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最初に見る入口。User Manual、2D User Manual、Mapper、Hydraulic Reference、Sediment、Known Issuesへ進めます。
River Analysis System
HEC-RASで河川水理・2D氾濫解析を行う
HEC-RASは、1次元定常流、1D/2D不定流、2D氾濫、河床変動、水温・水質、雨水管路ネットワークなどを扱う水理解析ソフトです。日本の実務では、河川水位計算、浸水想定、破堤氾濫、河道改修効果検討に使いやすいアプリです。
Official manuals
先に確認したいHEC-RAS公式資料
2D氾濫解析では、操作マニュアルだけでなく、2D User's Manual、RAS Mapper、Hydraulic Referenceを分けて確認します。
HEC-RAS User’s Manual
Version 6.6 PDF
プロジェクト作成、Geometry、Flow Data、Plan、計算実行、結果確認などの基本操作。
HEC-RAS 2D User’s Manual
Version 6.6 PDF
2D Flow Area、計算メッシュ、breakline、2D境界条件、降雨・浸透、2D結果確認。
HEC-RAS Mapper User’s Manual
Version 6.6 PDF
Terrain作成、土地利用・粗度、地図表示、結果の浸水深・流速・水面標高の可視化。
HEC-RAS Hydraulic Reference Manual
Version 6.6 PDF
1D/2D水理計算、橋梁・カルバート、粗度、流況、計算手法の根拠確認。
Local manuals
本サイト内のHEC-RAS実務マニュアル
公式資料へ進む前の日本語導入として、1D解析と2D解析を別ページで詳しく整理しています。
Capabilities
HEC-RASでできる主な解析
河道を1D、氾濫原を2D、または全体を2Dで扱うなど、目的に合わせてモデル化できます。
定常流・不定流計算
横断測量断面、粗度係数、流量・水位境界条件を使い、河川水位や流下能力を検討します。
平面2次元氾濫解析
DEMと2Dメッシュを用いて、浸水深、流速、流向、到達時間、水面標高を計算します。
河道・氾濫原の結合
河道は1Dで効率的に、氾濫原は2Dで面的に表現し、堤防越流や横流入を扱います。
橋梁・カルバート・堤防
橋梁、樋門、カルバート、堰、堤防、道路盛土などを条件として反映します。
土砂輸送・河床変動
河床材料や流砂量式を設定し、洗掘・堆積などの移動床解析へ拡張できます。
RAS Mapperで可視化
計算結果を地図上で確認し、浸水範囲、浸水深、流速、水面標高をGIS用に出力します。
Input data
必要な入力データ
2D氾濫解析では、地形データの品質とbreakline設計が計算精度に大きく影響します。
| 分類 | データ例 | ポイント |
|---|---|---|
| 地形 | DEM、LP、河道断面、堤防天端、道路盛土 | 平面直角座標系など投影座標系で統一します。 |
| 河道 | 中心線、横断線、粗度、橋梁・樋門 | 1Dモデルでは横断測量の品質が重要です。 |
| 2Dメッシュ | 2D Flow Area、Cell Size、Breaklines | 堤防・道路・河道・水路沿いにbreaklineを入れます。 |
| 境界条件 | 上流流量、下流水位、雨量、横流入 | HEC-HMSからDSS経由で流量を渡す構成が有効です。 |
| 結果 | 浸水深、流速、到達時間、水面標高 | GeoTIFFやCSV、GISレイヤとして成果整理します。 |
1m DEMをそのまま1mメッシュにしない
1m標高メッシュを使う場合でも、計算メッシュまで1mにすると計算負荷が大きくなります。実務では、堤防、道路、河道、水路などをbreaklineで表現し、氾濫原は5m、10m、20mなど目的に応じたセルサイズにすることが多いです。
局所的な流れや越流部だけ細かくし、遠方の氾濫原は粗めにすることで、安定性と実用性を両立します。
Procedure
2D氾濫解析の基本手順
初期検討では、以下の順番で小さなモデルから検証するのがおすすめです。
- 解析目的を決める：水位計算、浸水想定、破堤氾濫、橋梁検討、河床変動など
- 地形を準備する：DEM、河道測量、堤防天端、道路盛土、地物線を整理
- Terrainと2D Flow Areaを作成し、breaklineで堤防・道路・河道形状を反映
- 粗度係数を土地利用・河道条件から設定し、境界条件を入力
- 計算時間刻み、計算安定性、出力間隔を調整し、不定流計算を実行
- RAS Mapperで浸水深、流速、到達時間、水面標高を確認し、GIS成果に変換
Quality check
計算結果の確認ポイント
浸水図ができても、そのまま成果にするのではなく、必ず水理的な妥当性を確認します。
水位・流量の整合
境界条件の流量、下流水位、計算結果のピーク時刻、総流量、水位縦断を確認します。
地形表現の確認
堤防や道路を水が不自然に横断していないか、breaklineや地形補正の不足を確認します。
計算安定性
時間刻み、Courant条件、計算ログ、急激な水位振動、局所的な異常流速を確認します。
GIS成果
浸水深ランク、流速、到達時間、最大水深、水面標高などを、QGIS/ArcGISで再利用できる形式に整理します。
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