JP2022096700A - 管路の機能評価方法および管路の設計方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[管路の機能評価方法が実行される管網解析装置の構成]
管網解析装置は、CPUが搭載されたマザーボード、メモリボードなどが搭載された汎用のパーソナルコンピュータなどで構成され、ハードディスクなどのストレージデバイス、タッチパネル式の液晶ディスプレイ、キーボードやマウスなどの入力機器を備えて構成されている。
図5に示すように、解析条件設定部20によりデータ記憶部3から管網図や管路情報でなる管網情報が読み込まれ(S1)、管路の流速係数Cや各節点から取り出される配水量などの解析条件が設定されると(S2)、水理解析部21により水理解析が実行される(S3)。
上述したヘーゼン・ウィリアムズの式
H=10.666×(L×Q1.85)/(C1.85×d4.87)
と、図3(a)で例示する節点8における流量の連続条件式である流量方程式
Σ(±Qij)=Pi
および、図3(b)に示す閉管路方程式
Σ(±Hks)-δEk=0
の連立解として水頭などが求まる。
上述した機能評価値について説明する。
配水池と個々の水需要点とを複数の管路で接続した配水管網を構成する管路の機能評価方法は、配水管網に対して水理解析を実行して各水需要点への送水量および各水需要点からの配水量を含む管網特性値を算出する水理解析ステップと、水理解析ステップにより得られる管網特性値を変数とする機能評価関数により得られる機能評価値に基づいて、評価対象管路が配水池からの送水を主機能とするのか各需要先への配水を主機能とするのかを評価する管路機能評価ステップと、を備えている。
(評価対象管路での送水量)/(評価対象管路から需要先への配水量)
で定義され、機能評価値が所定の送水閾値以上であると評価対象管路は送水機能を主とする管路であると評価し、機能評価値が所定の配水閾値以上であると評価対象管路は配水機能を主とする管路であると評価する。この値が大きいほど送水機能が主たる機能であると評価でき、この値が小さいほど配水機能が主たる機能であると評価できる。
評価値V(9a)=Q1/(q1+q2+q3)
と求まり、配水管9bおける評価値は、
評価値V(9b)=Q2/q4=(Q1-q1-q2-q)/q4
と求まる。
図4を用いて説明した機能評価関数として、以下の数式を用いることも可能である。
(評価対象管路での送水量×評価対象管路の管延長)/(評価対象管路から需要先への配水量/評価対象管路の管延長)
図4の例では、配水管9aにおける評価値は、
評価値V(9a)=Q1×L1/{(q1+q2+q3)/L1}
と求まり、配水管9bおける評価値は、
評価値V(9b)=Q2×L2/(q4/L2)
と求まる。
2:演算部
3:データ記憶部
4:表示部
5:入力部
20:解析条件設定部
21:水理解析部
22:解析結果処理部
Claims (7)
- 配水池と個々の水需要点とを複数の管路で接続した配水管網を構成する管路の機能評価方法であって、
前記配水管網に対して水理解析を実行して各水需要点への送水量および各水需要点からの配水量を含む管網特性値を算出する水理解析ステップと、
前記水理解析ステップにより得られる管網特性値を変数とする機能評価関数により得られる機能評価値に基づいて、評価対象管路が配水池からの送水を主機能とするのか各需要先への配水を主機能とするのかを評価する管路機能評価ステップと、
を備えている管路の機能評価方法。 - 前記機能評価関数は以下の数式、
(評価対象管路での送水量)/(評価対象管路から需要先への配水量)
で定義され、
前記機能評価値が所定の送水閾値以上であると前記評価対象管路は送水機能を主とする管路であると評価し、前記機能評価値が所定の配水閾値以上であると前記評価対象管路は配水機能を主とする管路であると評価する請求項1記載の管路の機能評価方法。 - 前記機能評価関数は以下の数式、
(評価対象管路での送水量×評価対象管路の管延長)/(評価対象管路から需要先への配水量/評価対象管路の管延長)
で定義され、
前記機能評価値が所定の送水閾値以上であると前記評価対象管路は送水機能を主とする管路であると評価し、前記機能評価値が所定の配水閾値以上であると前記評価対象管路は配水機能を主とする管路であると評価する請求項1記載の管路の機能評価方法。 - 前記配水管網に対応する管網図を表示装置に表示する表示ステップをさらに備え、前記表示ステップは各機能評価値に応じて各管路の表示色を含む表示態様を異ならせて管路の機能を識別可能に可視化する請求項1から3の何れかに記載の管路の機能評価方法。
- 請求項1から4の何れかに記載の管路の機能評価方法を実行し、前記機能評価値に基づいて送水を主機能とすると評価された管路を識別の上、消防用消火栓を送水を主機能とすると評価された管路に優先的に配置する管路の設計方法。
- 請求項1から4の何れかに記載の管路の機能評価方法を実行し、前記機能評価値に基づいて送水を主機能とすると評価された管路が、前記配水池から水需要領域に向けて連続した経路で配置されているか否かを評価し、経路に配水を主機能とする管路が含まれると当該配水を主機能とする管路をバイパスする管路を付加する管路の設計方法。
- 請求項1から4の何れかに記載の管路の機能評価方法を実行し、前記機能評価値に基づいて送水を主機能とすると評価された管路が、前記配水池から水需要領域に向けて樹枝状に配置されている場合に、当該樹枝状に配置された管路を接続する管路を付加してループ化する管路の設計方法。
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