UK/Japan Workshop on Flood and Coastal Defence:
"Risk Management under Climate and Social Change"
21 - 24 Feb. 2007
at Newcastle University

Sponsored by UK Foregin and Commonwealth Office Global Opportunities Fund (GOF) by British government

日本からの参加者: 寶,間瀬,多々納,米山,渥美(阪大),スンミン,神崎,佐山

イギリスサイドの主な参加者: Enda O'Connell, J. Bathurst, J. Hall etc.


21 Feb. 2007 morning

Overview of WS by Prof. Takara

Last meeting was held "UK-Japan Workshop" 31 January - 2 February 2006 at British Embassy, Tokyo

Overview of WS by Prof. Enda O'Connell

WRSRL Programme Areas Catchment Hydrology and Sustainable Management (CHASM)

Flood risk maps in 2080 with different four scenarios assuming no change in flood management policy and practices.

"Making Space for Water"

  • risk driven; aaptability to climate change

Research requirement

  • Quantitative scenario modelling
  • Whole catchment and shoreline modelling of flood and erosion risk
  • etc.


  • Identify areas of complimentary in UK-Japan
  • Identify research priorities for joint research in flood risk management
  • Integration of technical and social aspect
  • Identify possible funding mechanisms

FRMRC2 (Flood Risk Management Research Consoritum) by Prof. Ian Cluckie from Bristol University

1. Catchment flood management 2. Urban flood management 3. Coastal flood management

Physically based distributed modelling of shallow landslide sediment yield at the catchment scale by Dr. Bathurst (replacement)

SHETRAN: 500 m for SHETRAN reesolution -> 160 km2 in Italy landslde simulation at a sub-grid scale 20 m - 50 m

shallow landslides, debris flow Factor of safety (FS) for modelling landslide

Scenario rainfall patterns with different return periods

Q. How to decide the depths of the landslides?

Topographic Index is used to distribute the soil moistures calculated by SHETRAN.

SHETRAN SHE + Transport(?) => 3次元の地中流,Sediment, Contamination (要チェック)


"Distributed modelling and the lumping method"


by Prof. Roger A Falconer from Cardiff Univ. 1. The size of the sedimenent particles are not included in the modeling. 2. On the equation of transportation capacity (流量がゼロのときにTCがゼロになるが,水がたまるようなケースでは, TCはゼロにならない,というコメント。)

3. by Enda: The concept of lumping has some similarity with TOPKAKI. (TOPKAKIのlumpingのコンセプトを要チェック)

Wave runup and overtopping by Prof. Mase

Systematic impacts of climate change on an eroding coastal region over 21st century by Dr. Mike Walkden

geomorphic model SCAPE

21 Feb. 2007 afternoon

Stochastic analysis of hydrological extremes by Prof. Takara

  • PMP Nasu 1998 1244 mm in 5 days
  • DAD equation

Using the PRUDENCE multi-model ensemble to estimate changes in the probabilities of extreme rainfall by Dr. H Fowler from Newcastle

Probabilistic climate change Combining the results from a variety of GCM (AquaTerra?)

6 RCMs ( Aggregated 5 km interpolated precipitation dataset (point rainfall data) daily rainfall data, RCM : 50 km

Devide UK to 9 regions annual maximum series median annual maximum event GEV distribution 1-,2-,5-,10-day events

Uncertainty non-parametric bootstraping

どのモデルでもRCM, GCM の方がUnder Estimates

Physically-Based Modelling of Double - Peak Discharge Responses at the Slapton Wood Catchment by Dr. Steve Birkinshaw

Slapton Wood 0.94 km2 double eak hydrographs in Winter 12-36 hours SHETRAN

  • 1-D soil, 2-D cross section 50 m grid

Q: Cross section の観測とは何? Q: 夏と冬の違い(夏:Evapotranspilation が多い ⇒ 地中流が少ない)

Packet Model by Mr. O'Donnell, (Enda's collegue in Newcastle)

河道モデルでさまざまな情報をもつ Packet を追跡する。 Q: 河道分割 のサイズをどうするか? -> 分割する必要はない Q: Accuracy とは何か? -> packetに離散化したときの影響 Q: 河道モデル はkinematicの仮定をおかないようなものでも可能か? ⇒ 可能 サンブナン式を適用,バックウォータも考慮できる 河道内をパケットが動くときに,追い越さないというのがポイント 河道内で混ざるというような仮定は置かなくてよい。 Eden試験流域に適用

Recursive updating of distriuted state variables using observed discharge by Dr. Sunmin Kim

Q: システムノイズ(30)とは何か? -> 標準偏差

Distributed Modelling in Ungauged Basins by Dr. Tachikawa

  • 2004年の洪水データ
  • 淀川の話題
  • 中小河川での予測精度の話題
  • リアルタイム予測の話題
  • モデル構造評価の話題
  • ハイドログラフ分離の話題

Q by Prof. Tatano: Local correlationship of parameters

Q by Prof. Enda: What is the subsurface structure of the model? Comment: Decompose of hydrograph に興味あり (collaboration) Ungaugeのケースではモデルパラメタはどうするか?

Climate Change Scenarios for Flood Risk Modelling by Mr. Chris Kilsby from Newcastle University

Continuous simulation of flood frequency Stochastic rainfall model -> Rainfall-runoff model

Neymn Scott Rectangular Pulses (NSRP) model mean, variance, proportion dry, skewness, autocorrelation

q. Neyman Scott ModelをGCMのoutputにフィッティングさせる?

  • > No 平均値等の将来予測を行い,それをもとにNeyman Scott Model のパラメタを再決定する。

q. GCMは日雨量,5個のNSモデルパラメタはどうやってきまるのか?

  • > Mean, Variance, Portion of dry days, Coutosis, Auto correlation の組み合わせ。

q. 雨の空間分布はどうするのか?

  • > 空間分布を考慮できるNSモデルがある(?)



原則的には可能だが,将来予測は難しい。 RCMはconvectionを再現できていない。 RCMが出力する降雨タイプは信頼性が低い。 メソスケールモデルを入れれれば信頼性があがる。 メソスケールモデルは位置は間違うが,量的にはOK。

Uncertainty 降雨予測の不確実性をいかに推定するか。 Ambiguity サンプリング GLUE : Model Uncertainty Todini : 予測の条件付き確率を求めることが大事。f(y|y^)


  • Climate and social change
  • Generating forcing data (Downscaling)
  • Accumulated impact, Event-based impact

22 Feb. 2007 morning

Compound channel flows by Prof. K. Shiono from Loughborough Univ.

Huge flow registance is found at the interface between the main channel and flood plain by turbulence.

洪水敷の植生の影響によって,水位は20から30%上昇する。 植生の位置・種類によっても土砂の移動が異なる。

Modelling flood inundation and bacterial levels in river basins by Prof. R. Falconer from Cardiff University, UK

Sedimentation and Contamination による洪水被害

マニング粗度係数を調整することで洪水時のビルの影響を表現できる。 (surface and subsurface flow)


Numerical analysis for inundation process of small underground space in urban flood by Dr. Yoneyama

VOF (Volume of Fluid) method

地下室のシミュレーション 61,6896 mesh VOFモデルとポンドモデルとの比較

Forests, Water and Climate What is the story and policy message? by Prof. Ian R Calder from Newcastle Univ.


中国の森林化の例: Monoculture plantations - biodiversity hot spots to cold spots? Missconception about Forest.

マレーシアの例: 小さい洪水には森林は軽減の効果を発揮するが,大きな洪水には効果なし Forest management activities may increase floods: (cultivation, drainage, road construction, soil compaction)

洪水と森林の関係(Calder 2005) 森林流域とそうでない流域のピーク流量の比較(同じイベントによる観測結果) => 違いなし

Blue Evolution IUFRO: aims to draw consensus amongst forest hydrologists on forest and water interactions

Farmにおける洪水マネジメント by Dr. Quinn from Newcastle

Analysis of flooding systems under uncertainty by Prof. J Hall from Newcastle

  • 不確実性・リスクの研究について要チェック
  • Decision making under risk 将来の予測とその不確実性をもとにOptionのなかから代替案を決定する。(条件付確率)
  • Sources of uncertainty
    • Future states of nature
    • Prediction (Flood risk estimates and cost estimates)
    • Uncertainty in the definition of avaialable options
    • Uncertainty in values and objectives
  • Risk calculation の単純化 (繰り返し計算をいかに避けるか)

Enhancing flood risk communication among citizens by use of the spatial-temporal GIS-based flood risk communication system by Prof. Tatano

(CAUSE) Credibility, Awareness, Understanding, Satisfaction/agreement, Enactiment

Mitigationg disaster WITHOUT saying disaster mitigation: a few techniques for changing social climate by Prof. Atsumi

Community organization for integrated risk reduction in El Salvador: health, environment and disaster by Dr Fordham from Northumbria

災害を含めたさまざまなリスクに対して Awareness and Commitment をいかにあげるか。

  • > resilience をあげる

地震後に構成されたコミュニティの例 ハリケーン被害にあったとき,さまざまなComitteeが建設されていた。 リスクマップの作成など。必ずしも災害に特化したCommitteでなくてもよい。

q: 地震被害をうけたコミュニティだからこそ,そうした活動ができたのではないか? Q: Can you scale up to the million comunity?

22 Feb. 2007 afternoon

Plenary Discussion

How to transfar the technology from JP to UK and from UK to JP.

1) Downscaling/generating forcing data 2) Assessing the accumulated impact (erosion, ...) 3) Assessing the event based impact 4) Lan use Management, Flood risk management

Integrated assessment of climate change (quantified evidences)

1) UK-JAPAN community 2) To the world society 3) Fundings

Finding some research topics that have not been done in each contry. Ex. Flume experiment, Public training etc... -> more research have been done in JP.


Inundation - Awareness "Whole systems modelling" Forest management Water health risk assessment under climate change Voices from the vulnerable variability pre-disaster planning Warning system

1) Japan - UK

Realtime forecasting (warning system communication) Underground flood risk Landslip (Model comparison, different conditions) Risk reduction VS Sustainability Pollutants Coupled flooding and Economic Modelling

2) To the world society

(Quantified Study) Place-based integrated assessment (Mega-city) climate, economic, health, water quality

=> Adaptation, Education, Community agreement, NGOs Colaboration with local univ. UNDP, JICA

3) Fundings

Develped C. UK/JAPAN - Climate Change, Society Resilience Developing C.

Enabling (MEXT/EPSRC) Core Funding 3y, $6

23 Feb. 2007 morning

Business Meeting

1) MOUの提携について NW School of Civil Engineering and Geoscience & DPRI Item No. 1: Korean version に従う。

2) General topics (current situation, education, research) 3) GOF Budgetについて 4) About tomorrow

23 Feb. 2007 afternoon

Nafferton Farm Runoff Management Research Laboratory 訪問。

  • 気候変動が提体に与える影響を調べる実験。   実物大の堤防を作成し,4区間に分割。   区間ごとに降雨の条件を変えて,提体に与える影響を調べる。
  • 放牧地から流出する農薬,病原菌,土砂,汚濁物質等を水路で制御する実験。
  • 水路や放牧地に生息する水草等からの二酸化炭素の排出を調べる実験。

24 Feb. 2007 morning/afternoon


  1. Adamthwaite Farm: microhydropower site 見学
  • 自家用水力発電の技術を試験流域内の農家に提供し,発電に貢献している。
  • 1,600 kwの発電が可能のはずだが,現在は故障中。
  1. Gais Gill: upland landscape dand hydrometrical instrumentation
  • 1次河川が合流する地点(上流域面積: 1 km2)において,流量・土砂流出量,水質などの観測。
  1. Great Musgrave
  • Flood plain において地表流,河川流,帯水層との水のやりとりを調査。
  • 多数のボアホールにピエゾメータを設置して,地下水面を測定。
  1. 世界遺産 Hadrian's Wall の見学
  • ニューキャッスルから西に向けて2世紀ごろに建造された,東西を分断する壁。
  • ローマ軍が占拠した最北のラインで,スコットランドからの侵入を防御した。
  • 雨で時間もないので,池が見える1地点から見学。