泛滥分析结果的动态3D模拟

UC-win/Road xpswmm 插件 Ver.2
(for Tsunami)

初版发布:2010.09.21

¥22,000

相关产品: UC-win/Road xpswmm

程序概要

泛滥分析/VR模拟

Road for xpswmm是在UC-win/Road导入xpswmm的泛滥分析结果在三维VR空间表现泛滥水面的上升/下降时间轴变化、泛滥水面的速流失量时间 轴变化、地中管路与管内水位的时间轴变化的插件工具。

程序的功能与特点

时间轴変化

●泛滥水面上升/下降的时间轴变化

在xpswmm插件免费版中,需要对每一个水面设置可动模型,所以随着水面增多则需要较多的工作量。而在xpswmm插件中,在程序内部基于时间轴的水面上升以及下降表现进行自动化,无需用户的手动设置。


●泛滥水面的流速向量的时间轴变化

可以表现基于时间轴的泛滥水面的流速以及方向,加强了流动感。


●地下管路与管内水位的时间轴变化

对下水管道、马葫芦铺设状况进行了三维表现。实现了基于时间轴的管内水位的上升以及下降等泛滥分析结果可视化。


基于浅水理论差分法的海啸分析

基于实时虚拟现实UC-win/Road的海啸可视化功能。
通过连接xpswmm可以生成海啸,并且自定义海啸的位置、范围和高度。
由浅水理论的差分法可预测将来有可能发生的海啸的陆域淹水范围或淹水深度,计算对结构物的波力评价或漂流物搬运、计算各网格的波高及速度来制作海啸高度分布图。提供与东北大学海啸工学研究室(今村文彦教授)共同研究的分析模型。


相关信息
・xpswmm海啸分析例(釜石模型)

>> 海啸分析(xpswmm)输入支援服务 造价例(釜石模型)
>> 海啸分析(xpswmm)输入支援服务 费用例(釜石模型) ('12.02.13记载)


FORUM8 design festival2011 第5回 design Conference 「水工」Session 
「使用xpswmm海啸分析和可视化」  FORUM8 UC-1 开发第1Group

在以往设置防洪堤来阻挡水流的海啸分析基础上,添加了决堤的设想场景,模拟釜石港的受灾状况,面向减少受灾情况提供了可视化方案。

▲和海啸分析软件的协同分析

▲海啸水面的反射和折射

▲建筑物周边的海啸

▲海啸到来后的数十秒(受灾图)

▲海啸的流速向量

海啸的产生机制

当在海底下发生地震时,海底下的地壳会产生剧烈的升降运动。处于地壳正上方的海面将上下震荡,所形成的大型海浪便形成了海啸。
当收到海啸警报后,在港口停泊的船只为了避难会停驶在离岸边有一定距离的海域。这是因为在岸边有一定距离的海域海底较深,受海啸的影响也会较小。
"津波(tsunami)"的由来是因为相对于在离海一定区域的海域航行的船仅受到较小的影响,"津"(港口)会受到严重的灾害。现在,海啸这个词在英语中的表现也仍然引用日文"津波(tsunami)"的发音。
海啸的速度是水深乘以重力加速度取平方根得到的(v=√gd)。将水深设定为4,000m的话,海啸速度约720km/h(200m/s),与喷气式飞机的速度相同。

▲图1 海啸发生的概念图

海啸分析案例

●概要
今村研究室所进行的海啸数值计算使用了浅水理论的差分法。海啸分析就是对于将来有可能发生的海啸进行预测陆域淹水范围货淹水深度得遡上还原模拟。根据计算数值,计算出对构造物的波力评价、漂流物搬运,各网点波浪高度及速度等制作分布图。另外,关于海底地形信息,有海上保安庁的公開的资料。

●输入信息等
关于输入信息,有震源信息(震级、震源深度、位置)・海底地形数据(海拔高度、位置)・地形信息等。

●分析結果例
接下来介绍2008年7月19日发生的福島县沖地震的计算结果的一个例子。
  地震的规模是M =6.6、震源深度10km的程度
这个研究成果虽然比气象厅的预测到达时间晚20分钟左右,但预测结果和观测结果基本一致。

▲最大海啸高度分布例


■ 海啸模拟 (粒子法分析結果利用提案模型)
将粒子法的分析結果在UC-win/Road上以可动模型用时间历史动作化的VR模型
(将海啸的表现形式制作成VR模型的概念模型,不适用于实际的海啸分析。)

海啸数值分析支援服务

使用今村研究室开发的海啸分析码,可以连带使用在,适用于危害图制作和海啸避难预测等的分析支援服务或是UC-win/Road
另外,这个海啸分析码被认为也适用于危害图制作和海啸避难预测。
通过把UC-win/Road的地形・建筑・树木等基本信息由Road数据连带载入,可实现输入的省力化。同时,将分析码的计算结果输入UC-win/Road可实现可视化。


●输入条件

震源信息・海底地形数据・地形信息


●分析结果示例

2008年7月19日福岛县沖地震的计算結果。和观测結果基本一致。


●東北大学今村研究室的研究内容

東北大学海啸工学研究室(今村文彦教授)进行着海啸相关的研究,以下为研究内容。
研究内容
灾害是由自然现象(外力)和人类社会的运作干涉而发生的。灾害的形态也是伴随着人类活动方式的变化而改变。将来的灾害対策不仅要以过去的灾害例为基础,还要预测和社会发展一起变化的灾害过程,适应于地域的发展和脆弱性。
海啸工学研究室是世界上唯一从工学性的立場进行海啸研究夫人研究机构。以灾害対策・控制的理念为基础, 主要进行国内外の現地調査研究、高精度海啸数值预测系统的开发、以及地域的海啸対策支援。特别是海啸分析技術,是作为被预测为世界海啸被害国的国际性技术转移对象,也是TIME(Tsunami Inundation Modeling Exchange)项目的核心位置。今村研究室的海啸分析码は、目前为止技术转让给世界上7个国家以上,有利于海啸灾害的减轻。


▲印度洋海啸(2004年)的分析动画(東北大学海啸工学研究室)


▲近年的海啸产生地点

▲Several functions of coastal forest in Japan
(Hamada & Imamura,2003)

xpswmm数据导入界面

在此导入《显示位置的坐标位置调整》、《洪水结果》、《管路数据》、《管流结果》。



▲(1)泛滥水面描绘选项

▲(2)下水道描绘选项


▲地中管路和管内水位


▲UC-win/Road 泛滥水面


▲UC-win/Road 泛滥水面流速向量

(xpx, xp文件)间的连接

管道・马葫芦描绘、下水道管、马葫芦的铺设状况图示化、管流信息图示化。



 

xpswmm和UC-win/Road的连接

 

xpswmm

数据变化方法

 

UC-win/Road for xpswmm

数据变换方法

 

UC-win/Road

1)结果文件的选择

选择从xpswmm输出的时间历史结果文件。可选择多个。

2)选项设定

  • 输出文件的选择
    支持输出到LandXML文件和UC-win / Road模型作为输出目标。
  • X-Y的方向
    結果文件会输出各网点位置的左边和深度(Depth),这时候客人已分别把X、Y的方向选择为东南西北南。另外、通常模型虽然会配置在项目的中央,但利用offset可以变更在中央的配置位置。
  • 深度方向
    Depth的方向可选择垂直向上,向下。
  • 楼层
    可设置深度间隔和表示每个深度位置的颜色。

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UC-win/Road Ultimate ¥113,000 UC-win/Road 本体
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(for Tsunami)
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