SIP「国家レジリエンス（防災・減災）の強化」成果発表シンポジウム

テーマVI
スーパー台風被害予測システムの開発
令和5年3月1日（水）テーマVI 研究責任者
立川 康人

SIP第２期開始時の状況・課題と研究開発の動機
研究開発の動機2

 適切な事前行動（避難、治水施設の操作）をできるだけ早く開始することが「逃げ遅れゼロ」、「社会経済被害最小化」の実現に欠かせない。そのためには高潮・高波、洪水の⾧時間予測情報が有効である。
 そこで、①気象予測の不確実性を考慮した高潮・高波、洪水のアンサンブル⾧時間予測情報の生成技術、②それを用いる治水施設の最大利用技術を新たに獲得することを研究開発のコアとした。

SIP第2期開始前の状況

Before: 高潮・高波ハザード予測

 伊勢湾台風を上回るような台風の発生が懸念される。それに対する高潮・高波のピンポイント予測情報がなかった。
 高潮・高波が海岸堤防を越えることを予測する情報がなかった。

Before: ダム管理
 既存ダムによる治水能力の最大利用が期待されていた。
 治水能力の最大利用に加えて発電能力の最大利用もカーボンニュートラルを実現するために欠かせない。

 見逃しを侵さないためのアンサンブル予測は存在しかなかった。
 沿岸部の浸水を引き起こす越波量の予測情報はなかった。

 ダム流域の雨量やダム流入量の予測は高々3日であった。
 操作の判断に利用する雨量やダム流入量の確率情報がなかった。
 ダム管理への予測情報の利用は限定的であった。

Before: 洪水ハザード予測

Before: 水門管理

 24時間以上前の洪水予測がないと、江東5区のような広域避難は実現できない。
 中小河川での被害が頻発しているが、そこでの予測情報がない。

 管理者の異なる非常に多数の水門の開閉状況を誰も知らない。
 人的操作による水門操作では大型台風時に操作できない可能性が高い。

 水位・流量予測のリードタイムは高々６時間程度しかなかった。
 見逃しを侵さないためのアンサンブル予測は存在しなかった。

 水門を一元監視するインフラ（ソフト、ハードとも）がなかった。
 水門を自重閉鎖する技術がなかった。

スーパー台風被害予測システムの開発の5年間の取り組み
BeforeAftero

新たなハザード予測システムの開発o

高潮・高波ハザード
予測システムo

⾧時間・広域洪水予測システム予測のリードタイムは6
時間時空間の解像度・粗

SIP第２期開始時の「ハザード予測技術」の達成目標

コア技術• ⾧時間予測と見逃しゼロを実現するアンサンブル高潮・高波
予測システムと詳細沿岸域浸水予測システムの開発• ⾧時間予測と見逃しゼロを実現するアンサンブル洪水予測システムの開発• 広域を同時かつ詳細に予測する150m高分解能の全国河川洪水予測システム
SIP第２期開始時の予測技術の達成目標• 120時間先の高潮・高波、流量・水位の確率予測情報• 最悪シナリオの予測情報• 予測情報が存在しない中小河川を含む日本全国の河川流量・水位予測情報

リードタイム確保、見逃しゼロ
治水施設の最大利用技術の開発
統合ダム防災支援システム
危機管理型
水門管理システム空振り・見逃しのリスク
施設能力の限定的利用

3

SIP第２期開始時の「治水施設利用技術」の達成目標
⾧時間のアンサンブル予測情報を用いた「治水能力」の拡大• ダム貯水池の事前放流の拡大による治水容量の増大とダム群の最適統合操作• 治水能力の拡大と合わせた水力発電能力の拡大• 高潮－洪水－ダム連携システムによる治水能力の拡大
電源喪失時にも機能する水門「危機管理能力」の向上• ⾧距離LPWA通信を用いた水門開閉状況の一元監視技術の確立• 水門の無動遠隔自重降下技術の確立

逃げ遅れゼロ、社会経済被害最小の実現

テーマVI スーパー台風被害予測システムの開発

高潮・高波ハザード予測システムの開発による
⾧時間アンサンブル高潮・高波予測の実現
5年間の研究成果

4

SIP第２期開始時の状況・課題と達成目標
初年次

5

伊勢湾台風を上回るような台風の発生が懸念される。それに対する高潮・高波のピンポイント予測情報がない。また、高潮・高波が海岸堤防を越えることを予測する情報が存在しない。

？

？

5日前

Before

台風
接近

？

4日前

？

3日前

意思決定

2日前

未提供
高潮・波浪予測システムの必要性

1日前
高
潮
注
意
報

12hr前 6hr前

高
潮
警
報

避
難
指
示

上
陸

適切な事前行動をできるだけ早く開始（リードタイムの確保）することが「逃げ遅れゼロ」、「社会経済被害最小化」の実現に欠かせない。そのためには高潮・高波の⾧時間予測情報が必要

意思決定
5日前

After

リードタイムの確保
4日前

3日前

的確な避難所開設等の事前防災行動に貢献
2日前

台風
接近

5年次

最悪リスクも考慮したアンサンブル予測情報
我が事に感じる浸水予測やピンポイント予測

1日前
高
潮
注
意
報

高
潮
警
報

12hr前 6hr前
避
難
指
示

上
陸

的確な避難指示等の発令に貢献

アンサンブル予報・時空間内挿・
データ同化技術の導入

７２時間先予測・６時間毎更新の予測情報の提供

高分解能（最小3.3m格子）の浸水予測と計算の高速化

ピンポイントの⾧時間アンサンブル高潮・高波ハザード予測システムの開発

6【令和4年台風4号,8号,11号,14号,18号に対し、リアルタイム高潮予測試行を実施】 荒川水系を対象とした
台風経路予測最適内挿法によるデータ同化技術の実装

データ連携の取組

ピンポイント予測地点

ピンポイント予測地点を任意に設定可能
予報円よりも決め細やかなルート予測
気象警報の発表可能性を確率表示
ピンポイント時系列

廿日市
宇部
徳山
苅田

三河
名古屋
加古川
洲本

葛西沖
川崎

大阪
神戸

淡輪

尼崎・西宮

見逃しゼロ
観測値

※予測値に観測値を追記している。

高潮・高波ハザード予測と組み合わせた詳細沿岸域浸水予測システムの開発

7

施設条件の設定機能を実装
 港湾防潮扉の開閉条件と河川堤防の破堤条件の設定機能を追加
 技術的にはリアルタイム予測に防潮扉の開閉条件を考慮可能

一定流量

～４年次

河川堤防の破堤条件

一定流量

５年次
現
シ リアルタイム予測のス
防潮扉の条件テ
開 or 閉ム
今
後の課
題

開 and 閉
開閉情報

港湾防潮扉の開閉条件

河川からの越流氾濫を考慮可能

高潮河川遡上有り

将来的にリアルタイム開閉情報が活用できる場合

防潮扉の開閉・河川堤防の破堤条件

社会実装の活用事例:タイムライン（防災行動計画）におけるSIP予測情報の活用
令和４年台風14号に対する活用場面

大阪府
の事例

5日前
台風
接近

連休前の予測情報を参考とした職員の体制構築等、新たな活用ニーズ
4日前

3日前

2日前

1日前

12hr前 6hr前上
陸

週間アンサンブル（132時間（5.5日）先まで予測） 解像度約40km、配信間隔 6時間
51メンバー

メソアンサンブルMEPS（39時間先まで予測）

 ※高潮注意報は一般的に台風最接近の1日～半日前に発表
21メンバー 解像度約5km、配信間隔 6時間
 この時点のMEPSの計算結果では、約半数のメンバーが高潮注意報基準を超過

台風経路予測9月19日05時56分
発表

5日先予測の確認

9月19日22時05分
解除

高

高潮注意報:大阪府大阪市他※ 潮

16日（金）

台風12号
大阪府

8

16日9時(EPSJ)の予測情報（確率情報）に
より高潮注意報の発表
可能性を確認17日（土）

18日（日）

高潮注意報発表を前提とした体制構築

注意報

19日（月）

解除

高潮注意報の発表可能性

週間アンサンブルによる5日先予測
台風14号※気象庁による高潮注意報は、注意報基準を超過すると予測した場合や実況が注意報基準を超えた場合に発表

社会実装の展開:SIP予測情報の活用リテラシー（予測情報の確度に応じた意思決定の粒度）
意思決定の粒度と予測情報の確度を考慮したユーザー目線の情報提供
5日前
台風
接近

4日前

3日前

2日前

1日前

51メンバー

活用リテラシー向上の継続的な取組

12hr前 6hr前

週間アンサンブル（132時間（5.5日）先まで予測） 解像度約40km、配信間隔 6時間

上陸

メソアンサンブル（39時間先まで予測）
21メンバー 解像度約5km、配信間隔 6時間



川崎市図上訓練を通じ、Ⅰ:予測情報の不確実性が高い3日から2日前までは全体像の把握、Ⅱ:方向性の共有や部局間の調整、Ⅲ:予測情報の確度が高まる1～2日前からは具体的な防災行動に向けた情報活用等、予測情報を提供する際に、防災対応に係わる意思決定の「粒度」のメリハリを意識することが重要であることがわかった。

ステージⅠ
基本方針

意思決定
の「粒度」※

ステージⅡ
部局間の調整ステージⅢ
防災行動の実行

全体像の把握大方針※意思決定主体の権限の大きさや数

意思決定の粒度と確度のバランスを考慮した予測情報（要検討中）
予測情報
の確度

予
測
幅

個々の予測点

時間経過とともに予測の不確実性は徐々に減少

9

アンサンブ
ル予測の解釈は今後の課題であるが、各ステージへの活用が期待できる。

防潮扉閉鎖オ
ペレーションへの活用として非常に期待できる。

河道内の高潮水位予測の提供があると良い。
また、河川洪水予測とのデータ連携にも期待する。
 利用者の評価も踏まえた上で、情報提供者と情報活用者の双方向コミュニケーションの継続により、アンサンブル予測
情報の具体的な活用方法と実装に向けた取組を強化する必要がある。

テーマVI スーパー台風被害予測システムの開発

10

河川・ダムの⾧時間洪水予測・防災支援システムの開発
5年間の研究成果

SIP第２期開始時の状況・課題と達成目標
新たな社会実装 洪水予測の範囲(領域・時間)の拡大
 ⾧時間予測によるダム管理の高度化③統合ダム防災支援
システムダム群最適
放流操作(事前放流、連携操作)❸
15日前予測スーパー台風時のアンサンブル予測①⾧時間洪水予測シ
ステム(主要河川の⾧時間予測）

120時間前予測❶

39時間前予測

❷
現在の
洪水予測
実施範囲

６時間前予測予測リードタイムの⾧時間化
ダム管理
⾧時間予測による事前放流の強化とダムの治水容量の増大化

小全
河国
川中
（ 一
支 級
派 水
川 系
） （
荒
（ 川
幹 等
川 ）
）

発災

予測領域の拡大と高空間分解能化②広域洪水予測システム(全国の中小河川の予測)

11

広域洪水予測システム

荒川での⾧時間アンサンブル
水位予測（岩淵水門(上)）ダム下流基準地点

統合ダム防災支援システム
ダム最適操作❹
ダム～河道～高潮連携システム 全国を150mの空間解像度で覆い、降雨流出
から洪水氾濫までをRRIモデルで一体的に解析する洪水予測モデルを構築
 これまで流量・水位の予測情報のなかった中
小河川の6時間先水位予測をリアルタイムで実施
 RRIモデルを荒川の1次元不定流モデルに接続し、本川での120時間先までの⾧時間アン
サンブル水位予測を実施

⾧時間洪水予測システム
流域全体の水位予測

荒川流域

荒川

流域全体の水位予測に基づくダム
治水効果の最大化 入間川
広域洪水予測システム
流域・支川からの合流予測

さいたま市
治水橋
岩淵水門（上）東京23区

高潮・高波ハザード予測システム
下流部の潮位影響予測

河口

岩淵地点

ピーク
流出高
[mm/h]

2019年台風19号での洪水予測結果

テーマVI スーパー台風被害予測システムの開発

河川の⾧時間／広域洪水予測システムの開発による⾧時間／高分解能洪水予測の実現

12⾧時間/広域洪水予測システム開発（技術目標）❶ スーパー台風に備えた大河川における⾧時間洪水予測システム構築

コア技術:RRIモデル、アンサンブル降雨予測を活用した、水系・流域が一体となった⾧時間洪水予測技術（予測時間:6時間→39時間→120時間、流域での氾濫を予測）❷ 全国の中小河川での広域洪水予測システム構築

コア技術:全国水文地形データ＋RRIモデルで、観測・断面情報の存在しない中小河川でも流量・水位の予測を実現（これまで水位予測情報なし→ 全河川・任意地点で6時間先までの水位・流量予測が可能）、全国14地域に分けて並列計算

13 これまで流量・水位の予測情報のなかった中小河川で、RRIモデルを活用し予測を実現
 RRIモデルを荒川本川の1次元不定流モ
デルに接続し、本川での⾧時間洪水予測を実施（コア技術）
 RRIモデルの高精度化と幅広い活用（Rainfall-RunoffInundation Model:降雨の流出から洪水氾濫までを流域全体で一体的に解析）

 全国水文地形データの活用、パラメータの地域統合化
等により精度を継続的に向上
 観測・断面情報の存在しない河川でも流量・水位予測が可能であり、全国約20,000河川で洪水予測システムのプロトタイプを開発
 RRIモデルを本川の1次元不定流モデルに接続し、流域での氾濫と本川の水位予測を一体的に解析

ピーク
流出高[mm/h]

 アンサンブル降雨予測を活用した⾧時間水位予測

 降雨予測は不確実性を伴うため、予測に影響を与える
様々な要因を考慮して複数の予測計算を行い、各々の計算結果を将来起こりえる降雨予測のメンバーとする
 降雨予測のメンバー全てを使って水位予測を行うこと
で、予測水位の不確実性を複数メンバーにより幅を持って把握が可能

2019年台風19号での洪水予測結果
13

⾧時間洪水予測システムの開発

14

⾧時間アンサンブル洪水予測技術の開発

コア技術:アンサンブル降雨予測を活用した⾧時間水位予測（⾧時間水位予測について） 広域避難等には時間がかかるため、⾧時間先でリスクに直結す
る河川の水位予測が必要
 ⾧時間水位予測は、⾧時間降雨予測をもとに算出
 降雨の予測時間が⾧くなると予測の不確実性が増大
 単一予測は理解しやすい一方で、見逃しの可能性も増大 アンサンブル降雨予測を活用することにより見逃しの可能性を低減(２種類のアンサンブル降雨予測を活用し精度向上)
 時間とともに変化するアンサンブル洪水予測の不確実性や可能性を防災担当者が認識しやすいよう表示を工夫 予測結果の最大・最小やばらつきを色分けして表示＜研究成果＞ 大河川でリアルタイム⾧時間アンサンブル水位予測システムを構築し、アンサンブル予測の実務への適用性を確認。計
算時間やシステムに必要な機器のスペックを把握●５日先までの水位予測(GEPS) 4日以上前に大洪水の可能性を予測→ 体制の準備や注意監視開始には十分な時間
４日間

5日間●39時間先までの水位予測（MEPS) 30時間前に氾濫危険水位超過の可能性を予測→ 具体の避難情報提供や防災活動には十分な時間

90%～最高値
表示を工夫

75%～90%25%～75%

アンサンブル予測平均値

避難判断水位超過

予測結果の判明
降雨配信６時間+計算５時間

３０時間
予測結果の判明
降雨配信４時間+計算３時間

氾濫危険水位
超過

10%～25%
最低値～10％39時間

社会実装の活用事例:荒川流域でのアンサンブル⾧時間水位予測の提供
⾧時間アンサンブル洪水予測技術の開発

コア技術:⾧時間アンサンブル水位予測の活用＜2019年台風19号での検証＞

GEPSによる5日先までの水位予測と実績水位（岩淵水門(上)）・アンサンブル水位予測結果に幅があるが、実績水位は予測範囲内
氾濫危険水位

予測水位90%～最高値

実績水位

避難判断水位＜研究成果＞

過去の洪水で⾧時間アンサンブル水位予測を実施し、アンサンブル水位予測の有用性を確認するとともに、視認性の高いアンサンブル予測の表示方法を検証し、実用可能性を提示（荒川における2種類の⾧時間洪水予測を関係者に配信）
 5日先までのGEPSによる予測:体制準備への適用を検討
 39時間先までのMEPSによる予測:避難情報提供に向けた検討
洪水時のタイムラインと

氾濫注意水位15

情報水防団待機水位＜2019年台風19号での検証＞

MEPSによる39時間先までの水位予測と実績水位（岩淵水門(上)）・水位予測の中央の50％幅(青色)が狭くなり、実績水位とほぼ一致
氾濫危険水位

予測水位25%～75%

避難判断水位
氾濫注意水位水防団待機水位実績水位（期待される波及効果）

これまで⾧時間にわたる予報は、台風の進路と降雨の予報のみであったが、大河川での⾧時間水位予測によって、どのような洪水リスクが生じるのか、
より具体的な情報が入手できるようになり、洪水対応に活かすことが可能

広域洪水予測システムの開発
リアルタイム広域予測システム（プロトタイプ）の運用
リアルタイム浸水予測の実現に向けた開発研究

プロトタイプシステムの性能（150 m分解能で全国の河川を網羅、1時間更新、6時間先予測）→ 他テーマ（I, II, VII）への予測情報の試験配信

16＜Before> 従来の洪水予測は流量と水位を対象＜研究> 降雨流出＋洪水氾濫の一体的な予測＜After> 中小河川沿いなどのリアルタイム浸水予測の実現（兵庫県・京都府などで実用化に向け＜研究成果＞ 2020年球磨川洪水、2021 【中小河川の洪水予測】全国の河川 た開発研究が進展）
年六角川洪水などで検証を行うとともに、 で6時間先までの水位予測を実現
2020年台風10号襲来時には広域俯瞰のア 河川
・水位に加えて、浸水深 システムからの洪水予測情報は、IDR4Mシステムにリアルタイム配信しており、今後、市町村の避ンサンブル予測を国土交通省に情報提供の空間分布を推定
難判断を支援することで、防災・減災につなげる

潮見橋

最大
浸水深
[m]

妙見橋

六角川
筑後川
溝ノ上

社会実装の活用事例:拠点医療施設への予測情報の提供

17

広域洪水予測システムを活用した拠点医療施設の防災タイムライン策定支援（④リアルタイムの広域洪水予測システム開発）

中小河川を含めた任意の河道地点で水位変化を予測する特徴を活かした防災タイムラインの策定支援

N＜研究成果＞• 水害ステージの判断に、球磨川観測水位と広域洪水予測システムの水位予測（人吉地点の水位上昇）を活用• 拠点医療施設の水害対策BCP構築に大きく貢献
人吉医療センター（熊本県・地域医療病院）、清水建設と京都大学防災研究所（角教授・佐山准教授）によるSIP成果を応用した共同研究（2021年度より）

テーマVI スーパー台風被害予測システムの開発

統合ダム防災支援システムの開発による治水能力拡大

18

SIP第２期開始時の状況・課題と達成目標
ダムの目的は「治水(洪水対策)」と「利水(水利用)」
事前放流は限定的。１～３日程度（R2開始の事前放流ガイドライン)
GSM(84時間)は予測不安定，MSM(39時間)は時間不足

Before19
ECMWF(51メンバ－・15日先)活用

数日～１週間程度前からの事前放流を実現し、洪水貯留機能の拡大(治水WIN)と水力発電増大(発電WIN) を実現
After

SIP技術

治水WIN
発電WIN

2019年台風19号

3日前(10/9)

1日前(10/11)
現状(ここから)5日前(10/7)
SIP(ここから)4つのコア技術⾧時間アンサンブル予測を用いた統合ダム防災支援システムの開発
After ① 早期の事前放流開始
ECMWF（欧州中期予報セン
Beforeコア技術：アンサンブル気象予測を利用した⾧時間リー
ドタイムの確保 (1-3日前 → 5-7日前)
台風のコースや発達などに伴う不確実性ター）51メンバ－・15日先までのアンサンブル降雨予測

GSM：84時間
MSM：39時間
降雨－ダム流入量－ダム満水予
測は 1本のみ、⾧時間 予測は
不確実性が高く、早期の事前放流の判断は困難

アンサンブル降雨量

メンバー毎に、降雨の強さ・分布・
ピーク時刻などが異なっている
ダム流入量（m3/s)

ダム流入量予測

ダム貯水量（×106m3)

令和元年台風
19号の事例

流域平均雨量（mm)

流域平均のアンサンブル降雨量を算出

中位20

降雨－流出モデル(貯留関数法，RRI,
Hydro-BEAMなど)

ダム貯水量予測中位

 アンサンブル上位で事前放流必要性を判断 アンサンブル下位で回復可能量を判断

社会実装の活用事例:佐久間ダム(電源開発)の事前放流による洪水調節効果と増電量＜研究成果＞ 大規模発電ダムを、
洪水発生の10日程度前から発電をフルに使って水位低下することにより⇒ 洪水ピーク流量のカット率が増大(平均で約18% → 約59％)⇒ 発電されない無効放流が減少し、平均27GWhの増電効果

21

社会実装の活用事例:⾧時間アンサンブル予測を導入したダム

22予測という概念のなかったダムの世界にアンサンブルという概念を持ち込み、最大値、最小値などの統計量を用いてダム操作を革新し、治水上と発電上のメリット双方に寄与する運用高度化の道を開いた。

SIP関連(治水(多目的)
ダム)

商用サービス(治水(多目的)
ダム)

SIP関連(利水ダム)

商用サービス(利水ダム)

統合ダム防災支援システムの国際展開• 基本的な考え方• ⾧時間アンサンブル予測のデータソースはECMWF（欧州
中期予報センター）, 全世界配信（ASEAN諸国含む）• 台風予測に向いている（フィリピン、ベトナムなどが該当）• ダムの特徴• ASEAN諸国のダムは、発電／農業ダムなど利水ダム中心• インドネシアは、公共事業省傘下の多目的ダムあり• ベトナムは、国が指定した重要ダムは治水操作も実施

23
日本気象協会がデータ配信
開始（2022.1～）
数日～１週間程度前からの事前放流を実現し、 洪水貯留機能を拡大• これまでのSIPの国際展開• JASTIP（京大ASEAN拠点）の連携課題で、フィリピン、
ベトナムのダムを含む流域管理課題に着手• 2020年台風Ulyssesを契機に、フィリピンのカガヤン川のダム操作の課題が顕在化• DOST(フィリピン科技庁)の支援で、イザベラ州立大学が
日本気象協会と契約し、⾧時間アンサンブルを整備• ⾧時間アンサンブル降雨予測を用いた共同研究に着手し、台風Ulysses時の予測結果および活用可能性をレビュー• フィリピンのダム管理者（NIA:農業公社）やイザベラ州立大学の研究者向けに研修会を行い、技術移転に貢献• 今後の展開• アジア太平洋水サミットを受けた「熊本水イニシアティブ」で、ダムの高度運用への海外展開が明記• SIP「⾧時間アンサンブル予測」を、フィリピン、ベトナムなどに展開• 国際大ダム会議（ICOLD）などで、情報発信

国際大ダム会議（ICOLD）

テーマVI スーパー台風被害予測システムの開発

高潮予測、洪水予測、ダム統合管理システムの連携による治水能力の拡大

24

ダム群連携最適操作シミュレータの開発（荒川ダム総合管理所で試行運用中）
洪水中

洪水前
小
小

統合ダム防災支援システム

下流の氾濫を抑制

統合ダム防災支援システム荒川

中菅間
大

基準点の水位を予測

広域洪水
予測システム⾧時間洪水
予測システム小小大

下流の氾濫を抑制
基準点の水位を予測

大入間川合流後
（治水橋地点）

岩淵水門地点（江東５区）

高潮予測
システム

高潮予測
システム

河口

25

ダム～河道～高潮連携システム構築（荒川）26

スーパー台風発生時
寄居After１(R3)

Before

寄居

合角ダム

合角ダム

合角ダム

荒川

個別に操作

滝沢ダム

治水橋

治水橋

岩淵

岩淵
入間川

菅間

河口

入間川

河口

寄居

治水橋

岩淵 河口

流域全体の
リスク評価のアンサンブル化

二瀬ダム

菅間

河口

連携の社会実装

浦山ダム

二瀬ダム

寄居 治水橋 岩淵

治水橋

浦山ダム

浦山ダム
二瀬ダム

SIP後

荒川

滝沢ダム

荒川

滝沢ダム

入間川

寄居

After２(R4)

岩淵
菅間

河口

寄居

治水橋

岩淵 河口

大
中
小

＜研究成果＞ システム連携により、流域全体を考慮したダム群の最適操作を提示するとともに、流域全体の洪水リスクを幅を持って示すことができた

ダム～河道～高潮連携システム構築（荒川）27After２(R4)

1200
1000
800
600
400
200
0
10/11 12:00

10/15 12:00

1200
1000
800
600
400
200
0
10/11 12:00

10/12 0:00

10/12 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

10/14 0:00

10/14 12:00

10/15 0:00

10/15 12:00

10/15 12:00

1200
1000
800
600
400
200
0
10/11 12:00

10/12 0:00

10/12 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

10/14 0:00

10/14 12:00

10/15 0:00

10/15 12:00

10/12 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

10/12 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

水位(m)

水位(m)

7
5

6
5
4
10/12 12:00

10/13 12:00

10/14 0:00

10/14 12:00

10/15 0:00

1
10/12 0:00

10/12 12:00

16
16
15
14
14
12
13
10
8
12
10/13
0:00
10/13 12:00
6
4
10/11 12:00
10/12 0:00
10/12 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

10/14 0:00

10/14 12:00

10/15 0:00

10/14 0:00

10/13 0:00

10/13 12:00

アンサンブル予測による成果

10/14 0:00

10/14 12:00

10/15 0:00

10/15 12:00

After2_早期事前放流+最適操作

寄居：
最大値：7.48ｍ
平均値：5.40m

8
7

96
75
54
10/12
3 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

1-1
10/11 12:00

10/15 12:00

治水橋：
最大値：15.07ｍ
平均値：13.40m

水位(m)

水位(m)

10/13 0:00

3
-1
10/11 12:00

入間川合流後
（治水橋地点）

10/15 0:00

寄居：
最大値：7.53ｍ
平均値：5.47m

7

ダム下流基準地点（寄居）

10/14 12:00

水位(m)10/12 0:00

89

10/14 0:00

流入量・放流量(m3/s)

10/12 0:00

水位(m)

1200
1000
800
600
400
200
0
10/11 12:00

流入量・放流量(m3/s)

After１(R3)

水位(m)

滝沢ダム

流入量・放流量(m3/s)

二瀬ダム

流入量・放流量(m3/s)

連携システムによる成果

16
14
12
10
8
6
4
10/11 12:00

10/12 0:00

10/12 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

10/14 0:00

10/14 12:00

10/15 0:00

10/15 12:00

治水橋：
最大値：15.04ｍ
平均値：13.00m
10/12 0:00

10/12 12:00

10/13 0:00

10/13 12:00

10/14 0:00

10/14 12:00

10/15 0:00

10/15 12:00

下流河道の水位上昇（リスク情報）の見逃しを防ぎ、治水効果を可視化!

特別防災操作:下流域の氾濫が予想される場合に、ダムの貯水容量の範囲内で、もう一段の洪水貯留を行うこと

2山洪水（前線＋台風や、
台風＋台風）などでは、
高潮予測との連携を含めて、その効力を発揮

流域全体を考慮した上流ダム群の最適操作（特別防災
操作）により、荒川と入間川合流後を含めた氾濫リス
クを低減
治水橋:①最大値3cm低下②平均値40cm低下

テーマVI スーパー台風被害予測システムの開発

危機管理型水門管理システムの開発による治水能力の拡大
5年間の研究成果

28

SIP第２期開始時の状況・課題と達成目標

29■スーパー台風襲来時に求められる電源喪失・情報遮断を想定した危機管理
悪条件下でも被害をゼロにする
優先的かつ効果的な対策の実施

背景 大阪湾の高潮浸水区域と水門位置図

目的１ 水門等の開閉情報を一元的に集約することによる避難指示の的確な発令の実現
目的２ 水門等の確実な閉鎖(蟻の一穴をつくらない)による氾濫の防止？ ラストワンマイルの壁
首⾧
管理者がバラバラ←現状
情報が集まらない

現状
大規模停電→電源喪失時◆50機関の約800の水門が存在◆行政機関・所管部署毎に個別に管理

SIP

管理者C

管理者B

管理者A

蟻の一穴による浸水発生
避難指示等

首⾧ ！

管理者A
管理者B

避難指示等

管理者C

大規模停電⇒電源喪失時

一元監視システム

LPWA通信

多様な管理者間の情報集約（開閉情報）ができていない！！

◆夜間・暴風雨時に現場での操作は危険◆電源喪失時に遠隔から閉鎖できない
課題◆操作員の高齢化・担い手減少

自重閉鎖システム

ラストワンマイルを乗り越える!

①低コスト・堅牢性の確保、②省庁連携の取組が必須

浸水を防ぐためには閉じる必要がある水門・陸閘でも、大きさ・構造、設置目的（所管省庁）は様々

危機管理型水門管理システムの開発

30

技術基準類に反映することが社会実装に直結
技術目標１ 電源喪失時の水門・陸閘等の開閉状況一元監視

コア技術①低コストで実現するLPWA統一通信フォーマットの規格化②平常時・電源喪失時のゲートウェイ（GW）スイッチング
技術の確立③衛星によるLPWA通信技術の確立

技術目標２ 電源喪失時における水門自重閉鎖

コア技術①電源喪失時の遠隔操作による自重閉鎖切替え技術の確立②大形水門の左右同調制御技術の開発

低軌道人工衛星

衛星側通信機器
機側操作盤（LPWA）

左右同調制御技術

GWスイッチング技術（左右の降下速度を電気的・機械的に同調させる技術）
6

平常時と電源喪失時の切り換え
ゲートウェイ

電源喪失時対応用UPS
可搬型衛星管制地上局

扉
体

扉
体

LPWA
統一通信フォーマット

扉
体

表示用
PC等

技術基準・ガイドライン等に基づき施設管理者（行政機関等）が技術を採用

社会実装の展開:技術基準・ガイドライン等の策定による省庁横断の課題解決

31〇普及を促進するための国のガイドラインの改定 に向けた関係省庁への働きかけ〇国のガイドラインを補完するガイドライン類の策定・改定と公表❶ LPWA一元監視システムに係る技術基準類の策定
５年次（R4年度）

令和５年度以降（ポストSIP）「津波・高潮対策における水門・陸閘等管理システム
ガイドライン」の改定 ※海岸関係省庁が連携して作成
樋門等の遠隔操作・監視に関するガイドラインの改定※国交省が作成
伝送フォーマットは、JSA規格(JSA-S1019:2022)
として12月に公表済み

大規模氾濫減災協議会や流域治水協議会、水際・防災対策連絡会等の場を活用し、流域の防災体制の強化に向け、水門・陸閘等の開閉一元監視システム導入を推進

規格制定のPR活動により、対応製品・サービスのラインナップ
充実、他分野でのフォーマット利用を促進

LPWAを活用した水門・樋門・陸閘の開閉状況一元監視システムに関する共同研究

ー【マッチングファンド】公募により13の企業等が参加 令和5年度末までにJSA規格に対応した製品・サービスの市場投入を目指すー

フライトモデル（通信機器）の製作「衛星LPWAシステム技術仕様書（仮称）」の策定

打ち上げ
機会への
応募

採択

技術カタログ作成、NETIS登録、展示会への出展等

実証用衛
星製造

実証運用
1機

社会実装
複数機

社会実装の展開:技術基準・ガイドライン等の策定による省庁横断の課題解決〇普及を促進するための国の技術基準類（ガイドライン）の改定に向けた関係省庁への働きかけ〇国の技術基準類（ガイドライン）を補完するガイドライン類の策定・改定と公表❷ 水門自重閉鎖に係る関連技術基準類の策定・改定
５年次（R4年度）「危機管理型水門遠隔監視・操作システム導入ガイドライン」（自重閉鎖システムの改造設計ガイドライン）の策定

令和５年度以降（ポストSIP）
水門・樋門改築での実装 〔対象数4,751門〕
２M2Dﾜｲﾔﾛｰﾌﾟｳｨﾝﾁ式大形水門は少数〔18門〕のため、改築案件に対しパイロット事業で試行(左右同調技術の実証)
実績、試行結果から
将来反映

樋門等の遠隔操作・監視に関するガイドライン等の改定

関連技術基準類の改定「河川砂防技術基準(案)[設計編]」（国土交通省）

水門自重閉鎖システム導入のための技術基準類の改定箇所の検討・抽出「ダム・堰施設技術基準(案)」（国土交通省）「水門・樋門ゲート設計要領(案)」（ダム・堰施設技術協会）

32

テーマVI スーパー台風被害予測システムの開発

SIP第２期終了後の展望と今後の推進体制

33

社会実装を実現するためのR4年以降の社会実験プロジェクト ❶〇社会実験プロジェクト実施の背景• 国土交通省の「流域治水」の施策推進において、テーマⅥ＆Ⅶのコア技術は、水害の発災前後の避難や各種流域対策（防災・減災行動）の実施支援に有効と考える（避難も含めたコア技術の多面的活用展開）• テーマⅥ＆Ⅶのリスク予測情報は、地域防災力向上に資する、これまで実務での適用実績のないものであり、活用・普及(社会実装)に向けては、リスク予測情報の有用性(活用場面)の検証や使いこなし方・留意点の把握を行う必要がある〇社会実験プロジェクト実施の目的• ポストSIP（R5年以降）にて、洪水・高潮予測システム・IDR4Mの継続運用を、国交省や都道
府県、市町村のユーザーと共同社会実験として行い、これまで実務での適用実績のないリスク予測情報の有用性(活用場面)の検証や使いこなし方・留意点の把握を行う• 社会実験（実績づくり）により、リスク予測情報を実装するための法制度の検討及び情報提供体制の整備を加速させる

R4
国交省と協議
⇒計画立案

R5

R6

社会実験プロジェクト実施・予測情報の精度検証 ・活用リテラシーの向上

R7～
国によるシステム暫定運用
から本格運用へ34

社会実装を実現するためのR4年以降の社会実験プロジェクト ❷降雨予測

⾧時間／広域洪水予測_Ⅵ

危険度分布

越波予測_Ⅵ

高潮/高波予測

浸水予測_Ⅵ

警報・注意報（大雨,洪水,土砂災害,
波浪,高潮）

時空間の解像度・粗定性的

土砂災害予測_Ⅶ
脆弱性評価_Ⅶ35

時空間の解像度・密、定量的

個別リスク予測情報■R5年社会実験の目的
 有用性(活用場面)の検証
 使いこなし方・留意点の把握避難に資する
総合リスク予測情報
IDR4M_Ⅶ＜ 社会実験プロジェクトの候補案 ＞① 外水・内水氾濫、土砂被害予測とそのリスクを考慮した防災対応の高度化（全国版RRI＋IDR4M）:⿁怒川・小貝川、六角川、大肥川② リアルタイム⾧時間洪水予測（全国版RRI+ダム群統合操作+高潮予測）とIDR4M連携による⾧時間・広域避難の高度化:荒川、東京湾（テーマⅥ・Ⅶ究極版）③ 洪水・高潮の浸水予測・リスクを考慮した防災対応の高度化（全国版RRI＋高潮浸水予測＋水門＋IDR4M）:多摩川・鶴見川、東京湾④ 中核医療（災害拠点病院）や避難所などを考慮した地域減災対応の高度化（全国版RRI＋IDR4M）:球磨川

５年間の技術開発の取り組みへの成果のまとめ
After: アンサンブル⾧時間予測システム

 高潮・高波、河川水位・流量のアンサンブル予測を実現し、予測のリードタイムは100時間以上を達成
 最悪シナリオの予測情報の提供を実現

36

After: 広域洪水予測システムの開発
 日本全国の中小河川流域を対象とする
150m空間分解能、6時間先水位・流量予測を実現する広域洪水予測システムを実現

2019年台風
19号での洪水予測結果

週間アンサンブルメンバ数 51
6時間毎予測（1日4回）(目標3時間後出力)
三大湾含む解析広領域
氾濫モデルは川崎市

After: 危機管理型水門管理システムの開発
 電源喪失時の水門・陸閘等の開閉状
況一元監視を実現するLPWA統一通信フォーマットの規格化
 電源喪失時にも機能する水門自重閉
鎖技術の開発After: 統合ダム防災支援システムの開発

 15日前からのアンサンブル降雨予測を実現し、事前放流の拡大を実現
 ダム群連携最適操作シミュレータを開発
ダム流入量（m3/s)

解析領域の拡大（三大湾を含む海域広領域の一体解析）
実台風を対象に運用

ダム流入量のアン
サンブル予測事前放流の拡大５年間の社会実装への取り組みの成果のまとめ
高潮・高波予測ハザードシステムの社会実装
 川崎市図上訓練を通じて、活用場面に応じた予測情報の確度と意思決定の粒度の関係を明らかにした 予測情報の役割と提供範囲（場面と者）の関係を整理し、国へのシステム移転と運用を実現するために、国
土交通省とともに社会実験プロジェクトを計画、令和4年度より実施開始
⾧時間洪水予測システムの社会実装
 国土交通省では、SIPが荒川で開発した⾧時間アンサ
ンブル水位予測システムと同様のシステムを、今後全国で構築・運用予定としており、SIPで開発したプログラム等が今後活かされる予定
広域洪水予測システムの社会実装
 広域洪水予測システムのコア技術であるRRIモデルを活用した洪水予測の高度化等検討業務を、国土交通省
が全国の1級水系を対象に開始
 地方自治体（京都府、兵庫県）では、府県全体の河川を対象にした水位・氾濫予測システムの開発が進められており、広域洪水予測システムで開発した技術が活用開始

37

統合ダム防災支援システムの社会実装
 ⾧時間アンサンブル降雨予測情報は、本技術を用いた商用サービス（日本気象協会）を含めて、全国50ダム以上に導入され精度検証を実施中
 治水ダムに加えて利水ダム（特に発電）への事前放流拡大と増電の効果検証が、電力会社（関電、中部
電、中国電、九電、電源開発）と実施
 ダム群最適操作モデルを開発し、水資源機構のダム群で実証実験を実施
 ダム管理の専門家等で構成される「ダム操作ルール
検討WG」により、アンサンブル予測を導入したダ
ム操作ルール策定のプロセス検討が進展
 フィリピンのダム流域への海外展開を実現
危機管理型水門管理システムの社会実装
 「津波・高潮対策における水門陸閘等管理システム
ガイドライン（国交省・農水省）」の改定作業中
 開閉情報の通信に利用するLPWA通信フォーマット
は、日本規格協会規格としてR4.12に公表済み
 水門自重閉鎖システムは、研究成果をシステム導入
ガイドラインにとりまとめ公表予定