Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
### 1. はじめに

地球環境問題、資源・エネルギー問題の顕在化のもと、持続的なエネルギーシステムの構築に向けて、原子力、石炭ガス化発電、再生可能エネルギーなどの研究開発が進められている。このうち大規模電源はその技術特性から、再生可能エネルギーである風力発電や太陽光発電（以下、PV）はその天候による出力の変動特性から、毎時の電力需給バランス調整機能を低下させる要因となることが懸念されている。これに対し、分散電源、ヒートポンプ給湯機、プラグインハイブリッド自動車／電気自動車の導入に伴い、需要側に貯湯槽やバッテリーなどの蓄熱／蓄電技術が近い将来に普及することが予想され、新しい需要側の調整力として期待されている。2009年10月には経済産業省資源エネルギー庁が「低炭素電力供給システムに関する研究会」を立ち上げ、PV等の再生可能エネルギーや原子力などのゼロ・エミッション電源の比率を50％以上とする低炭素社会の構築に向けた電力供給面での対策の検討を開始するなど、既に新しい電力システムの在り方の模索が始まっている。

また、エネルギー利用の本来の目的はエネルギーの消費ではなく、得られる効用の増加であり、人間の享受できる快適性、生産性の維持向上である。従って、多様な利用形態を持つ家庭や業務の分野において、住空間・働空間の快適性などの必要とされる本来のサービスの質と量を把握し、必要最小限のエネルギー利用により、環境負荷の大幅な低減をはかるべきである。しかし、現実には省エネルギー（以下、省エネ）促進策としては機器効率の向上に主眼が置かれ、効用そのものについて議論される機会は少ない。

これらの状況において、我々が提案する自律協調エネルギーマネジメントは、生活の質の維持、省エネに加え従来の大規模供給側が行ってきた需給調整機能を需要側で分担することで、再生可能エネルギーの導入拡大、エネルギーシステムとの協調による全体の品質向上という、エネルギー問題と環境問題の解決への新たな道を拓く可能性が高い。また、将来的にこれらの生活に密着した需要側のエネルギー技術を、海外を含め地域の条件に合わせて適用することは、エネルギー問題と環境問題の広範な解決に貢献するものと期待される。

## 2 ．研究目的

家庭、業務などの民生部門におけるエネルギーサービス水準を維持・向上しつつ再生可能エネルギーの大規模導入を実現する自律協調エネルギーマネジメントシステムの構築を目的とした。提案システムにおいては、気象予測に基づき広域における「ならし効果」を考慮して予測される再生可能エネルギーの供給量と、空間の質の維持向上に必要なエネルギーサービス量を境界条件として、需要側の建物の分散エネルギーマネジメントシステムが自律・協調的に運用される。

本サブテーマでは、再生可能エネルギー供給量の変動予測として、PVシステムの発電量予測技術の開発を目的としている。従来の研究では、ある単地点のPVシステムの発電量予測（または日射量予測）が主流であった。PVシステムの場合、単地点の発電量は、天候によりきわめて不確定である。しかし、電力系統など実際のエネルギーシステムが確保すべき需給バランスに着目すると、一定の広がりをもった地域（例えば関東地方）の合計日射量、ひいてはPVシステムの合計出力が重要であり、これをより高い確度で予測することが重要である。そこで、本研究では広域における「ならし効果」を考慮したPVシステムの発電量予測技術開発を行うことを目的とした。
### 3. 研究方法

広域エリアでの発電量予測技術の開発のために、単地点および広域エリアにおける日射量・発電量予測手法の開発を行い、予測誤差の評価を行った。予測に利用するデータとしては、従来の研究において大きく3つがある。ひとつは一般的に広く普及している天気予報データである $ ^{1)} $ ， $ ^{2)} $ 。天気予報データも気象庁が発表するものと民間企業が独自に利用するものがある。他には、数値予報（Grid Point Value：以下、GPV）と呼ばれる天気予報の元になる数値予報データが存在する。これまでにもGPVを利用した発電量予測も一部検討されているが、実運用においてはGPVのデータが有償であることなどから、汎用性が天気予報に比べて低い $ ^{3)} $ ， $ ^{4)} $ 。その他に、数値気象シミュレーションから日射量を直接予測する手法 $ ^{5)} $ ， $ ^{6)} $ も検討されているが、ハードおよびソフトの面で一般には利用が困難である。本研究では、広域エリアでの予測精度向上の可能性を確認することを主目的としているため、データの入手しやすさ等から天気予報文字データおよびGPVを利用した手法の検討を行った。

まず単地点の予測誤差の確認のために、天気予報の文字データおよびGPVを利用した日射量予測手法の開発を行い、予測誤差の評価を行った。天気予報データに関しては、実際の予報データの収集が十分でないため、実績の天気データを利用して検討を行った。また、天気実績にランダム誤差を与えることで天気予報を模擬し、天気予報のはずれ率が与える影響などを検討できるようにした。GPVについては、過去の予測されたデータのアーカイブを利用した。単地点の日射量予測手法に関しては、大気外日射量で実測の全天日射量を除す晴天指数を予測するモデルとした。これは、季節・時間によって絶対値が変化する全天日射量を、快晴日に近い値が1.0となるように規格化することで、モデルのパラメータ同定に必要なデータ数を増加させるためである。天気予報利用モデルでは、民間の天気予報で利用可能な天気、気温、湿度等から有効なデータを選択し、単純多重回帰モデルについて検討した。さらにその拡張として前後時間の天気データ入力、周囲天気データ入力についても検討し比較を行った。GPVを利用する手法については、入力パラメータが多変量になるにことに伴い、学習モデルを用いた。従来の研究では、ニューラルネットワークを利用した手法が報告されているが、より認識性能が優れている手法であるサポートベクターマシン（Support Vector Machine：以下、SVM）を利用した。SVMは、ニューラルネットワークと異なり、入出力関係をラグランジュ乗数で表現できることから、最適化問題として解くことができる利点がある。予測誤差評価には、全国の地域差等の把握のため全国の気象庁地上気象官署の日射量を用いた。

次に単地点の発電量予測として、日射量予測データを利用して発電量に変換する間接的な手法（間接予測）と、気象パラメータ等から発電量を直接予測する手法（直接予測）について比較検討を行った。既存のPVシステムの実測データと開発した日射量予測手法を利用して比較検討を行った。

これら開発した単地点の予測手法を応用して、広域エリアの発電量予測手法の基礎検討を行った。広域エリアを予測する場合には、ある限られた点からエリア（複数点）の予測を行う必要が想定される。この手法をアップスケーリングと呼ぶ。特にPVシステムの場合、PVシステムの設置傾斜角や方位角により発電特性が大きく異なる。そのため、アップスケーリングを行う場合に、PVシステムの設備データについて取得方法を含めてどの程度データベース化するかについては、社会システムとして考慮する必要がある。そこで実測のPVシステムの発電量を利用して、開発し
た予測手法をもとにアップスケーリングの基礎的な検討を行い、将来の社会システムとして揃えるべき、PVシステムの設備データに関して検討を行った。

また広域エリアを想定した場合に予測誤差が単地点と比較してどの程度まで低減可能であるかの検討として、2地点間の無相関性の確認を行った。さらに、地点数増加と予測誤差の検討も併せて実施し、広域エリアによる誤差低減の可能性について検討を行った。

これにより、将来PVシステムを大量に導入した場合の広域における「ならし効果」を考慮したPVシステムの発電量予測技術開発を行い、現状における予測誤差の実態把握を行った。

## 4 ．結果·考察

## （１）単地点における日射量予測手法の開発および予測誤差評価

単地点における日射量予測手法の開発として、最初に天気予報を利用した手法について検討を行った。実際の天気予報データの不確かさについて基礎的な確認を行い、時系列予報のデータから、時系列予報の3時間ごとの中率は、約70～50%程度であることが分かった。また、晴天から雨天や雨天から晴天といった極端なはずれの確率が低いことも分かった。他のパラメータとして、湿度に関してはバイアス誤差を有する傾向にあり、バイアス誤差補正後は、誤差標準偏差は約12%程度であった。また、気温の予報精度については、誤差標準偏差は約2℃と他のパラメータと比較して良好であることが分かった。

天気予報を利用した基本モデルとして、前述の天気・湿度・気温を3説明変数の単純多重回帰により晴天指数を求めるモデルの検討を行い、有効パラメータの決定にステップワイズ手法を利用した（変数増減条件：P値：0.250）。データには気象庁地上気象官署（東京、2006/1～2006/12）のデータを利用した。検討結果から、有意な変数が天気および湿度であることを示した。実績天気および実測湿度に模擬的に誤差をそれぞれ70%、10%発生させた場合における日射量の日量の予測誤差結果より、実測日射量と予測日射量の相関図を図1に、予測誤差の度数分布を図2に示す。

図１　予測日射量と実測日射量の相関図

(天気誤差70%，湿度誤差10%，東京；2006/1～2006/12)
図２　予測誤差の度数分布

(天気誤差70%，湿度誤差10%，東京；2006/1～2006/12)

図3には各予測手法による日量予測誤差の標準偏差（最大日量で規格化）の結果を示す。模擬的に天気予報のはずれ率を導入した効果も一緒に示す。

図3 各予測手法による予測誤差の標準偏差（東京；2006/1～2006/12）

単一パラメータを利用した場合と比較して、ほぼ同一のはずれ率条件で比較すると、約2～3%程度の差があることが分かる。また、実績天気と天気予報相当を利用した場合では、実績天気の
予測誤差の約1.4倍程度の誤差になることを示した。さらに誤差低減として、前後時間の天気データを利用する手法および、周辺天気利用モデルの検討の結果も図3に示している。結果から前後天気利用は、ほとんど効果がないことが分かった。一方、周辺天気利用では、日量誤差標準偏差を約1%程度低減できる可能性を示した。しかしながら、周囲利用についてステップワイズ手法によりサイトの選択を月ごとに実施したが、統一性が見られず、明確な物理的関係は示せなかった。

次に、GPVを利用した単地点における日射量予測手法について検討を行った。GPVには5kmメッシュのメソスケールモデルデータを利用した。前日の予測を模擬するために、初期値は前日18時、24時間分のデータを利用した。入力データは各種パラメータの組み合わせを試行し、気温、湿度、雲量、大気外日射量を選択した。SVMの各種パラメータについては、2008年の1年分のデータを5分割したクロスバリデーションを利用して決定した。なお、各種パラメータの決定には東京のデータを利用して行い、そのパラメータを他の地域に応用している。データ学習には直前の60日分を利用し、場所ごとに学習を行った。データの評価は2008年の1年分を利用した。

図4にSVMを利用した東京における日射量予測誤差の相関図を示す。1時間値を利用した1年間の2乗平均平方根誤差（Root mean square error：以下、RMSE）において、約0.134 kWh/m²であった。また、図5にはSVMを利用した全国各地点の日射量予測結果について示す。各地点のRMSEにおける全国平均は、0.136 kWh/m²であった。範囲としては0.101 kWh/m²～0.425 kWh/m²であり、特に諸島地点における予測誤差が大きい傾向にあった。また、内陸部においても奈良や高知など一部地域において予測誤差が約0.20 kWh/m²と大きな箇所が存在し、予測誤差傾向に一定の地域差があることを示した。

図4 SVMを利用した東京における日射量予測誤差（東京；2009/1～2009/12）
図 5 SVMを利用した手法の全国の気象庁地上気象官署における日射量予測誤差

## （２）単地点における発電量予測手法の開発および予測誤差評価

発電量予測には、天気予報やGPVと実測発電量との関係を直接的にモデル化する直接予測と、予測した日射量を利用して発電量に変換する間接予測について比較検討を行った。これらについて、定性的な長所および短所を表1にまとめた。

表 1 発電量予測の分類における長所短所

直接予測	間接予測
メリット	・モデルがシンプル
・パラメータ同定が直接的	・個別システムのデータが必要ない
・気象庁データなどが利用できる
・他のシステムへの汎用性が比較的高い
デメリット	・個別システムのデータが必要
・他のシステムへのパラメータ
応用が困難	・モデルが複雑
・システム依存のパラメータ設定が難しい

検証用の実測データには、産業技術総合研究所に設置された4KW、多結晶システムの2009/10～2010/6のデータを利用した（図6参照）。方位は南西向き、傾斜角は15度設置である。また、間接予測に関しては、最寄りの地上気象官署（約1kmの距離）のデータを利用して、日射量予測の検証も含めて行った（図6参照）。
図6 利用したPVシステム外観と気象庁地上気象官署との距離

直接予測については実測の発電量データを用いて前60日分のデータにより学習を行い、予測データを作成した。基本の予測手法は、前項で開発したGPVを入力としたSVMモデルを利用した。間接予測における日射量予測手法には、直接予測と同様のGPVを入力としたSVMモデルを利用した。PVシステムの発電量 $ (E_{p}) $ は、式(1)(2)で表すことができ、予測した日射量（水平面）を傾斜面日射量 $ (H_{Ag}) $ に変換、その後システム出力係数 $ (K)\cdot $ 温度補正 $ (K_{p\tau}) $ を行い発電量に変換した。間接予測の概要を図7に示す。比較検討として、間接予測、直接予測の予測誤差とともに間接予測については、各ステップにおける予測誤差、推定誤差の影響についてあわせて検討を行った。

図 7 間接予測手法の概要

$ E_{P}=K\cdot\frac{H_{Ag}}{G_{S}}\cdot P_{AS} $ .....(1)

$$ K=K_{P O}\cdot K_{P T} $$

$ E_{P} $ ：発電量 $$ kWh $$ 、 $ H_{Ag} $ ：傾斜面日射量 $$ kWh/m^{2} $$ 、 $ G_{s} $ ：標準日射強度 $$ kW/m^{2} $$ ; $ 1.0kW/m^{2} $

$ P_{AS} $ ：システム定格 $$ kW $$ K ：システム出力係数 $$ - $$ 、 $ K_{PT} $ ：温度補正係数 $$ - $$ 、 $ K_{PO} $ ：その他係数 $$ - $$ 。

評価結果を図8に示す。予測誤差は、直接予測が0.105 kWh/kW、間接予測は各種ケースにおいて0.104～0.110 KWh/kWであった。間接予測におけるステップごとの誤差としては、水平面日射量予測の誤差（図8；間接日射量予測（水平面日射量））が0.109 kWh/m²であり、水平面から傾斜面に変換する時に0.01 kWh/m²程度予測誤差が大きくなる。その後、発電量に変換する際のパラメータである、システム出力係数に実測からの最適値を与えたケース（図8；K固定；期間最適）、固定値0.8～0.7を用いたケース（図8；K固定，0.8および0.7）、さらに温度補正に実測・推定などを用いたケース（温度補正実測および推定）を比較した結果、各ステップ間での差は0.01 kWh/kW以下であった。このことから、間接予測の誤差は、日射量予測の精度に大きく依存し、その他のパラメータの寄与は比較的小さい値であることが示唆された。本検討は特定システムによる検証
であるため、他のシステムを利用した傾向を検討する必要はあるが、今後の発電量予測システムの全体構築に重要な、直接予測と間接予測の設計における基礎的な知見を得た。

図８ 発電量予測における直接予測、間接予測手法の比較評価

## （３）広域予測手法の開発

将来のPVシステム大量導入時における電力システム全体の需給バランス調整力の課題を考えた場合、需給調整が行われる電力システム毎など広域エリアでの予測技術が必要となる。広域エリアでの予測には、単純な手法としては単地点予測の積み上げ手法が考えられる。しかし単地点での予測は、基本的にその地点のPVシステムの発電量（場合によっては日射量）が観測できる状態、いわゆる可観測であることが必要となる。そのため単地点の積み上げ手法の場合には、エリア内に設置されたすべてのPVシステムが可観測である必要がある。その実現性は将来のエネルギーネットワークにおけるモニタリングシステムや社会システムに大きく依存するが、少なくとも現在設置されているPVシステムは可観測の状態にはない。そのため広域予測手法の開発には、特定の複数地点のみ実測データが可観測である条件を想定する必要がある（アップスケーリング）。また可観測なシステム数と共に、想定されたエリアに導入されたPVシステムの設備データの有無も重要となる。特にPVシステムの発電特性は、設置場所、システム容量、方位角、傾斜面が重要なパラメータになるが、現状では、設置場所とシステム容量以外の情報は、データベース化されていない。そこで本研究では、複数地点の実測発電データおよび気象庁地上気象官署のデータを利用して、実測データの可観測性および設備データの有無による影響について基礎的な検討を行った。
アップスケーリングの手法の基本は間接予測と同様に、エリア全体の個別傾斜面日射量 $ (H_{Ag}) $ とシステム出力係数 $ (K) $ を想定し、それぞれに必要な重みを付ける手法とした。この時に、可観測地点が担当するエリア範囲にあるシステム容量 $ (P_{AS}) $ 、方位角 $ (i) $ ／傾斜角 $ (j) $ 分布がパラメータの重み決定に影響する。これを定式化したものを式(3)〜式(5)に示す。ここでは特に影響が大きいと考えられる、エリア加重平均傾斜面日射量 $ (H_{Ag\_wa}) $ の感度分析を行うために、方位角 $ (i) $ ／傾斜角 $ (j) $ データの有無による予測誤差評価を行った。感度分析のために地点および合計システム容量 $ (P_{AS\_total}) $ は既知とし、エリア加重平均システム出力係数 $ (K_{wa}) $ は一定値を用いた。

$$ E_{\mathrm{P\_{t}otal}}=\sum_{m}E_{p,m}=\sum_{m}K_{m}\cdot\frac{H_{Ag,m}}{G_{S}}\cdot P_{AS,m} $$

$$ E_{\mathrm{P\_{t}otal}}=K_{w a}\cdot\frac{H_{A g_{-}w a}}{G_{S}}\cdot P_{A S_{-}total} $$

$$ H_{Ag_{-}wa}=\sum_{i}\sum_{j}a_{ij}\cdot H_{Ag,i,j} $$

$ E_{P\_total} $ ：エリア合計発電量[kWh]、 $ E_{P} $ ：地点発電量[kWh]、K：地点システム出力係数[-]

$ H_{Ag} $ ：地点傾斜面日射量、 $ P_{AS} $ ：地点システム容量[kW]、m：システム数

$ K_{wa} $ ：エリア加重平均システム出力係数[-]、 $ H_{Ag\_wa} $ ：エリア加重平均傾斜面日射量[-]

$ P_{AS\_total} $ ：合計システム容量[kW]、i：方位角、j：傾斜角、a：重み係数、 $ G_{S} $ ：日射強度 $ [kW/m^{2}] $

検証用のデータは、関東エリアの11箇所のPVシステム（合計33.7kW）総和の電力量を予測対象として、気象庁5サイトを可観測サイトとして利用した。ここで日射量予測には、利用した発電データの制約から自己回帰および天気予報データを用いた手法を用いた。また、天気予報を模擬するために実測天気に30％の誤差、湿度に10％の誤差を与えたデータを用いた。ケーススタディとして、方位角／傾斜角が既知の場合、方位角が全部南、西、東だけを利用した場合について比較検討を行った。また、利用する日射量についても個別地点だけ利用と複数地点利用についても検討を行った。図9に利用したPVシステムおよび気象庁地上気象官署の場所および、図10に検証用に利用したPVシステムの方位角／傾斜角の分布を示す。

図9 アップスケーリングに用いたPVシステムと気象厅地上気象官署の地点
(a) 倾斜角分布

(b) 方位角分布

図１０　検証に利用したPVシステムの傾斜角と方位角情報

図１１に各ケースにおける予測誤差結果を示す。すべての可観測な日射量データを利用したケースは、単地点データを利用したケースと比較して、約30％予測誤差が低いことが確認できた。また、方位角／傾斜角データの有無は、極端な例（例えば西向きに設置されている）を除きサイトの方位角、傾斜角データの有無に大きく依存しない結果となった（RMSEにて0.02 kWh/kW以下）。本結果は、年間の統計的な結果のため、詳細な時系列の分析評価は今後の課題として残るが、将来の発電量予測システムを想定した場合の設備データベースのあり方を含む広域の発電量予測手法開発への基礎的知見を得た。

図１１ アップスケーリングの評価結果

## （４）広域エリアにおける予測誤差低減効果の可能性検討

前項では、現実の発電量予測手法を主眼としたアップスケーリングについて検討を行ったが、広域エリアにおける予測低減効果は、利用できるデータの制約から十分には検討できていない。ここでは、広域エリア想定による単地点と比べた予測誤差低減の可能性について検討を行った。検証には、気象庁地上気象官署の日射量データを利用し、自己回帰および天気予報を利用した予
測手法をベースに検討を行った。

予測誤差低減効果の評価方法として、広域エリアにおける2地点間の予測誤差が無相関であれば、エリア平均の誤差がランダムのアンサンブル平均として表すことが可能と考えられる。そこで、2地点間の距離と予測誤差との関係について評価を行った。図12に2地点間の距離と日量予測誤差との関係を示す。2地点間の距離が延びるほど相関係数が低下することが確認でき、エリアを拡大するほど、無相関性が高まることが予想される。ただし、無相関性の考え方については今後更なる解析を行い整理が必要と考える。

図１３には、地点数と日量予測誤差の標準偏差の関係を示している。各地点がすべて無相関であれば、単地点の標準偏差の $ 1/\sqrt{N} $ （地点数:N）となることが予想される。しかしながら、図１３に示すように $ 1/\sqrt{N} $ より先に飽和特性が表れている。これは、個別誤差が等分散性を有していない可能性があること（0'Brienの検定等）や距離との関係が分離できてない等によると考えられる。また図１３に、地点数と予測誤差との関係を指数関係により近似して示した。地点数とエリアの広さの関係は必ずしも線形ではないが、地点数を無限大に増加させた場合が広域エリアを想定した場合の予測誤差低減効果の推定値と考えられる。この仮定のもとで、近似式により単地点の約5～4割程度、誤差を低減できる可能性が示唆された。今後、2点間の天候の相関性や予測誤差同士の相関性、また地域差や設置されたPVシステムの偏りなど詳細な検討事項は残っているが、本結果から理想的な広域エリアによる予測誤差低減効果の見通しを得ることができ、予測誤差の把握を行うことができたと考えられる。

図１２　２地点間距離と日量予測誤差の相関係数
図１３　地点数と予測誤差の標準偏差との関係

## （５）まとめ・結論

本研究では、PVシステムの大量導入を想定し、集中／分散エネルギーマネジメント等に寄与できる発電量予測技術の開発を行った。単地点の予測技術として、天気予報文字データやGPVデータを利用した手法を開発した。全国地区での日射量予測誤差の検証により地域による予測誤差に開きがあることおよび予測誤差範囲を示した。また、発電量予測として、単地点予測については直接予測／間接予測の比較検討を行い、大きな差異が無いなどの基礎的な知見を得た。さらに広域予測としてアップスケーリングのケーススタディを行い、PVシステムの設備データの1つである方位角／傾斜角の影響は相対的に大きくないことを示した。このようにして、今後の社会システムとして準備が必要と考えられるPVシステムの設備データベースのあり方についての知見を得た。さらに、地域や広域エリアの合計予測を想定して、複数個所の平均値での予測誤差の評価を行った。その結果、地点数増加に伴い予測誤差が低減できることを確認し、日量に単地点の約4割程度誤差を低減できる可能性を示した。

本研究を通じて、今後の技術開発課題の抽出を行うとともに、発電量子測誤差の誤差範囲が把握できた。これらの知見は、PVシステムの大量導入を見据えた場合のエネルギーマネジメントや社会システムを考えるためのシミュレーション等の条件設定等に利用可能であり、環境政策への貢献は大きいと考えられる。

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

広域エリアにおける発電量予測の基本となる予測技術として、翌日の予測としては国内で初めてSVMを利用した予測手法を開発し有効な結果を得た。また広域エリアの予測については、多地点の予測誤差低減の効果を国内で初めて示した。また、PVシステムにおけるアップスケーリングの検討も国内では初めてであり、将来の広域予測技術に必要なPVシステムの設備データについて基礎的な知見を得ることができた。特に広域エリアにおける予測誤差低減効果の要因分析を行い、2
点間の距離と予測誤差の相関関係を示したことは、今後の広域におけるPVシステムの予測手法の検討における知見となること等、科学的意義が大きいと考えられる。

## （２）環境政策への貢献

発電量予測は、PVシステムの大量導入には必須の技術課題であり、環境省「地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ検討会」においても「再生可能電力出力予測」が挙げられている。しかしながら、これまでに特に広域の発電量予測の予測誤差は明確になっていないため、導入可能量や必要対策費など定量化が難しいのが現状であった。本研究は、導入可能量および対策費試算における基礎的な知見として、今後の環境政策へ貢献できると考えられる。

### 6 \. 引用文献

1) 工藤満，竹内章，野崎洋介，遠藤久仁，角田二郎：「エネルギーネットワークにおける太陽光発電予測技術」，電気学会論文誌B, Vol.127-B, No.7, 847-853 (2007)

2) 鳩田尊衛, 黒川浩助: 「天気予報と天気変化パターンを用いた日射予測」, 電気学会論文誌B, Vol.127, No.11, 1219-1225 (2009)

3) 與那篤史，千住智信，舟橋俊久，関根秀臣：「ニューラルネットワークを用いた太陽光発電設備の24時間先発電電力予測」，電気学会論文誌B，Vol.128-B，No.1，33-39（2008）

4) 片岡裕次郎，藤原耕二，石原好之，舟橋俊久，奥野義道，中島廣則：「雲量の数値予報データを用いた日射量予測」，太陽/風力エネルギー講演論文集2009，127-130（2009）

5） 山口浩司，滝谷克幸，松岡直基，齋藤裕：「稚内メガソーラプロジェクト（7）～日射量予測について～」，平成21年電気学会電力・エネルギー部門大会講演論文集，06_13-06_14（2009）

6) 橋本潤，小林智尚，吉野純，安田孝志：「数値気象予報モデルを用いた日射量予測」，太陽/風力エネルギー講演論文集2009，247-250（2009）

### 7. 国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

## 8 ．研究成果の発表状況

（1）誌上発表

<論文（査読あり）>

1) Joao Gari da Silva Fonseca Jr., Takashi Oozeki, Takumi Takashima, Kazuhiko Ogimoto: "Solar Irradiation Forecasts with Neural Networks and Numerically Predicted Cloudiness Data", Proceeding of 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition /5th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, 5007-5010 (2010)

## くその他誌上発表（査読なし）>

1) Joao Gari da Silva Fonseca Jr., Takashi Oozeki, Takumi Takashima, Kazuhiko Ogimoto: 「Study on the Effect of the Training Period on the Accuracy of Insolation Forecasts with Artificial Neural Networks」，平成22年電気学会電力・エネルギー部門大会講演論文集，151，10_1-10_2（2010）
2) Joao Gari da Silva Fonseca Jr., 大関崇, 高島工, 荻本和彦: 「サポートベクターマシンを用いた日射量予測に関する研究」, 電気学会研究会資料, メタボリズム社会・環境システム研究会, MES-11-011, 63-68 (2011)

3）大関崇，加藤丈佳，荻本和彦：「太陽光発電の発電量予測の現状と課題」，電気学会研究会資料，メタボリズム社会・環境システム研究会，MES-11-004，19-24（2011）

4) Joao Gari da Silva Fonseca Jr., 大関崇, 高島工, 荻本和彦: 「サポートベクターマシンを用いた東京の日射量予測」, 平成23年電気学会全国大会講演論文集, No.7-061, 94-95 (2011)

## （2） 口頭発表（学会等）

1) Joao Gari da Silva Fonseca Jr., Takashi Oozeki, Takumi Takashima, Kazuhiko Ogimoto: "Solar Irradiation Forecasts with Neural Networks and Numerically Predicted Cloudiness Data", 25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (EU PVSEC)/5th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC), Valencia (2010)

2) Joao Gari da Silva Fonseca Jr., 大関崇, 高島工, 荻本和彦: 「Study on the Effect of the Training Period on the Accuracy of Insolation Forecasts with Artificial Neural Networks」, 平成22年電気学会電力エネルギー部門大会, 福岡市 (2010)

3) Joao Gari da Silva Fonseca Jr., 大関崇, 高島工, 荻本和彦: 「サポートベクターマシンを用いた東京の日射量予測」, 電気学会メタボリズム社会・環境システム研究会, 東京 (2011)

4）大関崇，加藤丈佳，荻本和彦：「太陽光発電の発電量予測の現状と課題」，電気学会メタボリズム社会・環境システム研究会，東京（2011）

（３）出願特許

なし

（４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）なし

（５）マスコミ等への公表・報道等なし

(6) その他

なし
課題名 S-8-2（2）亜熱帯化先進地九州における水・土砂災害適応策の研究

課題代表者名 小松 利光 （九州大学大学院 工学研究環境社会部門 特命教授）

研究实施期间 平成22～26年度

累計予算額 183,511千円（うち26年度32,800千円）

予算額は、間接経費を含む。

本研究のキーワード 災害外力、順応的適応策、調整可能な技術、亜熱帯化、洪水災害、土砂災害

## 研究体制

ゲリラ豪雨の予測手法の開発（九州大学大学院総合理工学研究院）

災害免疫力の素因の抽出ならびにその体系化・台風ならびに高潮の高精度推定モデルの開発・斜面安定化ならびにその評価法の開発・河川災害適応策のための要素技術の開発・都市災害適応策のための要素技術の開発（九州大学大学院工学系研究環境社会部門）

研究協力機関

長崎大学、山梨大学

## 研究概要

### 1. はじめに(研究背景等)

地球温暖化による我が国の亜熱帯化への移行が懸念されているが、最も早くその影響を受けると思われる九州地方を対象に水・土砂災害分野での具体的な温暖化適応策の研究を、流域における山地部、河川部、都市域、沿岸域を対象として行った。九州で適切な適応策を開発・策定して社会実装まで持って行くことは、その後の日本全国への展開、海外への普及にとっても極めて重要である。

我々のグループは柔軟でダイナミックな広義の防災力として「災害免疫力」という新しい概念を導入したが、その素因の抽出を行うことにより、温暖化問題の本質、適応策技術の持つべき特性、適応の際に考慮すべき事柄等について考察を行った。温暖化による災害外力の増大は、実は今我々が想像している以上に大変な事なのではないかと危惧している。災害は人命の損失に直結するため、災害外力の増大の下での防災・減災に我々は総力を挙げて取り組まなければならない。

### 2. 研究開発目的

地球温暖化による降雨強度や降雨量の増大、台風の強大化、少な過ぎる水の問題である渇水の深刻化等が予測されている。洪水災害・土砂災害はAll or Nothingの側面を持つ。洪水が河川堤防を越流すると破堤し氾濫して大災害となるが、破堤せず河道内に洪水が留まる限りは被害は少ない。また土砂災害も土石流等が起こるか起こらないかで決定的に異なってくる。このようにそれぞれのサイトに固有の閾値（限界値）があって、災害外力がそれ以下だと持ちこたえて被害は軽微であるが、それを超えるとカタストロフィックに大災害となる。気候変動による災害外力の増大は、容易にこの一線を越えさせることになり、今や我々が直面する災害は、新しいステージに入っていると言えよう。限られた予算やマンパワーの下で如何に閾値を上げてNothingに近づけるかが問われている。そのためのハード、ソフト、ヒューマンウェアを総動員した適応策の開発ならびにその実装が必要であるが、本研究では防護に主眼を置いたハード対策の開発を主として実施した。

### 3. 研究開発の方法

## (1) ゲリラ豪雨の予測手法の開発

福岡都市圏内の14校の小学校に雨量計を設置した。観測で得られたデータから、局地降雨の実態の把握を試みた。また、高層気象データを用いて、上空の大気の状態についても解析した。局地降雨日と晴天日に分けて両者を比較することにより、局地降雨の発生条件の検討を行った。

## (2) 台風ならびに高潮の高精度推定モデルの開発

有明海湾奥部において、防護施設に関する被災履歴や整備状況の資料を収集し、台風期を含む期間について波浪および潮位の観測を実施した。次に複雑な地形を考慮できる非構造格子による海洋流動モデルFVCOMを高潮推算に応用し、気象庁気象研究所により実施された超高解像度全球大気モデル（MRI-AGCM3.2S）の気
候予測実験結果（現在、近未来、将来）を入手し、将来気候データを利用して有明海の災害危険度を評価した。そして、高潮浸水計算結果から得た知見等をもとに高潮災害への適応策を提案した。

## (3) 斜面安定化ならびにその評価法の開発

沖縄県宜野座村で赤土等流出問題について現地実験にて適応策効果を明らかにした。2010年10月奄美豪雨災害の資料収集・整理、現地調査を行い被害概況等明らかにした。

## (4) 河川災害適応策のための要素技術の開発

それぞれのダムで非常用洪水吐きから溢れないように洪水処理を行う従来型の流水型ダム群3基と提案する新しい概念（カスケード方式）に基づき配置された同じスケールの流水型ダム群3基（以後、越流型）において、洪水制御能力がどのように異なるのかを数値シミュレーションと室内実験により比較し、上流部に設置された流水型ダム群の大きな可能性・有用性を検討した。

## (5) 都市災害適応策のための要素技術の開発

水の流れにより自動車模型に働く抗力を種々の水深、流速、流入角度の組み合わせに対して分力計を用いて計測し、抗力係数を測定・評価した。この抗力係数を用いて、実車の場合の危険度を算出して考察を行った。

### 4. 結果及び考察

## (1) ゲリラ豪雨の予測手法の開発

地上気温と上空湿度の相関図から、地上気温と上空湿度がともにある一定以上になると、局地降雨の発生の可能性が高まることがわかった。これより、朝6時の地上気温と9時の高層気象観測から得られる上空湿度データより、その日の局地降雨の発生の有無の予測が可能となった。

## (2) 台風ならびに高潮の高精度推定モデルの開発

佐賀県を中心に各関係機関の協力の下、有明海関連資料を収集し、現状の経緯および佐賀平野部の地理的特徴等を把握した。平成24年9月に来襲した台風1216号では有明海湾奥の水際線で高潮偏差が増大し、湾奥部で高潮リスクが増大することを具体的に示した。気圧変化も考慮できるようにモデルを改良し、さらに海域での高潮と陸域での浸水を同時に計算可能なモデルを開発した。MRI-AGCM3.2S（現在気候）の解析値と気象庁のベストトラックを比較した上で、台風の中心気圧の累積分布と気候変動特性をもとにバイアス補正を実施した。また、MRI-AGCM3.2S（将来気候）のうち有明海湾奥部で最大の高潮偏差となる台風を抽出し、高潮浸水計算を実施した結果、河川堤防の一部からの越水により浸水することが確認された。また、佐賀平野が低平地であるため、浸水開始箇所は局所的であったにも関わらず、浸水域は広範囲に拡大する結果となった。計算結果から得た知見等をもとに関係機関別の高潮災害への適応策案を提案した。また、この提案事項をもとに対象自治体である佐賀県と協議し、適応策の実施に向けた情報提供および情報共有の協力体制を確立した。

## (3) 斜面安定化ならびにその評価法の開発

農家のために営農上不利益を講じない赤土流出適応策を組み込む必要があることがわかった。奄美豪雨災害時の14地点の雨量観測所のデータから、2種類の降雨パターンがあることがわかった。

## (4) 河川災害適応策のための要素技術の開発

複数の流水型ダムが直列に配置された場合、従来の考えに基づいた非越流の流水型ダム群と比較して、山間部の上流側のダムで非常用洪水吐きからの越流を許容する(カスケード方式)ことで、一般的にはより重要となる下流側の洪水制御能力が顕著に強化されることが分かった。総合治水における流域貯留の概念に添うものとして、河道内遊水池とも言うべき流水型小規模ダム群を用い、新たな越流型洪水制御方式を取り入れることで、環境と調和した新たな洪水制御が可能となった。

## (5) 都市災害適応策のための要素技術の開発

実際の自動車が迎角に応じてどの程度まで流されずに耐えられるかについて試算を行った。その結果、流水に自動車が耐える限界は迎角により大きく異なることがわかった。水深と流速の組み合わせに対し車が流されるか流されないかを判断できる一覧表を作成した。また、前原市（現糸島市）の事故現場を対象に氾濫シミュレーションを実施し、軽自動車が流された時間帯の状況を再現した。本計算により、事故現場は周辺から道路を伝って雨水が集中し、氾濫流の流速が大きくなるという特徴を有することが再現できた。このような多くの場所が冠水時に自動車走行が危険となる場所として地域住民や運転者がリアルタイムで認識できるようにするために、今後簡便な適応策を講じる必要がある。

### 5. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

・災害外力が増大するという遷移過程における防災技術のあり方を災害免疫力の概念に基づいて検討し、社会や自然環境と調和しながら防災力を上げていくためには、「順応的適応策」が不可欠であることを明らかにした。
更に、順応的適応策となり得る防災技術の特性を明らかにし、流域の山地部、河川部、都市域、沿岸域の防災技術の開発ならびに社会実装の検討を行った。

・福岡都市圏における降雨特性把握のために14個の雨量計を設置し、降雨観測を行った。福岡平野における局地的降雨の降り出し場所と雨域の移動経路が概ね明らかとなった。福岡管区気象台における地上気温と上空湿度がともにある一定値以上になると、局地降雨の発生の可能性が高まることを明らかにした。

・メソ気象モデルWRFを用いて2006年9月14日に福岡平野において発生したゲリラ豪雨、平成24年7月九州北部豪雨の再現シミュレーションを行った。ゲリラ豪雨への都市の影響を評価する手段の一つとして、人工排熱量の違いによる降雨量の変化を検証した結果、人工排熱の増加とともに、降雨量が増加することが明らかとなった。感度実験の結果、雲微物理過程と境界層乱流混合過程の最も適合度の高いスキームの組み合わせを選出し、歴史的豪雨であった対象事例においてもWRFは概ね適用可能であることが明らかになった。

・有明海湾奥部の水際において台風期に潮位観測を行った結果、有明海の西側を北上する台風によって、湾奥部で高潮（潮位偏差）が大きく増幅される場合があることを具体的に示した。改良した海洋流動モデルをもとに浸水計算を実施した結果、バイアス補正後の台風では、河川堤防からの浸水により浸水域が広範囲に拡大する結果となった。また、参考に解析したバイアス補正後の台風（室戸台風級）では、海岸堤防を含む局所的に堤防高が低い箇所からの越水により、佐賀平野全域で甚大な浸水被害が生じる可能性が示唆された。

・沖縄県宜野座村にて種々の適応策の赤土流出抑制効果の把握を行った。グリーンベルトが年間を通して流出抑制効果が高いこと、また、豪雨に対する敷き砂の有効性を示した。更に奄美豪雨に伴う斜面崩壊現象に関し、斜面崩壊の現地調査を行って、発生メカニズムと課題を整理した結果、雨の降り方、地盤の地形・地質特性を取り入れたリスク評価手法の必要性を提示した。

・河川洪水対策のための本研究の結果、複数の流水型ダムが直列に配置された場合、従来の考えに基づいた非越流の流水型ダム群と比較して、山間部の上流側のダムで非常用洪水吋きからの越流を許容することで、一般的にはより重要な下流側の洪水制御能力が顕著に強化されることが分かった。なお、本研究で提案された上流側のダムの越流を許容する新たな治水方式は、従来から一般的に用いられているゲート操作を行う貯水型ダム群にも適用可能である。即ち、本研究の成果は、今後の温暖化による災害外力の増加に向けた有力な適応策（超過洪水対策など）として期待できる。

・現在の車社会を災害外力の増大にどう対応させていくかについての研究では、どういう水深と流速の組み合わせで車が流されるかを明らかにした。近年の集中豪雨に対しては、行政の通行止め等の措置は間に合わないため、運転者個々人に状況に応じた正確な判断をしてもらうことが不可欠であり、そのために簡便に運転者に道路上の氾濫情報を提示する方法を提案した。

## (2) 環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

・沖縄県農林水産部営農支援課から平成22年度地域協力型環境保全営農支援モデル事業(平成22年12月17日公募)の目的に、「近年のゲリラ豪雨の発生等により赤土等の流出は依然として自然環境に大きな負荷を与えている状況である」と記載され、本研究の成果によりゲリラ豪雨対策の必要性が明記された。

・国土交通省の矢部川河川整備計画に本研究の順応的適応策の概念の一部が採用され記載された。

・大分県竹田市の橋梁部における流木災害対策に本研究の成果が反映され、実施された。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

・将来の気圧分布や波高分布の把握および、高潮災害の危険区域（有明海湾奥部）の浸水被害を定量的に評価することにより、今後の沿岸防災計画を立てる上で重要な知見を与えることができた。さらに、研究成果をもとに自治体と協議して高潮災害への適応策の提案を行った成果は、今後行政が活用することが見込まれる。

・気候変動(豪雨や渇水頻度の増加)を考慮した取組みとして、インターネットを通じてリアルタイムで気象・土壌水分をモニタリングできる情報共有型システムを導入した。自治体や農家の方にも参加頂いた勉強会では本システムの利用法等の説明を行った。

・S-8-2(2)の代表の小松が委員長を務めた大分県竹田市の玉来ダムの検証委員会では、最終的に流水型ダムを用いた環境に配慮した治水策を支持するとの答申が出され、現在、建設に向けて最終調整に入っている。玉来ダムでは、最新の研究成果を集積した最高の流水型ダムの築造を目指すことになっており、本研究グループの成果が最大限に発揮されることになっている。

・河川の上流山地部に小規模流水型ダム群を設置し、かつカスケード方式で運用することは、将来の水・土砂災害の様相が変化しても全て対応でき、かつ流域貯留という総合治水の概念にも合致するため、将来の治水対策として国や自治体での活用が大いに見込まれる。
### 6. 研究成果の主な発表状況

## (1) 主な誌上発表

## <査読付き論文>

1) 木梨行宏、中野俊夫、横田雅紀、橋本典明、山城賢: 土木学会論文集B3(海洋開発)、67, 973-978(2011).

「高潮推算における気象外力の入力時間間隔に関する検討～台風9918号を例として～」

3) 田井明、橋本彰博、押川英夫、小松利光: 河川技術論文集、17, 473-478 (2011). 「2010年10月奄美豪雨時の住用川流域の洪水と住民行動に関する調査」

4) 木梨行宏、山城賢、姬野慎太郎、中野俊夫、橫田雅紀、橋本典明：土木学会論文集B3（海洋開発）、68，858-863（2012）.

「高潮推算における非構造格子モデルの適用性に関する基礎的検討」

5) 木梨行宏、山城賢、姫野慎太郎、横田雅紀、橋本典明: 土木学会論文集B2(海岸工学)、68, 201-205(2012).

「MRI-AGCM3.2Sにより得られた将来気候データに基づく有明海での将来の高潮に関する検討」

6) H. OSHIKAWA and T. KOMATSU: Proc. of ICOLD 2012 KYOTO, 24, 1_51-1_56 (2012) "Cascade Type Flood Control Using Plural Dams"

8) 久田由紀子、松永信博、杉原裕司: 土木学会論文集B1(水工学)、69, I_361-I_366(2013). 「福岡都市圏における局地降雨の発生特性に関する研究」

9) 野口託充、杉原裕司、大隈洋平、久田由紀子、松永信博: 土木学会論文集B1(水工学)、69, I_1777-I_1782(2013).

「福岡都市圏におけるヒートアイランド強度の変動特性」

10）田辺智子、山城賢、島田剛気、横田雅紀、木梨行宏、橋本典明：土木学会論文集B3（海洋開発）、69,1000-1005(2013).

「有明海湾奥部における高潮の増幅特性について」

11）田辺智子、山城賢、島田剛気、橫田雅紀、橋本典明：土木学会論文集B2（海岸工学）、69，421-425(2013).

「2012年16号台風を外力とした有明海における高潮の規模に関する検討」

12）橋本彰博、田井明、小松利光、池畑義人：河川技術論文集，19，105-110（2013）.

「平成24年7月九州北部豪雨災害に洪水時の河川横断構造物と流木の危険性－玉来川下流域を対象として一」

13) H. OSHIKAWA, Y. MITO and T. KOMATSU: Journal of Disaster Research, 8, 3, 447–455, (2013) "Study of Flood Control Capability and Advanced Application of Multiple Dams Constructed in Series"

15) A. HASHIMOTO, A. Tai, H. OSHIKAWA and T. KOMATSU: Floods: From Risk to Opportunity, IAHS Publ. 357, 48–56 (2013)

“Characteristics of flood disaster and evacuation activities of residents at Amami Oshima Island, Japan”

16）杉原裕司、今釜祥、大隈洋平、松永信博、久田由紀子、李洪源：土木学会論文集B1（水工学）、70, I_541-I_546（2014）.

「WRFによる豪雨イベントの計算雨量に関する感度実験」

17）田辺智子、横田雅紀、山根知洋、児玉充由、山城賢、橋本典明：土木学会論文集B3（海洋開発）、70,1200-1205（2014）.

「MRI-AGCM3.2Sの台風強度特性を考慮した有明海における高潮の将来予測に関する検討」

18）押川英夫、小松利光：土木学会論文集B1（水工学）、70, I_1555-I_1560（2014）.「カスケード方式に基づく直列配置されたダム群の洪水制御機構」

19）押川英夫、小松利光：土木学会論文集B1（水工学）、71，I_1417-I_1422（2015）.「カスケード方式に基づく直列配置された流水型ダム群の洪水制御能力の評価」

20）橋本彰博、川井一輝、田井明：土木学会論文集B1（水工学）、71，I_1453-I_1458（2015）.
「2010年奄美豪雨の氾濫解析と氾濫発生要因の検討」

他、23編。

## く査読付論文に準ずる成果発表>

特に特筆すべき事項はない。

## (2) 主な口頭発表 (学会等)

1）荒木功平、村山啓太、安福規之、大嶺聖、北村良介：第46回地盤工学研究発表会(2011)

「水分拡散係数の算出に関する一考察」

2) H. OSHIKAWA, T. KOMATSU: 35th IAHR World Congress, 2013

“Flood Control Capability of Dry Dams Constructed in Series”

3) A. HASHIMOTO, A. TAI, K. KAWAI, T. KOMATSU: 35th IAHR World Congress, 2013

“Characteristics of Amami Oshima Island Heavy Rainfall Disaster in October 2010”

4）杉原裕司、今釜祥、大隈洋平、松永信博、久田由紀子、李洪源：第58回水工学講演会（2014）

「WRF による豪雨イベントの計算雨量に関する感度実験」

5）押川英夫、小松利光：第58回水工学講演会（2014）

「カスケード方式に基づく直列配置されたダム群の洪水制御機構」

6）岩見康平、荒木功平、安福規之、ハザリカへマンタ、石藏良平：第49回地盤工学研究発表会（2014）

「室内表層せん断試験装置を用いた赤土の表面抵抗性の把握」

7) H. OSHIKAWA, T. KOMATSU: 19th IAHR-APD Congress, 2014

“Study on the Risk Evaluation for a Vehicular Traffic in a Flood Situation”

8) A. HASHIMOTO, A. TAI, T. KOMATSU: 19th IAHR-APD Congress, 2014

“Flood Risk due to Driftwoods Accumulation and Blockage at River Bridges”

9）押川英夫、小松利光：第59回水工学講演会（2015）

「カスケード方式に基づく直列配置された流水型ダム群の洪水制御能力の評価」

10）橋本彰博、川井一輝、田井明：第59回 水工学講演会（2015）

「2010年奄美豪雨の氾濫解析と氾濫発生要因の検討」

他、52編。

### 7. 研究者略壓

課題代表者:小松 利光

九州大学工学部卒業、工学博士、現在、九州大学大学院工学研究院特命教授

## 研究分担者

## 1 ）松永 信博

九州工業大学工部卒業、工学博士、現在、九州大学大学院総合理工学研究院教授

## 2 ）橋本 典明

九州大学工部卒業、博士（工学）、現在、九州大学大学院工学研究院教授

## 3 ）安福規之

山口大学工部卒業、博士（工学）、現在、九州大学大学院工学研究院教授

## 4 ）押川 英夫

九州大学工部卒業、博士（工学）、現在、九州大学大学院工学研究院助教

## 5 ）橋本 彰博

東京理科大学理工学部卒業、博士（工学）、現在、九州大学大学院工学研究院特任助教
## S-8-2 自治体レベルでの影響評価と総合的適応政策に関する研究

## （２）亜熱帯化先進地九州における水・土砂災害適応策の研究

国立大学法人 九州大学

大学院工学研究院 小松 利光

大学院総合理工学研究院 松永 信博

大学院工学研究院 橋本 典明・安福 規之・押川 英夫・橋本 彰博

平成22～26年度累計予算額：183,511千円

（うち、平成26年度予算額：32,800千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

本研究では、「災害免疫力」を評価軸とした温暖化過程および温暖化後の水・土砂災害（斜面土砂災害、洪水災害、ゲリラ豪雨災害、車社会の適応、高潮災害）の災害外力に適応しうる高度な影響・適応策評価モデルを開発するとともに、日本で最も早く亜熱帯化が進む九州に適用することを検討した。その際、災害外力の増大という移行・変化の過程の下では、大規模な施設構築による適応策の実施は、災害状況の変化、資金面、時間的な制約、環境面、住民の合意形成等から極めて困難で、状況に応じた柔軟で経費のあまりかからない小刻みな適応策（順応的適応策）にならざるを得ないものと思われる。順応的適応策として用いられる技術は従来の固定的・単独的技術では対応できず、柔軟で調整可能な、時には後戻りすら可能な技術が求められる。我々は、国（国土交通省）や九州内の自治体（福岡市、佐賀県、沖縄県）と連携することで、国や自治体の各レベルに応じた温暖化の影響評価・適応策の開発・検討を行った。

例えば、気候変動下の洪水制御においては、河川の流下能力には自ずと限界があることから、降雨強度の増大による洪水量の増加分は、河川に受け持たせることは今後ほとんど不可能で、流域に一時貯留する総合治水に依らざるを得ない。すなわち上流の山地部において河道内遊水池ともいうべき小規模流水型ダム（穴あきダム）群による流域貯留ならびにカスケード方式による新たな洪水制御は、周辺環境とも調和した柔軟で調整可能（順応的）な画期的技術となっている。また本研究で開発された山地部、都市域、臨海部における他の防災技術も、国民の生命・財産を守るためには不可欠の技術となっている。

## [キーワード]

災害外力、順応的適応策、調整可能な技術、亜熱帯化、水・土砂災害

### 1. はじめに

地球温暖化による我が国の温帯から亜熱帯への移行が懸念されているが、最も早くその影響を受けると思われる九州地方を対象に水・土砂災害分野での具体的な温暖化適応策の研究を、流域