Users Product Trial Report
用户产品体验报告

三井共同建设咨询有限公司
MCC研究所防灾研究室长　原田绍臣

使用产品　UC-win/Road Ver.15（泥石流模拟插件）
基于3DVR技术，广泛应用于城市/交通规划、车辆开发和一般信息系统的高级实时仿真软件。“泥石流模拟功能”将泥石流分析处理后的情况在3DVR空间上按时间序列进行可视化。这是防止受灾，探讨减灾对策以及让地区居民了解受灾情况的有效工具。

利用DX技术促进有效的泥石流对策

三井共同建设咨询有限公司 MCC研究所防灾研究室长
原田绍臣（Harada Tsuguomi）

1997年进入三井共同建设咨询有限公司，担任防沙部长至今。近年来，他主要负责道路防灾领域的道路土方结构设计、利用DX（CIM/BIM）和AI的防灾措施以及基础设施的维护和管理。另一方面，作为社会贡献活动的一部分，他作为日本土木工程师协会、日本道路协会和建筑顾问协会的专家成员，参与了国土强韧化相关标准的研究和制定。(立命馆大学客座教授/京都大学大学院研究员、博士【工学/农学】、技术士【建设部门】)

照片1 令和7月3日热海市伊豆山地区泥石流灾区周边地区的航拍照片
Copyright ©️ 地图/航空照片阅览服务国土地理院

前言

近年来，因突发暴雨引发的大规模泥沙灾害频发，应对这些灾害已成为一个问题。尤其是日本，约70%的土地为山地，地形陡峭、地质脆弱的地区多，暴雨引发泥石流的风险极高。此外，据报道，日本各地都报告了泥石流造成的巨大人员伤亡和经济损失，社会强烈要求防止和减轻泥石流灾害。

在这种情况下，2021年7月发生在静冈县热海市的泥石流（照片1）被普通居民拍摄下来，并在社交网站上公布，这提高了公众对泥石流灾害的认识。

另一方面，为了应对社会经济条件的急剧变化，在基础设施领域利用数据和数字技术"改变社会资本和公共服务"，并通过"改变业务本身、组织、流程、建筑业、国土交通省的文化、风土和工作方式"，实现"安全、可靠和富裕的生活"。需要进一步有效利用现有三维地形数据（例如，通过VR素材顺利推进业务）等（图1、图2）。

图1：基础设施领域DX的目标和概述（资料来源：关于推进国土交通省DX数字化转型）

图2 在整个施工过程中连接3D数据，以促进i-Construction的发展（资料来源：关于推进国土交通省DX数字化转型）

基于这些背景，本文概述了"泥石流插件（UC-win/Road Ver.15）"，该插件被认为是未来在泥石流对策（例如照片2）中进一步有效利用数字化地形模型（DX推广）的有效工具之一。

照片2：一个山体滑坡对策项目（防沙堤坝）的例子，该项目通过捕获泥石流以防止下游发生山体滑坡。

泥石流模拟模型(UC-win/Road Ver.15;插件)的概要

本次介绍的“UC-win/Road Ver.15”的插件“泥石流模拟模型”是以表1所示的既往研究(既往分析模型)为计算引擎而开发的。如表1所示，可进行 "泥石流的预测"、"泥石流的平面浸水和沉降预测"、"防沙堤等泥石流对策设施的效果预测 "等一系列计算，模型配置可结合 "UC-win/Road Ver.15 "的主体进行输入和输出（例如计算结果的可视化）(图3)。

计算模型	概要
泥石流流动预测(一维模型)	针对山地河流中发生的泥石流流动（包括侵蚀、沉积等河床变化）随时间变化的预测而提出的计算模型^2）
泥石流的平面泛滥、堆积预测(二维模型)	针对预测泥石流对下游房屋的损害，平面二维扩展提出的计算模型^3）
防沙堤等泥石流对策设施的效果预测	针对预测规划中的防沙设施的有效性(泥沙捕捉量)的计算模型，从对应可渗透的防沙堤到不可渗透的防沙堤。^{２）、4）}

表1：泥石流模拟模型的概要
（所搭载的计算引擎^1））

图3“UC-win/Road(主体)”与“泥石流模拟插件”的关系(模型构成)

参考文献

中谷加奈・和田孝志・里深好文・水山高久:开发安装GUI的通用泥石流模拟器，有关泥石流灾害的研讨会论文集，Vol.4, 2008。
里深好文・水山高久:关于设置防沙堤坝的领域的泥石流流动、堆积的数值计算，防沙学会杂志，Vol.58, No.1, p.14- 19,2005。
和田孝志・里深好文・水山高久:泥石流的一维和二维模拟模型的结合，防沙学会杂志，Vol.61, No.2, p.36- 40,2008。
里深好文・水山高久:关于格子型防沙堤调节泥石流的数值分析，防沙学会杂志，Vol.57, No.6, p.21- 272005。

在泥石流模拟过程中所需的条件输入(例如，地形条件和计划中的防沙堰堤的位置设定)，通过鼠标拖动等，具有优异的可操作性（例如，图4和5，图6）。此外，可以很容易地将模拟（流动）泥石流的结果输出为VR视频，也可以随着时间的推移进行监测（图7）。

图4 从构建的UC-win/Road地形模型中设置泥石流分析范围

图5 防沙堤位置和观测点(泥石流量计算位置)的设定
（简单的鼠标拖动操作）

图6 泥石流模拟中的
输入/确认界面（通俗易懂的界面配置）

图7 泥石流模拟结果的可视化
（考虑时间变化的VR视频制作）

在此，表2显示了泥石流对策项目中泥石流模拟（UC-win/Road插件）的预期引入效果示例（例如，照片2）。

引入效果	概要
风险评估结果的可视化	通过将复杂的计算结果可视化，以易于理解的方式向项目提议者（管理者）和项目受益者（当地居民等）解释泥石流灾害的损害风险。
业务效益的可视化	此外，还对在该地区规划的泥石流对策设施的工程效果（防沙堤坝的泥沙捕捉效果等）进行了说明。
景观评估的研究	另外，对通过与UC-win/Road协作而计划的防沙堤等的景观评价和施工状况进行说明。