河川下流部における塩水遡上の予測と水源管理

河川は、私たちの生活に欠かせない水道水の重要な水源です。しかし近年、河川下流部では塩水遡上の影響が顕在化しつつあり、気候変動にともなって今後さらに深刻化することが懸念されています。取水や浄水処理の安定的な運用管理のためには、塩水遡上を事前に予測することが重要です。本研究では、茨城県北部の主要な水源である久慈川下流部を対象として、塩水遡上を追跡する現地調査を実施しています。塩水遡上には河床地形が大きく影響することから、水中ドローンを活用した河床地形の計測・評価にも取り組んでいます。これまでの研究では、河川水位、水温、潮位などの水文・気象データを用いて、機械学習により塩水遡上を高精度に予測できることを明らかにしています。また、説明可能AI(XAI)を活用することで、塩水遡上に影響を与える要因の解釈性向上にも取り組んでいます。

〈最近の研究成果〉

  • 佐藤颯亮, 藤田昌史 (2025) LSTMを用いた都市河川下流部における塩水遡上の予測, 土木学会論文集, 81 (25), 25-25053. doi: 10.2208/jscejj.25-25053.
  • Zhao G, Ohsu K, Saputra HK, Okada T, Suzuki J, Kuwahara Y, Fujita M (2024) Enhancing interpretability of tree-based models for downstream salinity prediction: Decomposing feature importance using the Shapley additive explanation approach, Results in Engineering 23, 102373. doi: 10.1016/j.rineng.2024.102373.

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