2025/01/15 更新

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モテキ ダイチ
茂木 大知
MOTEKI Daichi
所属
ビッグデータアクティベーション研究センター 特任助教
職名
特任助教
外部リンク

学位

  • 博士(工学) ( 2024年3月   新潟大学 )

  • 修士(工学) ( 2021年3月   新潟大学 )

  • 学士(工学) ( 2019年3月   新潟大学 )

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 水工学  / 河川工学

経歴(researchmap)

  • 新潟大学BDA研究センター   特任助教

    2024年4月 - 現在

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  • 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員DC2

    2022年4月 - 2024年3月

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経歴

  • 新潟大学   ビッグデータアクティベーション研究センター   特任助教

    2024年4月 - 現在

 

論文

  • Physics-informed neural networks for inversion of river flow and alternate bar geometry with shallow water model 査読

    Yuki Ohara, Daichi Moteki, Shogo Muramatsu, Kiyoshi Hayasaka, Hiroyasu Yasuda

    Physics of Fluids   2024年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1063/5.0232852

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  • Novel hypothesis on the occurrence of sandbars 査読

    S. Seki, D. Moteki, H. Yasuda

    Physics of Fluids   35 ( 10 )   016608 - 016608   2023年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    In channelized alluvial rivers, alternating sandbars are formed by alternating scouring and sedimentation in the downstream direction. The conditions for the occurrence of sandbars are obtained in the stability analysis as when the ratio of channel width to depth, $\beta$, exceeds a critical value due to innate instability of bottom. However, neither the mechanism nor the conditions for the occurrence of sandbars are well understood because it is difficult to quantify bars before or early in the occurrence of that using conventional measurement methods. We conducted experiments in a laboratory flume with slope as a variable to obtain dense data on the geometry of the water surface, bottom surface, and flow depth. We then performed a wavenumber analysis of the measured data to verify the validity of the results estimated by the stability analysis. We calculated the temporal variation of the correlation coefficients between the depth--water surface $r_{wl}$ and depth--bottom $r_{bl}$ along the development stage of the sandbar since flow state could be estimated from the relationship between the flow depth and the water surface/bottom surface. The temporal variation of the correlation suggests that the development process of sandbars can be divided into three phases, and the flow state is different for each phase. We also found that the occurrence time of sandbars would be defined based on the intersection of the temporal variation of $r_{wl}$ and $r_{bl}$. Furthermore, we show that the formation process of the sandbar is independent of Fr.

    DOI: 10.1063/5.0171731

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  • On the occurrence of sandbars 査読

    D. Moteki, S. Seki, S. Muramatsu, K. Hayasaka, H. Yasuda

    Physics of Fluids   35 ( 1 )   2023年1月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    In channelized alluvial rivers, alternating sandbars are formed by alternating scouring and sedimentation in the downstream direction. The conditions for the occurrence of sandbars are obtained in the stability analysis when the ratio of channel width to depth, β, exceeds a critical value due to innate instability of bottom. However, neither the mechanism nor the conditions for the occurrence of sandbars are well understood because it is difficult to quantify bars before or early in the occurrence of that using conventional measurement methods. We conducted experiments in a laboratory flume with slope as a variable to obtain dense data on the geometry of the water surface, bottom surface, and flow depth. We then performed a wavenumber analysis of the measured data to verify the validity of the results estimated by the stability analysis. We calculated the temporal variation of the correlation coefficients between the depth–water surface rwl and depth–bottom surface rbl along the development stage of the sandbar since flow state could be estimated from the relationship between the flow depth and the water surface/bottom surface. The temporal variation of the correlation suggests that the development process of sandbars can be divided into three phases, and the flow state is different for each phase. We also found that the occurrence time of sandbars would be defined based on the intersection of the temporal variation of rwl and rbl. Furthermore, we show that the formation process of the sandbar is independent of Fr.

    DOI: 10.1063/5.0128760

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  • Capture method for digital twin of formation processes of sand bars 査読

    D. Moteki, T. Murai, T. Hoshino, H. Yasuda, S. Muramatsu, K. Hayasaka

    Physics of Fluids   34 ( 3 )   034117 - 034117   2022年3月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    Hydraulic quantities governing the generation of bedforms (formed spontaneously on the bottoms of rivers) have been investigated through geomorphological methods, laboratory experiments, stability analyses, numerical analyses, and other research methods. Recently, numerical analysis has been conducted using fine spatial grids to accurately describe morphodynamics. However, numerical analysis cannot always describe the real phenomena, because it is based on assumptions. One effective way to verify physical assumptions is to compare numerical analysis with actual measurements of equivalent resolution. Measurement data with high resolution enable the construction of a duplicate of the measurement target on a computer called a “digital twin.” To construct a digital twin of the process of bedforms generation and development, geometries of the water surface and the bed surface must be simultaneously measured. We developed and verified a measurement method for the construction of a digital twin during the generation and development of bedforms. The measurement system uses two cameras and a line laser to simultaneously measure the water surface and bed surface. Accurate refraction correction at the water surface is possible by acquiring the shape of the water surface, allowing the bottom shape to be determined by geometric processing. The method provides sub-millimeter-accurate measurements of the water surface and bottom with a spatial resolution of 0.95 cm longitudinally and 0.038 cm transversely in a 12 m × 0.45 m flume and takes only 1 min per measurement. This method can provide measurement results that contribute to the understanding of the generation and development of bedforms.

    DOI: 10.1063/5.0085574

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  • 交互砂州上の平面二次元流れにおける支配方程式を制約とした深層学習の適用性 査読

    大原由暉, 茂木大知, 村松正吾, 早坂圭司, 安田浩保

    2025年2月

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  • 地上マイクロ波レーダーのエコーデータ処理による洪水流量の推定 査読

    大原由暉, 茂木大知, 村松正吾, 早坂圭司, 安田浩保

    河川技術論文集   29   7 - 12   2023年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

    DOI: 10.11532/river.29.0_7

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  • 砂州の発生・発達の過程における Péclet 数 査読

    住谷翼, 関翔平, 茂木大知, 安田浩保

    土木学会論文集B1(水工学)   2023年

  • 流速場に基づく流水深の平面分布の推定 査読

    鈴木朱音, 茂木大知, 安田浩保

    土木学会論文集B1(水工学)   79   2023年

  • 交互砂州が誘発する流路変動の発現指標 査読

    黛由季, 茂木大知, 大原由暉, 安田浩保

    土木学会論文集B1(水工学)   78 ( 2 )   I_1159 - I_1164   2022年

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejhe.78.2_i_1159

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  • 流水深に基づく平面二次元流速の推定 査読

    大泉尚紀, 茂木大知, 安田浩保

    土木学会論文集B1(水工学)   78 ( 2 )   I_577 - I_582   2022年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejhe.78.2_i_577

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  • マイクロ波レーダーによる河川モニタリングの概念実証 査読

    茂木大知, 大原由暉, 室永武司, 西村雄喬, 有澤良佑, 前野仁, 早坂圭司, 村松正吾, 安田浩保

    河川技術論文集   27   619 - 624   2021年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    DOI: 10.11532/river.27.0_619

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MISC

  • 洪水時の危険性と密接に関係する砂州波高の急増現象

    関翔平, 茂木大知, 安田浩保

    第79回土木学会年次学術講演会概要集   2024年9月

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  • 砂州の発生および非発生条件におけるPeclet数の挙動

    住谷 翼, 関 翔平, 茂木 大知, 安田 浩保

    第79回土木学会年次学術講演会概要集   2024年9月

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  • 砂州の波形形状が流れの鉛直分布に及ぼす影響

    田所祐輝, 茂木大知, 安田浩保

    第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2023年11月

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  • 砂州の物理的性質捕捉のための空間解像度

    茂木大知, 安田浩保, 早坂圭司, 村松正吾

    第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2023年11月

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  • 開水路水理のビッグデータからのモデル方程式の抽出

    清水啓太, 茂木大知, 村松正吾, 早坂圭司, 安田浩保

    第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2023年11月

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  • 実河川の流速場に基づく水深の推定

    鈴木朱音, 大原由暉, 茂木大知, 安田浩保

    第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2023年11月

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  • 矩形断面水路における側壁近傍の流速分布

    関翔平, 茂木大知, 安田浩保

    第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2023年11月

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  • 堤体裏法面における水理構造の解明のための鉛直方向流速の定量化

    仮澤広晃, 茂木大知, 安田浩保

    第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2023年11月

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  • 自発的に形成される澪筋の長期的な安定性

    田所祐輝, 茂木大知, 安田浩保

    第78回土木学会年次学術講演会概要集   2023年9月

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  • 不等流における表面流速と鉛直方向流速分布の対応関係

    塩谷翼, 茂木大知, 安田浩保

    第78回土木学会年次学術講演会概要集   2023年9月

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  • 固定床の等流における流れの安定性

    齊藤浩輝, 茂木大知, 安田浩保

    第78回土木学会年次学術講演会概要集   2023年9月

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  • 砂州の発生の仮説の検証

    関翔平, 茂木大知, 安田浩保

    第78回土木学会年次学術講演会概要集   2023年9月

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  • 交互砂州上の幾何学形状が規定する水面系の定量化

    大原由暉, 茂木大知, 安田浩保

    第78回土木学会年次学術講演会概要集   2023年9月

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  • マイクロ波の反射強度における砂州の輪郭線の機械的抽出

    大川原大智, 大原由暉, 茂木大知, 村松正吾, 早坂圭司, 安田浩保

    第78回土木学会年次学術講演会概要集   2023年9月

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  • 浅水流を仮定した数値解析における砂州の発生・発達の物理機構の記述の適正性

    茂木大知, 安田浩保, 早坂圭司, 村松正吾

    第78回土木学会年次学術講演会概要集   2023年9月

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  • 河川流路変動メカニズム解明のための水制再配置システムの構築

    張 晨, 高橋 勇希, 茂木 大知, 安田 浩保, 早坂 圭司, 村松 正吾

    信学技報   123 ( 154 )   18 - 21   2023年8月

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  • Performance Evaluation of MR-CSC-DMD in River Model Experiment with Groynes

    C. Zhang, E. Kobayashi, D. Moteki, H. Yasuda, K. Hayasaka, S. Muramatsu

    Proc. of ITC-CSCC2023   2023年7月

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  • 北陸河川における安定流路の形状と存在区間の特定

    田所祐輝, 茂木大知, 安田浩保

    第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2022年11月

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  • 不等流における表面流速と鉛直方向流速分布の対応関係

    塩谷翼, 安田浩保, 茂木大知

    第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2022年11月

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  • 砂州の発生過程における水理量の定量化

    関翔平, 茂木大知, 安田浩保

    第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2022年11月

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  • 砂州の安定性解析において仮定される流速解の検証

    住谷翼, 安田浩保, 茂木大知, 関翔平

    第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2022年11月

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  • 砂州の安定性解析の妥当性検証

    茂木大知, 関翔平, 安田浩保, 早坂圭司, 村松正吾

    第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2022年11月

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  • 令和4年8月豪雨による荒川流域の応答

    田所祐輝, 大泉尚紀, 茂木大知, 安田浩保

    第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2022年11月

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  • 空中写真を用いた砂州の自動検出法の開発

    田所祐輝, 茂木大知, 安田浩保

    第77回土木学会年次学術講演会概要集   2022年9月

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  • 交互砂州が誘発する洪水時の危険箇所及びその危険度の推定

    黛由季, 茂木大知, 安田浩保

    第77回土木学会年次学術講演会概要集   2022年9月

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  • 数値解析による河床波の形成・発達過程における不確実性について

    茂木大知, 安田浩保, 早坂圭司, 村松正吾

    第77回土木学会年次学術講演会概要集   2022年9月

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  • マイクロ波の反射強度に基づく実河川の水理量の定量化

    大原由暉, 茂木大知, 安田浩保, 村松正吾, 早坂圭司

    第77回土木学会年次学術講演会概要集   2022年9月

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  • 交互砂州が左右岸の水位差に及ぼす影響

    黛由季, 茂木大知, 村井剛徳, 安田浩保

    第39回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2021年11月

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  • DMD による移動床水理の観測ビッグデータの時系列解析

    齊藤浩輝, 茂木大知, 安田浩保, 村松正吾, 早坂圭司

    第39回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2021年11月

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  • 砂州の形成・発達過程における水面測定の不確実性について

    茂木大知, 村井剛徳, 安田浩保, 早坂圭司, 村松正吾

    第39回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2021年11月

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  • マイクロ波の反射強度を用いた左右岸水位と表面流速の推定

    大原由暉, 茂木大知, 早坂圭司, 村松正吾, 安田浩保

    第39回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2021年11月

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  • 平坦床からの自発的な河床波の発生過程の実測

    関翔平, 茂木大知, 村井剛徳, 安田浩保

    第39回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2021年11月

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  • マイクロ波を用いた河川における左右岸の検出

    大原由暉, 茂木大知, 安田浩保

    土木学会年次学術講演会概要集   2021年9月

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  • マイクロ波レーダーによる河川モニタリングの概念実証

    茂木大知, 安田浩保, 大竹雄, 早坂圭司, 村松正吾, 西村雄喬, 有澤良佑

    第38回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2020年11月

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  • マイクロ波の反射強度に基づく実河川の水位の推定

    大原由暉, 茂木大知, 安田浩保

    第38回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2020年11月

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  • 初期に設定する底面形状が自発的な河床波の発生・発達と流れに及ぼす影響

    黛由季, 茂木大知, 安田浩保

    第38回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2020年11月

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  • 物理モデルと統計モデルを融合した不等流のエネルギー損失の推定法の開発

    茂木大知, 安田浩保, 大竹雄

    第23回応用力学シンポジウム概要集   2020年5月

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  • Optical-Flowを用いた表面流速測定手法の開発と移動床における適用性の検証

    茂木大知, 安田浩保, 早坂圭司, 村松正吾

    第37回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2019年11月

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  • 砂州の発生・発達過程における表面流速の計測法の開発

    茂木大知, 安田浩保, 村松正吾, 早坂圭司

    第36回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会   2018年11月

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受賞

  • 第42回関東支部新潟会 土屋雷蔵賞

    2024年12月   土木学会関東支部   交互砂州の発達に伴う流れの応答

    茂木大知

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 河川の信頼性向上のための二次元計測法の確立

    研究課題/領域番号:22J15667

    2022年4月 - 2024年3月

    制度名:科学研究費助成事業 特別研究員奨励費

    研究種目:特別研究員奨励費

    提供機関:日本学術振興会

    茂木 大知

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    配分額:1700000円 ( 直接経費:1700000円 )

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  • 河川における横断方向の水位差の物理機構の解明

    2021年4月 - 2022年3月

    制度名:試験研究費助成

    提供機関:公益財団法人内田エネルギー科学振興財団

    茂木大知

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