【流 通】内水氾濫被害の低減に向け、小規模水路のAI水位予測モデルの実用性を検証

NTTコムウェアとNTTコミュニケーションズ(以下 NTT Com)は、茨城県取手市双葉地区において農業用水路などの小規模水路を対象とした水位予測の実証実験を行った。集中豪雨などによる小規模水路の内水氾濫対策の一環として、AI活用による水位予測モデルの実用性検証を目的に実施した。

昨今、排水路などで排水能力を超える局地的な大雨が発生し浸水被害等が引き起こされる「内水氾濫」による浸水被害が日本各地で発生している。過去10年間に発生した浸水のうち内水氾濫による浸水棟数は68%にのぼり、喫緊の対策が求められている。

茨城県取手市双葉地域でも、2023年6月に豪雨による大規模な内水氾濫により、地域全体に甚大な被害が発生した。被害のは、2日間にわたる集中豪雨の中、排水機を最大限稼働させていたにもかかわらず、農業用排水路や周囲の水田から地域内に排水が流入したことだった。

小規模水路は周囲の環境や人工物の影響を受けやすく、川幅が狭いため集中豪雨時に急激な水位上昇が起こるなど、一級・二級河川とは異なる特徴がある。そこで両社は茨城県と協力し、内水氾濫の恐れに対して、より迅速に対応できるようにするため、小規模水路の特徴に対応した水位予測モデルの構築に向け実証を実施することとなった。

小規模水路の水位は排水機による排水などの人為的要因、水田の湛水状況などの環境要因により通常は予測が難しいとされている。実証では過去取得した水位データ(2024年5月〜2024年11月)を元に、AIを活用することでそれらの状況を予測時の条件に加えた水位予測モデルを構築し、実用性検証を行った。

小規模水路では局地的な大雨により水位が急激に上昇するため、防災担当者が避難計画策定などに対応するためには短いスパンでの水位予測が重要となる。そのため自治体の防災担当者へのヒアリングをもとに気象庁が発信する予報降雨情報および、排水機稼働情報、水田の湛水状況に関する情報をもとに対象水路において5分間隔で3時間先までの水位を予測した。

また、いざという時の避難指示発令のためにリードタイムを確保する観点から、6時間先までを予測可能なAIモデルとした。予測結果は、浸水対策や周辺住民の避難、交通規制など事前行動の判断材料となり、被害軽減に役立てることができる。


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