自動運転を含む高度道路交通システムの領域では，気象予測に関心が集まっている．とりわけ，局地的豪雨の予測は，移動体の適切な経路選択へ反映できるため，早期に確立すべき技術といえる．そこで，本研究では雨滴粒形分布の推定手法を改良した上で，局地的豪雨の何分前に大粒子を探知できるか検証した．その結果，2DVDデータから算出したレーダ反射因子差に基づく新たな推定手法へ改良した．加えて，XRAINにより3次元観測された偏波パラメータを新たな推定手法へ入力することにより，強雨が地上観測される5分以上前に高度500 mの大粒子の探知に成功した．この結果は，局地的豪雨の前兆現象を早期探知できる可能性を示すものである．

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　多くの鉄道では，降雨時の列車運行の安全を確保するために，約10km間隔で設置された雨量計で大雨を検知した場合に，運転中止や速度規制といった列車運転規制を行っている．これらの雨量計は，線路沿線の任意の地点で発生する大雨を概ね検知できている一方で，局地的大雨は大雨として検知されない場合がある．そこで，レーダー雨量を活用することで，雨量計では検知できない場合がある局地的大雨にも対応可能な列車運転規制方法の開発を進めてきた．本研究では，このような列車運転規制方法として，国土交通省解析雨量，鉄道の雨量計の観測値および降雨災害事例を用いて，列車運行の安全性と安定性の両面から評価することで，現行の雨量計による列車運転規制を継続した上で，解析雨量を補完的に用いる方法を開発した．

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　d4PDFから得た降水量データを用い，極値降水量の確率分布の将来変化を分析するとともに，降雨流出モデルを介して推定した極値流量の確率分布の将来変化を分析した．また，再現期間1000年相当の流量規模を調べ，それらをもたらす降水要因を考察した．対象流域は荒川流域，庄内川流域，淀川流域である．以下の結果を得た．1) 観測値とd4PDF過去実験から得られる年最大24時間降水量の頻度分布は非超過確率0.95以下ではよく対応した．2) 4度上昇実験の200年確率年最大24時間降水量は，過去実験のそれの1.3～1.4倍，年最大時間流量では1.5～1.7倍となった．3) 4度上昇実験の200年確率年最大降水量と過去実験の900年確率年最大降水量とがほぼ同じ値となった．4) 既往大洪水をもたらした降水要因とd4PDFで再現・予測される大洪水の降水要因はよく適合した．

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　開水路の分取水工近傍に形成される縮流や局所洗堀などを制御するためには，三次元水理解析に基づいて呑口の形状・諸元を適切に設定する必要がある．このように流線が収歛する流れでは空間的な加速領域が形成されて慣性項が卓越するため，条件によっては完全流体近似が可能である．本研究では，主水路側面から直角に分取水される流況を想定し三次元ポテンシャル流の理論解を求める．運動方程式が不在のため，動水勾配や乱流・粘性などが卓越する流況への適用には限界があるが，主水路・呑口の様々な諸元・幾何条件に対する三次元分取水流の厳密解が机上計算により簡易に得られる．本理論を予備解析ツールとして利用すれば，動力学を考慮した三次元数値解析や水理模型実験を実施するための解析条件を絞り込むなど，水理設計の省力化を実現できる．

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