。2011年2月9日、ウェイバックマシン(2010年10月15日)でアーカイブされ、2012年6月12日に取得されました
  34. ^ Eychaner、JH(2015)洪水標高の500年の記録からの教訓、州洪水平野管理者協会、テクニカルレポート7 ウェイバックマシン2015年6月27日にアーカイブ、2015年6月27日にアクセス
  35. ^ Dyhouse、G。、「HEC-RASを使用した洪水モデリング(初版)」、Haestad Press、Waterbury(USA)2003
  36. ^ 「州の洪水平野の管理者の連合」2015年7月13日取得
  37. ^ 「ベストプラクティスポートフォリオ」連邦緊急事態管理庁2015年7月6日取得
  38. ^ ヘンリーペトロスキー(2006)。堤防およびその他の隆起した地面94.アメリカンサイエンティスト。pp。7–11。
  39. ^ a b ビーバーは洪水と汚染を減らし、野生生物の個体数を増やします
  40. ^ カワウソビーバー試験:科学と証拠の報告
  41. ^ ビーバーの家族は残るための法的権利を獲得します
  42. ^ a b プレート、Erich J.(2002-10-01)。「洪水リスクと洪水管理」水文学ジャーナル洪水研究の進歩。267(1):2–11。土井10.1016 / S0022-1694(02)00135-XISSN0022-1694_ 
  43. ^ da Silva、Lucas Borges Leal; アレンカー、マルセロハジン; de Almeida、Adiel Teixeira(2020-11-01)。「気候変動下での多次元洪水リスク管理:都市力学における意思決定のための計量書誌学的分析、傾向および戦略的ガイドライン」災害リスク削減の国際ジャーナル50:101865。doi 10.1016 /j.ijdrr.2020.101865ISSN2212-4209_ 
  44. ^ 米国陸軍工兵隊、カリフォルニア州デイビス、水文工学センター ウェイバックマシンで2013年3月8日アーカイブ
  45. ^ BMT WBM Pty Ltd.、クイーンズランド州ブリスベン、「TUFLOW洪水および潮汐シミュレーションソフトウェア」 2008年6月 27ウェイバックマシンでアーカイブ
  46. ^ 「洪水の警告」環境庁。2013-04-30 2013年6月17日取得
  47. ^ 「オーストラリアの降雨量および川の状態」Bom.gov.au。_ 2013年6月17日取得
  48. ^ a b コネリー、ブライアンA; ブラート、ディーンT; ハルキスト、ジョンB; デュース、マイケルM; ラーソン、リー; イングラム、ジョンJ(1999)。「高度な水文予測システム」Journal of GeophysicalResearch104(D16):19、655。Bibcode1999JGR ... 10419655C土井10.1029 / 1999JD9000512013年2月4日取得
  49. ^ 「FFG」2013年5月15日にオリジナルからアーカイブされました2013年1月29日取得
  50. ^ 「WaterWatch」2013年2月4日2013年2月4日取得
  51. ^ 「コミュニティの共同雨、雹および雪のネットワーク」2013年2月4日取得
  52. ^ 「NOHRSC」2012年5月2日。2021年4月19日のオリジナルからアーカイブ2013年2月4日取得
  53. ^ 「洪水の予測」science.nasa.gov 2015年7月22日取得
  54. ^ ScienceCasts:洪水の予測YouTube。2015年7月21日。2021-10-28のオリジナルからアーカイブ2016年1月13日取得–YouTube経由。
  55. ^ a b Harper Douglas、「Etymology of Flood」、オンライン語源辞書、2022年2月21日アクセス、https://www.etymonline.com/word/flood。
  56. ^ 「FLOOD英語の定義と意味| Lexico.com」Lexico辞書| 英語2022-02-21を取得

ソース

外部リンク