JP2003228646A - River condition simulation method - Google Patents

River condition simulation method

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JP2003228646A
JP2003228646A JP2002327714A JP2002327714A JP2003228646A JP 2003228646 A JP2003228646 A JP 2003228646A JP 2002327714 A JP2002327714 A JP 2002327714A JP 2002327714 A JP2002327714 A JP 2002327714A JP 2003228646 A JP2003228646 A JP 2003228646A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely simulate change of a water level and a flow rate rivers due to an uncertain flow. <P>SOLUTION: As for the uncertain flow of rivers, a continuity equation and a motion equation from which a time item is omitted are solved by a shadow system difference calculus. In this case, a flow rate Q(ij) at each spot at each point of time is assumed in a step S4, and a water level H(ij) is calculated by using the motion equation in a step S5. Whether or not the flow rate conversion value of reservoir quantity associated with the water level and the flow rate changing quantity being the reservoir quantity of the flow rate are balanced is judged by using the continuity equation in a step S6, and when the flow rate is not balanced, the flow rate is assumed again, and the steps S4-S6 are repeated. In the step S4, the flow rate changing quantity is set by averaging the flow rate changing quantity obtained by the previous assumption and the flow rate changing quantity appearing in the water level change, and the flow rate is reassumed based on this. When the flow rate is balanced, the point of time is updated, and arithmetic processing is executed in the same way in a step S8. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、河川状態シミュレーショ
ン方法に関し、より詳細には、コンピュータにより、河
川の不定流を適切にシミュレーションして監視領域の任
意の地点及び所定時間後の水位及び流量を推定するため
の河川状態シミュレーション方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for simulating river conditions, and more particularly, to appropriately simulate an unsteady flow of a river by using a computer to estimate an arbitrary point in a monitoring area and a water level and a flow rate after a predetermined time. The present invention relates to a method for simulating a river state.

【0002】集中豪雨等による河川の不定流を解析する
ことは、河川の水位上昇による洪水等の状況を検証し、
かつ該検証に基づいて河川計画を立案する上で、極めて
重要である。一方、公共事業の建設コストの削減が強く
求められていることから、河川の治水システムの建設に
おいても、コスト削減が求められている。このような状
況において、集中豪雨が発生したとき、及び河川の治水
システムの計画時に、河川流域の水位及び流量等の水の
状態量を的確に予測することができるシミュレーション
が重要となっている。
[0002] Analyzing an irregular flow of a river due to a torrential rain, etc., examines a situation such as a flood due to a rise in the water level of the river,
And it is extremely important in drafting a river plan based on the verification. On the other hand, there is a strong demand for reduction of construction costs for public works, and therefore, cost reduction is also required for construction of river flood control systems. In such a situation, a simulation capable of accurately predicting a state quantity of water such as a water level and a flow rate of a river basin when a torrential rain occurs and when planning a river flood control system is important.

【0003】本発明者は、河道系を電気系に模して、運
動方程式中の速度の時間変化項と速度の距離変化項を省
略した、いわゆる等流の運動方程式と連続方程式を合わ
せたKinematic Wave法により不定流をシミュレーショ
ンすることにより、洪水流が相当程度にまで再現できる
ことを、既に見いだした。しかしながら、電気系への相
似においては、水位によって変化する河道の摩擦抵抗
が、電流の通電時間の長期化によって変化してしまい、
これにより、長い河道の不定流をシミュレーションする
ことが困難であった。
The present inventor has simulated a river system as an electric system, and omitted a time-varying term of velocity and a term of distance-varying velocity in the equation of motion. We have already found that by simulating the unsteady flow by the Wave method, the flood flow can be reproduced to a considerable extent. However, in the analogy to the electric system, the frictional resistance of the river channel, which changes according to the water level, changes due to the prolongation of the current conduction time,
This made it difficult to simulate unsteady flows in long river channels.

【0004】また、不定流の連続方程式と運動方程式と
を用い、陰形式の差分法により不定流を解析する方法も
既に提案されている。陰形式の解法においては、M個の
断面の計算を行うにあたって、初期条件と次の時点の上
下端の条件とを与えた上で、2(M−1)個の連立方程
式を解かなければならない。この解法においては、差分
項の外側の値として前時点の値を用いるという仮定の下
で連立方程式を解いているため、厳密には、次時点の運
動方程式の条件が満たされていない場合がある。
A method of analyzing an indeterminate flow by an implicit difference method using a continuous equation and an equation of motion of the indeterminate flow has already been proposed. In the implicit form solution, when calculating M cross sections, 2 (M-1) simultaneous equations must be solved after giving the initial condition and the upper and lower end conditions at the next time. . In this solution, the simultaneous equations are solved under the assumption that the value at the previous time point is used as the value outside the difference term, so strictly speaking, the condition of the motion equation at the next time point may not be satisfied .

【0005】本発明は、上記した従来例の問題点に鑑み
なされたものであり、その目的は、長い河道であって
も、その不定流による水位及び流量の変化を高精度にシ
ミュレーションすることができる不定流シミュレーショ
ン方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to accurately simulate changes in water level and flow due to unsteady flow even in a long river. It is to provide a method of simulating unsteady flow.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る、不定流状態の河川の監視領域中
の所定地点の所定時間後の水位及び流量を、コンピュー
タにより連続方程式と運動方程式を用いて陰形式の差分
法により演算推定するシミュレーション方法において
は、河川の対象領域の上流端及び下流端を含む複数の地
点x0,x1,x2,…,xi,…,xm(ただし、上流端
地点xi=x0、下流端地点xi=xmとする)それぞれに
おける初期時点t0の水位及び流量を、複数の地点それ
ぞれにおける初期水位H(i,0)及び初期流量Q(i,0)とし
て設定する第1のステップと、初期時点t0から所定時
間tn後までをn個に分割した時点t1,t2,…,tj
…tnの、上流端地点x0の流量Q(0,j)又は水位H(0,j)
及び下流端地点xmにおける水位H(mj)を設定する第2
のステップと、複数の地点xi(ただし、x0を除く)そ
れぞれにおける時点ti=t1での流量Q(i,j)=Q(i,1)
を仮定する第3のステップと、連続方程式及び運動方程
式として、 δA/δt+δQ/δx=0 δH/δx+δ(v2/(2g))/δx+n22/R
4/3=0 ただし、A:通水断面積 t:時間 Q:流量 x:距離 H:水位 v:流速(v=Q/A) g:重力の加速度 n:Manningの粗度係数 R:径深 の内の運動方程式を用いて、設定された境界条件である
流量Q(0,j)、水位H(m j)、各地点xiの仮定された流
量Q(i,1)を代入して演算することにより、各地点xi
おける時点tj=t1での水位H(i,j)=H(i,1)を演算す
る第4のステップと、それぞれの地点xi(ただし、x0
を除く)における時間t1後の水位に関する貯留量の流
量換算値dRhi及び流量に関する貯留量である流量変
化量dRqiを演算する第5のステップと、dRhi及び
dRqiの差が所定の許容範囲内にあるか否かを判定す
る第6のステップと、dRhi及びdRqiの差が許容範
囲にないとき、流量Q(i,j)=Q(i,1)を別の値に仮定し
て、第4及び第5のステップを反復実行する第7のステ
ップと、dRhi及びdRqiの差が許容範囲にあると
き、時点t2について、第3〜第7のステップを反復実
行し、その後時点t3,…,tnについて順次第3〜第7
のステップを反復実行する第8のステップとからなるこ
とを特徴とする河川状態シミュレーション方法。
The above object is achieved.
In accordance with the present invention, in the monitoring area of the river in an irregular flow condition
The water level and discharge at a specified point after a specified time
Implicit difference using continuous and motion equations
In the simulation method of calculating and estimating by the method
Are located at multiple locations including the upstream and downstream ends of the river area.
Point x0, X1, XTwo, ..., xi, ..., xm(However, the upstream end
Point xi= X0, Downstream end point xi= XmTo each)
Initial time t0Water level and discharge at multiple locations
Initial water level H at each(i, 0)And initial flow rate Q(i, 0)age
A first step of setting and initial time t0From the prescribed time
Interval tnThe time t when the subsequent part is divided into n1, TTwo, ..., tj,
... tnThe upstream end point x0Flow rate Q(0, j)Or water level H(0, j)
And downstream end point xmWater level H(m,j)The second to set
Steps and multiple points xi(However, x0Except)
Time t at eachi= T1Flow Q at(i, j)= Q(i, 1)
And a continuity equation and a motion equation
As an expression, δA / δt + δQ / δx = 0 δH / δx + δ (vTwo/ (2g)) / δx + nTwovTwo/ R
4/3= 0 Where A: cross section t: time Q: Flow rate x: distance H: Water level v: flow rate (v = Q / A) g: acceleration of gravity n: Manning's roughness coefficient R: diameter Is the boundary condition set using the equation of motion in
Flow Q(0, j), Water level H(m, j), Each point xiThe assumed flow of
Quantity Q(i, 1)Is calculated by substitutingiTo
Time tj= T1Water level H(i, j)= H(i, 1)Calculate
4th step and each point xi(However, x0
T)1Flow of storage for later water levels
Quantity conversion value dRhiAnd flow rate change
Amount dRqiA fifth step of calculating dRhias well as
dRqiTo determine whether the difference is within a predetermined tolerance.
The sixth step, dRhiAnd dRqiIs acceptable
When not enclosed, flow rate Q(i, j)= Q(i, 1)Assuming another value
And a seventh step of repeatedly executing the fourth and fifth steps.
And dRhiAnd dRqiIs within the allowable range
Time tTwoRepeat steps 3 to 7 for
And then at time tThree, ..., tnAbout 3rd to 7th
An eighth step of repeatedly executing the steps of
And a river state simulation method.

【0007】上記した本発明に係る河川状態シミュレー
ション方法の一実施形態においては、水位に関する貯留
量の流量換算値dRhi及び流量に関する貯留量である
流量変化量dRqiは、以下の式 dRhi =1/2・(A(i-1,j)+A(i,j)−A(i-1,j-1)−A(i,j-1))dxi/dt dRqi =1/2・(Q(i,j-1)+Q(i,j)−Q(i-1,j-1)−Q(i1,j)) ただし、A(i,j):地点xiにおける時点tjの通水断面
積 dt:計算時間間隔=tj−tj-1 dxi:計算距離間隔=xi−xi-1 により演算される。また、第7のステップ及び第8のス
テップで実行される第7のステップにおける流量Q
(i,j)の仮定は、 Q(i,j)=dRqi−dRhi+Q(i-1,j-1)+Q(i-1,j)
−Q(i,j-1) により演算される。
[0007] In one embodiment of river state simulation method according to the present invention described above, the flow rate variation DRQ i is the flow rate conversion value DRH i and storage amount regarding the flow rate of the storage amount about water level, the following equation DRH i = 1/2 · (A (i-1 , j) + A (i, j) -A (i-1, j-1) -A (i, j-1)) dx i / dt dRq i = 1/2・ (Q (i, j-1) + Q (i, j) −Q (i-1, j-1) −Q (i1, j) ) where A (i, j) : at the point x i time t j in cross-sectional flow area dt: calculation time interval = t j -t j-1 dx i: is calculated by calculation distance interval = x i -x i-1. The flow rate Q in the seventh step executed in the seventh step and the eighth step
(i, j) assumption, Q (i, j) = dRq i -dRh i + Q (i-1, j-1) + Q (i-1, j)
It is calculated by -Q (i, j-1) .

【0008】本発明はさらに、不定流状態の河川の監視
領域中の所定地点の所定時間後の水位及び流量を推定す
る河川状態シミュレーション方法を実行するための、コ
ンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒
体であって、該河川状態シミュレーション方法は、上記
した記載の方法であることを特徴とする記憶媒体を提供
する。
[0008] The present invention further provides a computer-readable storage medium for executing a river state simulation method for estimating a water level and a flow rate of a predetermined point in a monitoring area of a river in an irregular flow state after a predetermined time. A storage medium, which is a medium, wherein the river state simulation method is the method described above.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する前
に、本発明の原理について説明する。本発明に係る不定
流のシミュレーション方法は、陰形式による方式であ
り、運動方程式中の時間項を他の項に比べて小さいとし
て省略した不等流の運動方程式と連続方程式を陰形式の
差分法として解くよう構成されている。そして、各時点
において不等流の運動方程式を厳密に満足させるととも
に、繰り返し計算を行うことによって連続方程式を満足
させている。計算ステップとしては、最初に、河道断面
及び粗度係数の設定、並びに、初期条件及び境界条件の
設定を行い、次時点の各地点の流量を総て仮定し、不等
流計算により対応する水位を求め、必要により、提案す
る方法による流量の再仮定を行い、それら流量を連続方
程式を満足する真値に近づけるという手法をとってい
る。陰形式を用いることによって、計算時間間隔を大き
く取ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the embodiments of the present invention, the principle of the present invention will be described. The method of simulating an indeterminate flow according to the present invention is a method of an implicit form, in which the time term in the equation of motion is omitted as being smaller than the other terms, and the equation of motion and the continuity equation of the irregular flow are implicitly represented by a difference method. It is configured to solve as At each time point, the equation of motion of unequal flow is strictly satisfied, and the continuous equation is satisfied by performing repeated calculations. As the calculation step, first, the river channel section and roughness coefficient are set, and the initial conditions and boundary conditions are set. All the flow rates at each point at the next time are assumed, and the corresponding water level is calculated by unequal flow calculation. , And if necessary, re-assume the flow rate by the proposed method, and approach the flow rate to a true value that satisfies the continuous equation. By using the implicit form, a large calculation time interval can be taken.

【0010】不定流の基本方程式は、連続方程式及び運
動方程式で構成される。連続方程式は、質量保存の法則
から導かれる。流水を非圧縮性として、横流入がない場
合、以下の(1)式のように表される。また、運動方程
式は、エネルギ保存の法則を元に、(2)式のように表
される。 δA/δt+δQ/δx=0 (1) −i+δh/δx+δ(v2/(2g))/δx +n22/R4/3+1/g・δv/δt=0 (2) ただし、A:通水断面積 t:時間 Q:流量 x:距離 i:河床勾配 h:水深 v:流速(v=Q/A) g:重力加速度 n:Manningの粗度係数 R:径深 式(2)において、1/g・δv/δtは、他項に比し
て微少であるため無視し、また、−i+δh/δxを水
位Hを用いてδH/δxとおくと、式(2)は、 δH/δx+δ(v2/(2g))/δx+n22/R4/3=0 (3) と表され、不等流の運動方程式が得られる。
[0010] The basic equation of the indeterminate flow is composed of a continuous equation and a motion equation. The continuity equation is derived from the law of conservation of mass. When the flowing water is incompressible and there is no lateral inflow, it is represented by the following equation (1). In addition, the equation of motion is expressed as equation (2) based on the law of conservation of energy. δA / δt + δQ / δx = 0 (1) -i + δh / δx + δ (v 2 / (2g)) / δx + n 2 v 2 / R 4/3 + 1 / g · δv / δt = 0 (2) However, A: passing Water cross section t: Time Q: Flow rate x: Distance i: River bed gradient h: Water depth v: Flow velocity (v = Q / A) g: Gravity acceleration n: Manning's roughness coefficient R: Diameter depth formula (2) Since 1 / g · δv / δt is small compared to the other terms, it is neglected, and −i + δh / δx is set to δH / δx using the water level H, and the equation (2) becomes δH / δx + δ (V 2 / (2 g)) / δx + n 2 v 2 / R 4/3 = 0 (3), and an equation of motion of unequal flow is obtained.

【0011】次に、(1)式及び(3)式を基本方程式
として、解くことを考える。これら方程式には、未知数
としてA,Q,H,v,Rがあるが、AとRはHの関数
であり、vはQとAで表されるため、基本的な未知数は
HとQとの2つである。不定流の陰形式による差分法
は、全計算区間をm個としたとき、tj=jΔt時点に
おいて、全区間において水位H(i,j)ならびに流量Q
(i,j)が既知である場合、tj+1=(j+1)Δt時点の
上流端流量Q(0,j+1)(又は、水位H(0,j+1))及び下流
端水位H(m,j+1)を知って、その時点tj+1の全水理量を
計算するものである。したがって、未知数の数は、2
(m−1)である。方程式は、隣合った2つの断面間で
運動方程式及び連続方程式の差分式で表されるから、そ
の数は2(m−1)となり、未知数の数と方程式の数が
一致するため、基本方程式が解けるはずである。
Next, let us consider solving equations (1) and (3) as basic equations. These equations include A, Q, H, v, and R as unknowns. Since A and R are functions of H and v is represented by Q and A, the basic unknowns are H, Q and The two. In the difference method using the indefinite flow implicit form, when the total number of calculation sections is m, at t j = jΔt, the water level H (i, j) and the flow rate Q
If (i, j) is known, the upstream end flow rate Q (0, j + 1) (or the water level H (0, j + 1) ) and the downstream end water level at the time t j + 1 = (j + 1) Δt Knowing H (m, j + 1) , it calculates the total hydraulic quantity at that time t j + 1 . Therefore, the number of unknowns is 2
(M-1). Since the equation is expressed by the difference equation between the equation of motion and the continuity equation between two adjacent cross sections, the number is 2 (m−1), and the number of unknowns and the number of equations match, so the basic equation Should be able to be solved.

【0012】本発明に係るシミュレーション方法は、図
1の解析処理フローに示した演算ステップを含んだコン
ピュータによって実行されるが、これら演算ステップ
は、コンピュータにインストールされたソフトウエアに
よって実現されている。図1を参照して、シミュレーシ
ョン方法を詳細に説明する。まず、河川のシミュレーシ
ョンの対象流域を、m個に分割し、それそれの地点を地
点x0,x1,x2,…,xi,…,xmとする。ただし、
上流端地点xi=x0、下流端地点xi=xmとする。ま
た、初期時点から水位及び流量を推定したい所定時間後
までの期間をn個に分割し、それぞれの時点をt0
1,t2,…,tj,…tnとする。ただし、初期時点t
j=t0、所定時間後の時点tj=tnとする。
The simulation method according to the present invention is executed by a computer including the operation steps shown in the analysis processing flow of FIG. 1. These operation steps are realized by software installed in the computer. The simulation method will be described in detail with reference to FIG. First, the target basin simulation rivers, is divided into m, which point x 0 the point it, x 1, x 2, ... , x i, ..., and x m. However,
It is assumed that the upstream end point x i = x 0 and the downstream end point x i = x m . Further, the period from the initial time to a predetermined time after which the water level and the flow rate are to be estimated is divided into n, and each time is defined as t 0 ,
t 1, t 2, ..., t j, and ... t n. However, the initial time t
j = t 0 , and a time point t j = t n after a predetermined time.

【0013】まず、ステップS1及びS2において、河
道断面及び粗度係数の設定を行う。ステップS1におけ
る河道断面の設定は、監視区間の河川の断面形状を計算
システムに組み込むことによって実行される。ステップ
S2における粗度係数の設定は、河道の粗度係数を横断
形状に合わせて変化させることができるように設定す
る。次いで、ステップS3及びS4において、初期条件
及び境界条件を設定する。初期条件は、全地点xiにお
ける初期時点t0での水位H(i,0)及び流量Q(i,0)を、
対象河川の実績水位及び流量に等しく、また、境界条件
は、時点tj(j=1,2,…,n)での上流端流量Q
(0,j)及び下流端水位H(n,j)に等しい。ステップS3及
びステップS4において、これらの条件を既知の値とし
て設定する。次に、ステップS5において、j=1に設
定し、ステップS6において、時点t1、すなわち、初
期時点t0からΔtすなわち=dt時間後における流量
(i,1 )を、地点xi(i=1,2,3,…,m)につい
て仮定する。そして、ステップS7において、仮定され
た全地点の時点t1での流量を用いて、下流端地点xm
水位H(m,1)を出発条件として、xm〜x1の範囲で各地
点xiの水位H(i,1)を、式(3)により求める。このス
テップも差分化されて計算するものであるが、周知のこ
とであり、本明細書においては、これ以上説明しない。
First, in steps S1 and S2, a river channel section and a roughness coefficient are set. The setting of the river cross section in step S1 is executed by incorporating the cross section shape of the river in the monitoring section into the calculation system. The setting of the roughness coefficient in step S2 is set so that the roughness coefficient of the river channel can be changed according to the cross-sectional shape. Next, in steps S3 and S4, initial conditions and boundary conditions are set. The initial conditions are as follows: the water level H (i, 0) and the flow rate Q (i, 0) at the initial time point t 0 at all points x i
It is equal to the actual water level and discharge of the target river, and the boundary condition is the upstream end discharge Q at time t j (j = 1, 2,..., N).
(0, j) and the downstream end water level H (n, j) . In steps S3 and S4, these conditions are set as known values. Next, in step S5, j = 1 is set, and in step S6, the flow rate Q (i, 1 ) at time t 1 , that is, Δt from the initial time t 0 , that is, after = dt time, is set to the point x i (i = 1, 2, 3, ..., m). Then, in step S7, with a flow rate of at time t 1 the total point is assumed, the water level H (m, 1) of the downstream end point x m as a starting condition, each point in the range of x m ~x 1 The water level H (i, 1) of x i is obtained by equation (3). This step is also calculated by making a difference, but is well known and will not be described further in this specification.

【0014】その後、ステップS8に進み、ステップS
6において仮定された流量Q(i,1)とステップS7で得
られた水位H(i,1)が、式(1)を満足しているか(流
量バランスが取れているか)否かを判定する。満足して
いる場合(肯定判定YES)、これが、連立方程式の解
となり、時点t1における各地点xiの流量及び水位の推
定値が決定される。ステップS8において、式(1)を
満足していないと判定した場合(否定判定NO)、ステ
ップS6に戻って、流量Q(1j)の再仮定を行い、そし
てステップS7及びS8を繰り返えす。そして、これ
を、ステップS8において肯定判定YESが得られるま
で、反復実行する。ステップS6における地点x1での
流量Q(i,1)の仮定方法、及びステップS8における判
定方法については、地点xiにおける時点tjでの流量Q
(i,j)の仮定方法及びその連続方程式を用いた判定方法
に関連して、以降で説明する。
Then, the process proceeds to step S8,
It is determined whether the flow rate Q (i, 1) assumed in step 6 and the water level H (i, 1) obtained in step S7 satisfy Expression (1) (whether the flow rate is balanced). . If you are satisfied (affirmative decision YES), it becomes the solution of simultaneous equations, estimates of flow rate and water level in each point x i at time t 1 is determined. In step S8, when it is determined that the expression (1) is not satisfied (NO in step S8), the process returns to step S6, re-assumes the flow rate Q (1 , j) , and repeats steps S7 and S8. Es This is repeated until an affirmative determination YES is obtained in step S8. The method assumes a flow rate Q at a point x 1 in step S6 (i, 1), and for the determination method in step S8, the flow rate Q at time t j at the point x i
The assumption method of (i, j) and the judgment method using its continuous equation will be described below.

【0015】ステップS8において、肯定判定YESが
得られると、ステップS9を介してステップS10に移
行して「j=j+1」を設定し、次いで、ステップS6
に戻って、次の時点t2における地点xiでのQ(i,2)
仮定する。そして、ステップS8において時点t2にお
いて肯定判定が得られるまで、ステップS6〜S8での
処理を実行する。このようにして、時点tjを更新しつ
つステップS6〜S10を繰り返すが、ステップS9に
おいて、「j<n?」の否定判定NOが得られた時点
で、ステップS11に移行し、得られた水位H(i,j)
び流量Q(i,j)を、コンピュータのモニタ画面に表示
し、必要に応じて情報を印字して出力する。このとき、
計算結果の各地点及び各時点の水位や流量をまとめて、
水位時間曲線や流量時間曲線、さらには流量観測地点の
水位と流量との関係を示す曲線等を出力し、実測結果と
の対比を行い、計算の妥当性を検討することもできる。
If an affirmative determination is obtained in step S8, the process proceeds to step S10 via step S9 to set "j = j + 1", and then to step S6.
Returning to, assume Q (i, 2) at the point x i at the next time point t 2 . Then, until the affirmative determination is obtained at time t 2 in step S8, it executes the processing in step S6 to S8. In this way, steps S6 to S10 are repeated while updating the time point t j. However, when the negative determination NO of “j <n?” Is obtained in step S9, the process proceeds to step S11 and is obtained. The water level H (i, j) and the flow rate Q (i, j) are displayed on the monitor screen of the computer, and the information is printed and output as necessary. At this time,
Summarize the water level and discharge at each point and each point in the calculation results,
A water level time curve and a flow time curve, as well as a curve showing the relationship between the water level and the flow rate at the flow observation point, are output, and the results are compared with the actual measurement results to examine the validity of the calculation.

【0016】ところで、計算の過程で、ステップS7に
おける不等流計算は、定流の不等流計算と違って計算区
間の中央で流量が変わってくるという変化点があるが、
通常行われている不等流計算である。以上のように捉え
ると、ステップS6における流量Q(i,j)の再仮定をど
のように行うかが重要であり、流量Q(i,j)をどのよう
に仮定するかについて、以下に説明する。連続方程式
を、地点xi-1と地点xiにおける時点tj-1と時点tj
ついて差分化すると、以下のように表すことができる。 1/2・(A(i-1,j)+A(i,j)−A(i-1,j-1)−A(i,j-1))/dt + 1/2・(Q(i,j-1)+Q(i,j)−Q(i-1,j-1)−Q(i1,j))/dx =0 (4) ただし、A(i,j):地点xiにおける時点tjの通水断面
積 dt:計算時間間隔=tj−tj-1 dxi:計算距離間隔=xi−xi-1
In the course of the calculation, the unequal flow calculation in step S7 has a changing point where the flow rate changes at the center of the calculation section unlike the unequal flow calculation of the constant flow.
This is the unequal flow calculation that is usually performed. Taking the above into consideration, it is important how to reassume the flow rate Q (i, j) in step S6 , and how to assume the flow rate Q (i, j) will be described below. I do. The continuity equation, when the difference of the time t j-1 and the time point t j at a point x i-1 and the point x i, can be expressed as follows. 1/2 (A (i-1, j) + A (i, j) -A (i-1, j-1) -A (i, j-1) ) / dt + 1/2. (Q ( i, j-1) + Q (i, j) -Q (i-1, j-1) -Q (i - 1, j) ) / dx = 0 (4) where A (i, j) is a point cross-sectional flow area of the time t j in x i dt: calculation time interval = t j -t j-1 dx i: calculated distance interval = x i -x i-1

【0017】これらの2つの地点xi-1、xiそれぞれの
2つ時点tj-1、tjにおける水位H (i,j-1)、H(i,j)
(i-1,j-1)、H(i-1,j)と流量Q(i,j-1)、Q(i,j)、Q
(i-1 ,j-1)、Q(i-1,j)が既知であるとすると、水位に関
する関係から、それらの間における貯留量の流量換算値
の差分値dRhiは、以下の(5)式によって表すこと
ができる。 dRhi =1/2・(A(i-1,j)+A(i,j)−A(i-1,j-1)−A(i,j-1))dxi/dt (5) 同様に、流量に関する関係から、それらの間の流量貯留
量である流量変化量dRqiは、以下の(6)式によっ
て表すことができる。 dRqi =1/2・(Q(i,j-1)+Q(i,j)−Q(i-1,j-1)−Q(i1,j)) (6)
These two points xi-1, Xieach
Two time points tj-1, TjWater level H (i, j-1), H(i, j),
H(i-1, j-1), H(i-1, j)And flow rate Q(i, j-1), Q(i, j), Q
(i-1 , j-1), Q(i-1, j)Is known, the water level is
From the relationship, the converted value of the amount of storage between them
Difference value dRhiIs expressed by the following equation (5)
Can be. dRhi = 1/2 · (A(i-1, j)+ A(i, j)-A(i-1, j-1)-A(i, j-1)) Dxi/ Dt                                                             (5) Similarly, because of the relationship between flow rates, the flow storage between them
Flow rate change amount dRqiIs given by the following equation (6).
Can be expressed as dRqi = 1/2 · (Q(i, j-1)+ Q(i, j)−Q(i-1, j-1)−Q(i1, j)) (6)

【0018】上記(4)式の関係が成立すると、 dRhi=−dRqi (7) の関係が成立する筈であるが、水位Hや流量Qに誤差が
含まれている場合、(7)式は成立しない。なお、貯留
量とは、これは流下過程における計算時間間隔における
計算距離区間の流量変化量を意味するものである。した
がって、ステップS8では、水位に関する貯留量の流量
換算値dRhi及び流量貯留量である流量変化量dRqi
を(5)及び(6)式から演算し、これらの偏差が許容
誤差範囲内であるか否かを判定する。そして、許容誤差
範囲内であればステップS9に進み、許容誤差範囲外で
あればステップS6に進む。
When the relation of the above equation (4) is established, the relation of dRh i = −dRq i (7) should be established. However, when the water level H and the flow rate Q include an error, the relation (7) is obtained. The formula does not hold. Note that the storage amount means the amount of change in the flow rate in the calculation distance section in the calculation time interval in the flow-down process. Therefore, in step S8, the flow rate change amount DRQ i is the flow rate conversion value DRH i and flow storage amount of the storage amount about water level
Is calculated from Expressions (5) and (6), and it is determined whether or not these deviations are within an allowable error range. If it is within the allowable error range, the process proceeds to step S9, and if it is outside the allowable error range, the process proceeds to step S6.

【0019】次に、ステップS6における再仮定につい
て説明する。まず、流量変化量を、先の仮定によって得
られた流量変化量dRqiと水位変化に現れた貯留量の
流量変換値(すなわち、水位変化に現れた流量変化量)
−dRhiとの平均値に設定する。すなわち、式(6)
において、左辺のdRqiを(dRqi−dRhi)/2
に設定する。この設定に基づき、 dRqi−dRhi =(Q(i,j)+Q(i,j-1))−((Q(i-1,j)+Q(i-1,j-1)) (8) を得ることができ、(8)式を変形すると、 Q(i,j) =dRqi−dRhi+Q(i-1,j-1)+Q(i-1,j)−Q(i,j-1) (9) が得られる。ステップS6では、(9)式に基づいて、
ある時点tjにおけるすべての地点xiの流量Q(i,j)
順次求め、得られた流量を仮定値として設定する。そし
て、ステップS7において、得られた各地点xiの流量
(i,j)を用いて、下流端地点xmの境界条件H
(m,j)(ステップS4で設定)を下に、時点tjにおける
(i,j)を求める。
Next, the reassumement in step S6 will be described. First, the flow rate change amount is calculated by calculating the flow rate change value dRq i obtained by the above assumption and the flow rate conversion value of the storage amount appearing in the water level change (that is, the flow rate change amount appearing in the water level change).
It is set to the average value of the -dRh i. That is, equation (6)
In the left-hand side of dRq i (dRq i -dRh i) / 2
Set to. Based on this setting, dRq i -dRh i = (Q (i, j) + Q (i, j-1)) - ((Q (i-1, j) + Q (i-1, j-1)) ( 8) can be obtained, when deforming the equation (8), Q (i, j) = dRq i -dRh i + Q (i-1, j-1) + Q (i-1, j) -Q (i , j-1) (9) In step S6, based on equation (9),
Flow rate Q (i, j) of all points x i at a certain time t j sequentially seek to set the obtained flow rate of assumed values. Then, in step S7, the flow rate Q (i, j) of the obtained each point x i using the boundary condition H of the downstream end point x m
Under (m, j) (set in step S4), H (i, j) at time t j is obtained.

【0020】上流端条件として流量Q(0,j)が与件(条
件設定)される場合は上述の通りの演算を行うが、水位
(0,j)が与件される場合がある。この場合においても
上流端の流量を与えなければ、下流に向けての各地点の
流量の再設定はできない。この場合は、上流端の流量を
想定しておき、想定流量を与えられた流量として(9)
式による各地点の流量の再設定を行い、ステップS7に
より求められた上流端の水位が条件設定の許容範囲に入
るかをチェックすることになる。演算された上流端の水
位が与件された水位の所定の誤差範囲に入っていない場
合は、上流端の流量を設定し直す。
When the flow rate Q (0, j) is given (condition setting) as the upstream end condition, the above-described calculation is performed, but the water level H (0, j) may be given. Even in this case, unless the flow rate at the upstream end is given, the flow rate at each point toward the downstream cannot be reset. In this case, the flow rate at the upstream end is assumed, and the assumed flow rate is given as (9)
The flow rate at each point is reset according to the equation, and it is checked whether the water level at the upstream end obtained in step S7 falls within the allowable range of the condition setting. If the calculated upstream water level is not within the predetermined error range for the given water level, the upstream flow rate is reset.

【0021】以下に、上流端条件が水位を与件とする場
合について詳述する。この場合のシミュレーション方法
は、図2の解析処理フローに示した演算ステップを含ん
だプログラムをコンピュータ上で実行することにより行
われるが、この方法は、図1に示した解析処理フローと
対比すると、 ・ステップS4において、上流端の流量Q(0,j)の
代わりに水位H(0,j)を設定し、 ・ステップS6の前に、上流端流量の仮定のためのステ
ップS6’を追加し、 ・ステップS8のステップの次に、上流端の水位の一致
度をチェックするステップS8’を追加したものであ
る。 ステップS6’における上流端流量の仮定は、1回目は
前時間からの上流端水位の上昇量を指標として設定し、
2回目以降は、上流端の与件水位と計算結果の水位との
差を指標として設定する。ステップS8’における上流
端水位のチェックは、ステップS6〜S8の計算により
上流端の計算水位が安定してくるN回(約20回程度)
の繰り返しの後に行う。このチェックにおいて、上流端
与件水位と計算水位が所定の誤差範囲に入っていない場
合は、ステップS6’に戻って、上流端流量の再仮定を
行う。
Hereinafter, the case where the upstream end condition requires the water level will be described in detail. The simulation method in this case is performed by executing a program including the calculation steps shown in the analysis processing flow of FIG. 2 on a computer. This method is different from the analysis processing flow shown in FIG. In step S4, the water level H (0, j) is set instead of the flow rate Q (0, j) at the upstream end. Step S6 ′ for assuming the flow rate at the upstream end is added before step S6. Step S8 'for checking the degree of coincidence of the water level at the upstream end is added after the step of Step S8. Assuming the upstream end flow rate in step S6 ′, the first time is set using the amount of rise of the upstream end water level from the previous time as an index,
For the second and subsequent times, the difference between the given water level at the upstream end and the calculated water level is set as an index. The check of the upstream end water level in step S8 'is performed N times (about 20 times) when the calculated water level at the upstream end is stabilized by the calculations in steps S6 to S8.
After the repetition of In this check, if the upstream end given water level and the calculated water level do not fall within the predetermined error range, the process returns to step S6 ', and the upstream end flow rate is reassumed.

【0022】本発明のシミュレーション方法を用いて、
大きな支川のない(すなわち、支流からの流入がほとん
ど無い)A河川の下流域約70kmの区間で、時間ステ
ップを約10ステップ行った時点におけるシミュレーシ
ョンにおける流量仮定の変化による近似度の推移状況を
説明する。なお、このシミュレーションは、下流端、上
流端とも水位が実測値として与えられているという条件
で実行され、隣り合う2地点の離間距離δx=約2k
m、時間間隔δt=1時間として行った。不定流計算結
果としては、各地点xi及び各時点tjの水位H(i,j)
流量Q(i,j)とを算定した。
Using the simulation method of the present invention,
Explain the transition of the approximation degree due to the change of the flow rate assumption in the simulation at the time when about 10 steps were performed in the section of about 70 km downstream of the river A without a large tributary (that is, almost no inflow from the tributary). I do. Note that this simulation is performed under the condition that the water level is given as an actually measured value at both the downstream end and the upstream end, and the separation distance δx between two adjacent points is approximately 2 k
m, time interval δt = 1 hour. As a result unsteady flow calculations were calculated level H (i, j) and the flow rate Q (i, j) and for each point x i and each time point t j.

【0023】図3及び図4はそれぞれ、流量推定シミュ
レーションにおいて流量仮定を1回行った場合及び20
回行った場合に得られた水位を、実際のA河川での水位
(実測H)と対比的に示している。図3及び図4には、
計算過程を理解するため、初期値としての水位H(i,0)
及び流量Q(i,0)それぞれの縦断図と、次の時点t1の計
算過程の水位H(i,1)と流量Q(i,1)、並びに、水位貯留
量の流量換算値dRh及び流量変化量−dRqを併せて
表示している。なお、上記したように、流量Qの仮定の
繰り返しによる近似度の向上の程度については、(5)
式及び(6)式に示した水位変化に関する貯留量dRh
と流量変化に関する貯留量である流量変化量−dRqと
の一致/不一致を見れば、調べることができるが、図2
及び図3においては、dRh及び−dRqの値は、対比
を容易にするために、10倍して表している。
FIGS. 3 and 4 show the case where the flow rate assumption is made once in the flow rate estimation simulation, and FIG.
The water level obtained in the case where the number of times has been performed is shown in comparison with the actual water level in the river A (actual measurement H). 3 and 4 show:
To understand the calculation process, the water level H (i, 0) as the initial value
And the flow rate Q (i, 0), the water level H (i, 1) and the flow rate Q (i, 1) in the calculation process at the next time point t 1 , and the flow rate conversion value dRh and The flow rate change amount-dRq is also displayed. As described above, the degree of improvement in the degree of approximation by repeating the assumption of the flow rate Q is described in (5).
Storage amount dRh related to water level change shown in equation (6) and equation (6)
It can be checked by seeing the match / mismatch between the flow rate change amount and the flow rate change amount-dRq, which is the storage amount related to the flow rate change.
And, in FIG. 3, the values of dRh and -dRq are multiplied by 10 to facilitate comparison.

【0024】図3のグラフによれば、最初すなわち1回
目の仮定時における−dRq及びdRhは大きく相違し
ているが、図4のグラフによれば、20回目の繰り返し
では、一部を除いて殆ど一致してきており、繰り返し計
算の実施によって、近似度が向上することが分かる。図
3及び図4に示した流量Q(i,1)の差異を見ても、近似
過程における縦断的な流量の仮定値の変化を知ることが
できる。なお、本発明のシミュレーション方法の実機テ
ストを通して、(2)式における速度の時間変化項1/
g・δv/δtを算定すると、約5×10-6以下であっ
た。したがって、速度の時間変化項を省略するという前
提が妥当であることも、実証された。
According to the graph of FIG. 3, -dRq and dRh at the beginning, that is, at the time of the first assumption, are significantly different. However, according to the graph of FIG. The values almost coincide with each other, and it can be seen that the degree of approximation is improved by performing the repeated calculation. By looking at the difference between the flow rates Q (i, 1) shown in FIGS. 3 and 4, it is possible to know the change in the assumed value of the longitudinal flow rate in the approximation process. Note that, through a real machine test of the simulation method of the present invention, the time change term 1 / of the speed in the equation (2) is obtained.
When g · δv / δt was calculated, it was about 5 × 10 −6 or less. Therefore, it was also proved that the assumption that the time change term of the speed was omitted was appropriate.

【0025】以上説明したように、本発明に係るシミュ
レーション方法は、 a)式(2)の運動方程式中の速度時間変化項を削除
し、 b)各期間毎に各区間における貯留量がバランスしてい
るか否かを、式(5)及び式(6)に基づいて演算した
貯留量の流量換算値の偏差を見て判定し、 c)バランスしていない場合には、(9)式にもとづい
て、各地点の仮定した流量を変化させ、これにより、貯
留量のバランスが取れるようにしている。したがって、
本発明によれば、簡単な演算でありながら、河川の水位
及び流量を高精度でシミュレーションすることができ
る。
As described above, the simulation method according to the present invention comprises the following steps: a) deleting the speed-time change term in the equation of motion of equation (2); and b) balancing the storage amount in each section for each period. Is determined based on the deviation of the flow rate conversion value of the storage amount calculated based on the equations (5) and (6). C) If the balance is not achieved, the equation is determined based on the equation (9). Thus, the assumed flow rate at each point is changed so that the storage amount can be balanced. Therefore,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to simulate the water level and the flow rate of a river with high accuracy while performing simple calculations.

【0026】このとき、計算結果の各地点及び各時点の
水位や流量をまとめて、水位時間曲線や流量時間曲線、
さらには流量観測地点の水位と流量との関係を示す曲線
等を出力し、実測結果との対比を行い、計算の妥当性を
検討することもできる。例えば、計算結果を下に、監視
区間における水位観測箇所や流量観測箇所において計算
結果の各時間水位や各時間流量を実測の時間水位や時間
流量と比較し、合致の度合いにより粗度係数の妥当性を
検討することができる。結果が合致しない場合は、粗度
係数を修正して再計算する。本発明に係るシミュレーシ
ョン方法においては、設定された粗度係数に対応して、
与えられた初期条件と境界条件とに基づき、各時点及び
各地点の水位と流量とを求めるものであるが、それらの
結果が検証せらるべき実測値と異なる場合には、上記し
たように、粗度係数を変更する必要が生じる。このよう
な意味から、本発明に係るシミュレーション方法は、河
道の粗度係数を検証する方式であるとも言える。また、
計算結果に基づいて、水位と流量の関係を作成し、実測
値と対比することにより、計算の妥当性を検証するとと
もに、実測だけでは明確に把握しがたい水位と流量のと
ループの関係等を解明することが可能となる。これによ
り、洪水時における実流量の推定精度を上げることがで
きる。したがって、検証された粗度係数を用いることに
よって、河川の治水計画に役立たせることができる。
At this time, the water level and flow rate at each point and each time point of the calculation result are summarized, and a water level time curve, a flow time curve,
Furthermore, a curve or the like indicating the relationship between the water level and the flow rate at the flow rate observation point is output, and comparison with the actual measurement result is performed, so that the validity of the calculation can be examined. For example, below the calculation results, each time water level and each time flow rate of the calculation results at the water level observation point and flow rate observation point in the monitoring section are compared with the actually measured time water level and time flow rate. Sex can be considered. If the results do not match, correct the roughness coefficient and recalculate. In the simulation method according to the present invention, corresponding to the set roughness coefficient,
Based on the given initial conditions and boundary conditions, the water level and discharge at each point in time and at each point are determined.If the results are different from the actually measured values to be verified, as described above, It is necessary to change the roughness coefficient. In this sense, it can be said that the simulation method according to the present invention is a method for verifying the roughness coefficient of a river channel. Also,
Based on the calculation results, the relationship between the water level and discharge is created and compared with the measured values to verify the validity of the calculation, and the relationship between the water level and discharge and the loop, etc., which cannot be clearly understood by actual measurement alone Can be clarified. As a result, the accuracy of estimating the actual flow rate during a flood can be improved. Therefore, by using the verified roughness coefficient, it can be useful for river flood control planning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る河川状態シミュレーション方法に
おけるコンピュータによる第1の実施形態の処理を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart for explaining processing of a first embodiment by a computer in a river state simulation method according to the present invention.

【図2】本発明に係る河川状態シミュレーション方法に
おけるコンピュータによる第2の実施形態の処理を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining processing of a second embodiment by a computer in the river state simulation method according to the present invention.

【図3】本発明の河川状態シミュレーション方法を実際
に用いて、ある河川の水位及び流量を推定した場合のテ
スト結果を示すグラフであり、流量仮定を1回だけ行っ
た場合の結果を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a test result when a water level and a flow rate of a certain river are estimated by actually using the river state simulation method of the present invention, and a graph showing a result when a flow rate assumption is performed only once; It is.

【図4】本発明の河川状態シミュレーション方法を実際
に用いて、ある河川の水位及び流量を推定した場合のテ
スト結果を示すグラフであり、流量仮定を20回行った
場合の結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing test results when a water level and a flow rate of a certain river are estimated by actually using the river state simulation method of the present invention, and is a graph showing a result when a flow rate assumption is performed 20 times; is there.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 不定流状態の河川の監視領域中の所定地
点の所定時間後の水位及び流量を、コンピュータにより
連続方程式と運動方程式を用いて陰形式の差分法により
演算推定するシミュレーション方法において、 河川の対象領域の上流端及び下流端を含む複数の地点x
0,x1,x2,…,xi,…,xm(ただし、上流端地点
i=x0、下流端地点xi=xmとする)それぞれにおけ
る初期時点t0の水位及び流量を、複数の地点それぞれ
における初期水位H(i,0)及び初期流量Q(i,0)として設
定する第1のステップと、 初期時点t0から所定時間tn後までをn個に分割した時
点t1,t2,…,tj,…tnの、上流端地点x0の流量
(0,j)又は水位H(0,j)及び下流端地点xmにおける水
位H(mj)を設定する第2のステップと、 複数の地点xi(ただし、x0を除く)それぞれにおける
時点ti=t1での流量Q(i,j)=Q(i,1)を仮定する第3
のステップと、 連続方程式及び運動方程式として、 δA/δt+δQ/δx=0 δH/δx+δ(v2/(2g))/δx+n22/R
4/3=0 ただし、A:通水断面積 t:時間 Q:流量 x:距離 H:水位 v:流速(v=Q/A) g:重力の加速度 n:Manningの粗度係数 R:径深 の内の運動方程式を用いて、設定された境界条件である
流量Q(0,j)、水位H(m j)、各地点xiの仮定された流
量Q(i,1)を代入して演算することにより、各地点xi
おける時点tj=t1での水位H(i,j)=H(i,1)を演算す
る第4のステップと、 それぞれの地点xi(ただし、x0を除く)における時間
1後の水位に関する貯留量の流量換算値dRhi及び流
量に関する貯留量である流量変化量dRqiを演算する
第5のステップと、 dRhi及びdRqiの差が所定の許容範囲内にあるか否
かを判定する第6のステップと、 dRhi及びdRqiの差が許容範囲にないとき、流量Q
(i,j)=Q(i,1)を別の値に仮定して、第4及び第5のス
テップを反復実行する第7のステップと、 dRhi及びdRqiの差が許容範囲にあるとき、時点t
2について、第3〜第7のステップを反復実行し、その
後時点t3,…,tnについて順次第3〜第7のステップ
を反復実行する第8のステップとからなることを特徴と
する河川状態シミュレーション方法。
1. A predetermined place in a monitoring area of a river in an unsteady flow state.
The water level and flow rate of the point after a predetermined time are
By implicit difference method using continuity equation and equation of motion
In the simulation method for calculating and estimating, Multiple points x including the upstream and downstream ends of the target area of the river
0, X1, XTwo, ..., xi, ..., xm(However, upstream end point
xi= X0, Downstream end point xi= XmTo each)
Initial time t0Water level and discharge at multiple locations
Initial water level H in(i, 0)And initial flow rate Q(i, 0)Set as
A first step of determining Initial time t0From the specified time tnWhen the last is divided into n
Point t1, TTwo, ..., tj, ... tnThe upstream end point x0Flow rate
Q(0, j)Or water level H(0, j)And downstream end point xmWater in
Rank H(m,j)A second step of setting Multiple points xi(However, x0Except for each)
Time ti= T1Flow Q at(i, j)= Q(i, 1)The third assuming
Steps and As a continuous equation and an equation of motion, δA / δt + δQ / δx = 0 δH / δx + δ (vTwo/ (2g)) / δx + nTwovTwo/ R
4/3= 0 Where A: cross section t: time Q: Flow rate x: distance H: Water level v: flow rate (v = Q / A) g: acceleration of gravity n: Manning's roughness coefficient R: diameter Is the boundary condition set using the equation of motion in
Flow Q(0, j), Water level H(m, j), Each point xiThe assumed flow of
Quantity Q(i, 1)Is calculated by substitutingiTo
Time tj= T1Water level H(i, j)= H(i, 1)Calculate
A fourth step, Each point xi(However, x0Time)
t1Flow rate conversion value dRh of stored amount related to water level afteriAnd flow
Flow rate change amount dRq, which is the storage amount related to the amountiCalculate
A fifth step; dRhiAnd dRqiWhether the difference is within a predetermined tolerance
A sixth step of determining whether dRhiAnd dRqiFlow rate Q when the difference between
(i, j)= Q(i, 1)Assuming a different value for the fourth and fifth scans.
A seventh step of repeatedly performing the steps; dRhiAnd dRqiIs within an allowable range, the time t
Two, The third to seventh steps are repeatedly performed, and the
Later time tThree, ..., tn3rd to 7th steps
And an eighth step of repeatedly executing
River state simulation method.
【請求項2】 請求項1記載の河川状態シミュレーショ
ン方法において、水位に関する貯留量の流量換算値dR
i及び流量に関する貯留量である流量変化量dRq
iは、以下の式 dRhi=1/2・(A(i-1,j)+A(i,j)−A(i-1,j-1)
−A(i,j-1))dxi/dt dRqi=1/2・(Q(i,j-1)+Q(i,j)−Q(i-1,j-1)
−Q(i1,j)) ただし、A(i,j):地点xiにおける時点tjの通水断面
積 dt:計算時間間隔=tj−tj-1 dxi:計算距離間隔=xi−xi-1 により演算されることを特徴とするシミュレーション方
法。
2. The river state simulation method according to claim 1, wherein a flow rate conversion value dR of the storage amount related to the water level.
flow rate change amount dRq, which is a storage amount related to h i and flow rate
i is given by the following formula: dRh i = 1/2 · (A (i-1, j) + A (i, j) −A (i-1, j-1)
-A (i, j-1) ) dx i / dt dRq i = 1/2 · (Q (i, j-1) + Q (i, j) -Q (i-1, j-1)
-Q (i - 1, j) ) However, A (i, j): cross-sectional flow area of the time t j at a point x i dt: calculation time interval = t j -t j-1 dx i: calculated distance interval = X i -x i -1 .
【請求項3】 請求項2記載のシミュレーション方法に
おいて、第7のステップ及び第8のステップで実行され
る第7のステップにおける流量Q(i,j)の仮定を、 Q(i,j)=dRqi−dRhi+Q(i-1,j-1)+Q(i-1,j)
−Q(i,j-1) により演算することを特徴とする河川状態シミュレーシ
ョン方法。
3. The simulation method according to claim 2, wherein the assumption of the flow rate Q (i, j) in the seventh step executed in the seventh step and the eighth step is as follows: Q (i, j) = dRq i -dRh i + Q (i -1, j-1) + Q (i-1, j)
-A river state simulation method characterized by calculating by Q (i, j-1) .
【請求項4】 不定流状態の河川の監視領域中の所定地
点の所定時間後の水位及び流量を推定する河川状態シミ
ュレーション方法を実行するための、コンピュータ読み
取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体であって、河
川状態シミュレーション方法は、請求項1〜3いずれか
に記載の方法であることを特徴とする記憶媒体。
4. A storage medium storing a computer-readable program for executing a river state simulation method for estimating a water level and a flow rate of a predetermined point in a monitoring area of a river in an unsteady flow state after a predetermined time. A storage medium, wherein the river state simulation method is the method according to any one of claims 1 to 3.
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