JP2903099B2 - 排水量配分決定方法及び排水システム - Google Patents
排水量配分決定方法及び排水システムInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
- E02B7/205—Barrages controlled by the variations of the water level; automatically functioning barrages
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小河川を含む排水路により排水を集め、こ
の排水を複数の排水ポンプ機場に導き、この各排水ポン
プ機場から放流先の河川に放流する排水システムに係
り、特に都市及び都市近郊の広域排水システムに好敵な
排水量配分決定方法及びその方法を用いてなる排水シス
テムに関する。
の排水を複数の排水ポンプ機場に導き、この各排水ポン
プ機場から放流先の河川に放流する排水システムに係
り、特に都市及び都市近郊の広域排水システムに好敵な
排水量配分決定方法及びその方法を用いてなる排水シス
テムに関する。
従来、かかる排水システムにおける排水ポンプ機場の
排水量は、各排水ポンプ機場ごとに独立して、ポンプ井
の水位（以下、内水位という。）を基準に、この内水位
を一定の範囲に保持するように排水ポンプを自動運転
し、これによって排水量を調整することが一般的に行わ
れている。なお、この種の公知例として特開平２−1155
84号公報に記載されたものがある。
排水量は、各排水ポンプ機場ごとに独立して、ポンプ井
の水位（以下、内水位という。）を基準に、この内水位
を一定の範囲に保持するように排水ポンプを自動運転
し、これによって排水量を調整することが一般的に行わ
れている。なお、この種の公知例として特開平２−1155
84号公報に記載されたものがある。
しかしながら、上記従来の技術によれば、放流先河川
の水位（以下、外水位という。）を考慮していなかった
ことから、放流点又は放流点下流（以下、放流点と総称
する。）における外水位が上昇して、その位置における
河川水位の上限値を越える場合があるという問題があっ
た。
の水位（以下、外水位という。）を考慮していなかった
ことから、放流点又は放流点下流（以下、放流点と総称
する。）における外水位が上昇して、その位置における
河川水位の上限値を越える場合があるという問題があっ
た。
この場合、他の排水ポンプ機場の排水量と河川水位と
の関係に余裕があれば、上記上限値の越える排水ポンプ
機場の排水量を減らし、その分他の排水ポンプ機場に配
分すれば上記問題を解決できるのであるが、上述したよ
うに従来の各排水ポンプ機場は、内水位基準によって個
別に自動排水しているので、そのような配分量の調整を
行うことができない。
の関係に余裕があれば、上記上限値の越える排水ポンプ
機場の排水量を減らし、その分他の排水ポンプ機場に配
分すれば上記問題を解決できるのであるが、上述したよ
うに従来の各排水ポンプ機場は、内水位基準によって個
別に自動排水しているので、そのような配分量の調整を
行うことができない。
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決すること、
言い換えれば、複数の排水ポンプ機場を関連して運用
し、放流点の河川水位がその上限値越えないように、各
排水ポンプ機場の排水量を最適配分する排水量配分決定
方法、及びその方法を用いた排水システムを提供するこ
とにある。
言い換えれば、複数の排水ポンプ機場を関連して運用
し、放流点の河川水位がその上限値越えないように、各
排水ポンプ機場の排水量を最適配分する排水量配分決定
方法、及びその方法を用いた排水システムを提供するこ
とにある。
上記目的を達成するため、本発明は、小河川を含む排
水路により排水を集め、この排水を複数の排水ポンプ機
場に導き、この各排水ポンプ機場から放流先の河川に放
流する排水システムの排水量配分決定方法において、降
水量又はその予測値に基づいて前記各排水ポンプ機場の
排水量の配分を決定するとともに、各放流先河川の上流
の検出水位の変化と前記排水量の配分とに基づいて、前
記各排水ポンプ機場の放流点における河川水位を予測
し、この河川水位の予測値が当該放流点における河川水
位の上限値以下になるように、前記各排水ポンプ機場の
排水量の配分を補正することを特徴とする。
水路により排水を集め、この排水を複数の排水ポンプ機
場に導き、この各排水ポンプ機場から放流先の河川に放
流する排水システムの排水量配分決定方法において、降
水量又はその予測値に基づいて前記各排水ポンプ機場の
排水量の配分を決定するとともに、各放流先河川の上流
の検出水位の変化と前記排水量の配分とに基づいて、前
記各排水ポンプ機場の放流点における河川水位を予測
し、この河川水位の予測値が当該放流点における河川水
位の上限値以下になるように、前記各排水ポンプ機場の
排水量の配分を補正することを特徴とする。
なお、前記排水ポンプ機場の排水量の配分補正は、当
該排水ポンプ機場に排水を導く導水路に設けられた可動
堰又はゲートを調節して行うことができる。
該排水ポンプ機場に排水を導く導水路に設けられた可動
堰又はゲートを調節して行うことができる。
また、排水を放流先が異なる排水ポンプ機場を含む複
数の排水ポンプ機場から各放流先河川に放流する排水シ
ステムの場合、一の放流先河川にかかる水位予測値が前
記上限値を越えるときは、他の放流先河川にかかる排水
ポンプ機場の排水量を優先して増量補正することが望ま
しい。
数の排水ポンプ機場から各放流先河川に放流する排水シ
ステムの場合、一の放流先河川にかかる水位予測値が前
記上限値を越えるときは、他の放流先河川にかかる排水
ポンプ機場の排水量を優先して増量補正することが望ま
しい。
また、本発明の排水システムは、雨水等を含む排水が
流入される小河川を含む排水路と、放流先河川の近くに
配設された複数の排水ポンプ機場と、前記排水路から分
岐され前記各排水ポンプ機場に排水を導く複数の導水路
とを備え、前記各排水ポンプ機場に流入される排水を河
川に放流する排水システムにおいて、降水量又はその予
測値に基づいて前記複数の排水ポンプ機場に流入する総
流入水量を予測する流入水量予測手段と、前記放流先河
川の上流に設けられた水位検出手段と、この水位検出手
段の出力に基づいて前記各排水ポンプ機場の放流点の河
川基本水位を予測する河川基本水位予測手段と、前記総
流入水量の予測値と前記各排水ポンプ機場の排水能力と
に基づいて前記各排水ポンプ機場の排水量を配分決定す
る排水量配分手段と、この排水量と前記河川基本水位の
予測値とに基づいて各放流点における河川水位を予測
し、この河川水位の予測値と当該放流点における河川水
位の上限値とを比較し、その上限値を越える放流点があ
るときは、その上限値を越える放流点を無くすように前
記排水量の配分を補正する排水量補正手段とを設けたこ
とを特徴とする。
流入される小河川を含む排水路と、放流先河川の近くに
配設された複数の排水ポンプ機場と、前記排水路から分
岐され前記各排水ポンプ機場に排水を導く複数の導水路
とを備え、前記各排水ポンプ機場に流入される排水を河
川に放流する排水システムにおいて、降水量又はその予
測値に基づいて前記複数の排水ポンプ機場に流入する総
流入水量を予測する流入水量予測手段と、前記放流先河
川の上流に設けられた水位検出手段と、この水位検出手
段の出力に基づいて前記各排水ポンプ機場の放流点の河
川基本水位を予測する河川基本水位予測手段と、前記総
流入水量の予測値と前記各排水ポンプ機場の排水能力と
に基づいて前記各排水ポンプ機場の排水量を配分決定す
る排水量配分手段と、この排水量と前記河川基本水位の
予測値とに基づいて各放流点における河川水位を予測
し、この河川水位の予測値と当該放流点における河川水
位の上限値とを比較し、その上限値を越える放流点があ
るときは、その上限値を越える放流点を無くすように前
記排水量の配分を補正する排水量補正手段とを設けたこ
とを特徴とする。
異なる放流先河川の近くに分散配置された排水ポンプ
機場を含む複数の排水ポンプ機場を備えた排水システム
においては、上記排水量補正手段は、上記上限値を越え
る放流点にかかる河川以外の河川を放流先とする排水ポ
ンプ機場の排水量を増加補正するようにすることが望ま
しい。
機場を含む複数の排水ポンプ機場を備えた排水システム
においては、上記排水量補正手段は、上記上限値を越え
る放流点にかかる河川以外の河川を放流先とする排水ポ
ンプ機場の排水量を増加補正するようにすることが望ま
しい。
また、各排水ポンプ機場の排水量配分に基づいて、可
動堰とゲートの少なくとも一方を一方を排水量に合わせ
て調整するとともに、ポンプ井の内水位変化に合わせて
補正することが望ましい。
動堰とゲートの少なくとも一方を一方を排水量に合わせ
て調整するとともに、ポンプ井の内水位変化に合わせて
補正することが望ましい。
このように構成されることから、本発明によれば、次
の作用により上記目的が達成される。
の作用により上記目的が達成される。
排水路に流入する水量は、降水量又はその予測値が決
まれば容易に予測でき、また排水路から導水路に分流す
る水量も各排水ポンプ機場の内水位と、各導水路の可動
堰又はゲートの流入抵抗等の水路抵抗によって予測でき
る。また、各排水ポンプ機場の最大排水能力は予め決ま
っている。したがって、これらに基づいて前記各排水ポ
ンプ機場の排水量の配分を決定すれば、基本的に排水シ
ステムにおける最適な排水量の配分になる。
まれば容易に予測でき、また排水路から導水路に分流す
る水量も各排水ポンプ機場の内水位と、各導水路の可動
堰又はゲートの流入抵抗等の水路抵抗によって予測でき
る。また、各排水ポンプ機場の最大排水能力は予め決ま
っている。したがって、これらに基づいて前記各排水ポ
ンプ機場の排水量の配分を決定すれば、基本的に排水シ
ステムにおける最適な排水量の配分になる。
次に、その排水量によると河川水位の上限値を越える
か否か予測する。越える場合は、各排水ポンプ機場の排
水量の配分が補正される。これによって、各排水ポンプ
機場の排水量は、各放流点の河川水位が上限値を越えな
い、最適な量に配分されることになる。このような配分
補正により、上限値を越える放流点が解消する場合とし
ては、例えば、（１）上流の排水ポンプ機場よりも下流
の排水ポンプ機場における河川の幅が大きい場合に、下
流側の排水ポンプ機場の排水量を増やしたり、（２）上
流から放流した排水が、下流に達するまでの一定の時間
内に流入水量が急減すると予想される場合等の他、
（３）放流先河川が２以上あるときに、上限水位に達し
ていない流下能力に余裕がある河川への排水量を増量す
る場合等がある。
か否か予測する。越える場合は、各排水ポンプ機場の排
水量の配分が補正される。これによって、各排水ポンプ
機場の排水量は、各放流点の河川水位が上限値を越えな
い、最適な量に配分されることになる。このような配分
補正により、上限値を越える放流点が解消する場合とし
ては、例えば、（１）上流の排水ポンプ機場よりも下流
の排水ポンプ機場における河川の幅が大きい場合に、下
流側の排水ポンプ機場の排水量を増やしたり、（２）上
流から放流した排水が、下流に達するまでの一定の時間
内に流入水量が急減すると予想される場合等の他、
（３）放流先河川が２以上あるときに、上限水位に達し
ていない流下能力に余裕がある河川への排水量を増量す
る場合等がある。
また、各排水ポンプ機場の排水量配分に基づいて、可
動堰とゲートの少なくとも一方を排水量に合わせて調整
するとともに、ポンプ井の内水位変化に合わせて補正す
るようにすれば、各排水ポンプ機場の排水量と流入水量
のバランスがとれた排水システムとすることができる。
動堰とゲートの少なくとも一方を排水量に合わせて調整
するとともに、ポンプ井の内水位変化に合わせて補正す
るようにすれば、各排水ポンプ機場の排水量と流入水量
のバランスがとれた排水システムとすることができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図乃至第４図に、本発明の一実施例の排水システ
ムを示す。第１図は排水配分量決定装置のブロック構成
図、第２図は排水システムの全体構成図、第３図は排水
ポンプ機場の一例の断面構成図、第４図は排水量補正手
段の処理手順のフローチャートである。第２図に示すよ
うに、本実施例の排水システムは、放流先河川１の近傍
に複数の排水ポンプ機場２−ｉ（ここで、ｉは排水ポン
プ機場の番号を表しており、図では、ｉ＝１〜４であ
る。）を分散配置し、排水対象地域に配設された小河川
を含む排水路３によって雨水等の排水を集め、この排水
を排水路３から分岐した導水路４−ｉを介して各排水ポ
ンプ機場２−ｉに導き、ここから河川１に放流するよう
にしている。また、各導水路４−ｉには、その分岐部に
可動堰５−ｉが、また各排水ポンプ機場の入口部にゲー
ト６−ｉがそれぞれ設けられている。
ムを示す。第１図は排水配分量決定装置のブロック構成
図、第２図は排水システムの全体構成図、第３図は排水
ポンプ機場の一例の断面構成図、第４図は排水量補正手
段の処理手順のフローチャートである。第２図に示すよ
うに、本実施例の排水システムは、放流先河川１の近傍
に複数の排水ポンプ機場２−ｉ（ここで、ｉは排水ポン
プ機場の番号を表しており、図では、ｉ＝１〜４であ
る。）を分散配置し、排水対象地域に配設された小河川
を含む排水路３によって雨水等の排水を集め、この排水
を排水路３から分岐した導水路４−ｉを介して各排水ポ
ンプ機場２−ｉに導き、ここから河川１に放流するよう
にしている。また、各導水路４−ｉには、その分岐部に
可動堰５−ｉが、また各排水ポンプ機場の入口部にゲー
ト６−ｉがそれぞれ設けられている。
各排水ポンプ機場２−ｉは、例えば、第３図の構成の
ようになっている。図示のように、導水路４から流入さ
れる排水は、ゲート６を介してポンプ井11に流入され
る。ポンプ井11には流入される排水中のゴミ等を取り除
く除塵機10が設けられている。排水ポンプ12は複数台備
えられ、その吸い込み口がポンプ井11内に位置されてい
る。本実施例の排水ポンプ12は縦型であり、減速機13を
介してモータ又はエンジン等の原動機14によって駆動さ
れる。排水ポンプ12により吸い上げられた排水は、吐出
弁15を介して吐出水槽16に排出され、ここから河川１に
放流される。また、吐出水槽16と河川１はゲート17によ
って仕切られている。なお、ゲート6,17及び吐出弁15は
それぞれモータ18によって駆動される。
ようになっている。図示のように、導水路４から流入さ
れる排水は、ゲート６を介してポンプ井11に流入され
る。ポンプ井11には流入される排水中のゴミ等を取り除
く除塵機10が設けられている。排水ポンプ12は複数台備
えられ、その吸い込み口がポンプ井11内に位置されてい
る。本実施例の排水ポンプ12は縦型であり、減速機13を
介してモータ又はエンジン等の原動機14によって駆動さ
れる。排水ポンプ12により吸い上げられた排水は、吐出
弁15を介して吐出水槽16に排出され、ここから河川１に
放流される。また、吐出水槽16と河川１はゲート17によ
って仕切られている。なお、ゲート6,17及び吐出弁15は
それぞれモータ18によって駆動される。
このように構成される排水システムにおいて、各排水
ポンプ機場２−ｉごとに、ポンプ井11iの水位である内
水位1iを基準に、独立に排水量を調整すると、排水路３
から各排水ポンプ機場２−ｉに流入する総流入水量を排
水しきれない場合が生じたり、放流点の河川水位Liが上
限値Hiを越えてしまう場合が生ずることになる。そこ
で、本実施例では第１図に示した排水量配分決定装置に
より、各排水ポンプ機場２−ｉの排水量の配分を自動的
に決定するようにしている。排水量配分決定装置は、い
ずれか１か所の排水ポンプ機場２−ｉ又は中央排水指令
所等に設置し、ここから各排水ポンプ機場２−ｉに排水
量等の指令を送出する。図示のように、排水量配分決定
装置は、データ収集手段21と、総流入量予測手段22と、
河川基本水位予測手段23と、排水量配分手段24と、排水
量補正手段25とを含んで構成される。
ポンプ機場２−ｉごとに、ポンプ井11iの水位である内
水位1iを基準に、独立に排水量を調整すると、排水路３
から各排水ポンプ機場２−ｉに流入する総流入水量を排
水しきれない場合が生じたり、放流点の河川水位Liが上
限値Hiを越えてしまう場合が生ずることになる。そこ
で、本実施例では第１図に示した排水量配分決定装置に
より、各排水ポンプ機場２−ｉの排水量の配分を自動的
に決定するようにしている。排水量配分決定装置は、い
ずれか１か所の排水ポンプ機場２−ｉ又は中央排水指令
所等に設置し、ここから各排水ポンプ機場２−ｉに排水
量等の指令を送出する。図示のように、排水量配分決定
装置は、データ収集手段21と、総流入量予測手段22と、
河川基本水位予測手段23と、排水量配分手段24と、排水
量補正手段25とを含んで構成される。
データ収集手段と21は降水量、降水量の予測値、河川
の上流水位データ等、排水システムにおける排水量の配
分に必要なデータを収集し、経時的に記録したり、必要
に応じてデータの更新や平均値化等の処理をする。
の上流水位データ等、排水システムにおける排水量の配
分に必要なデータを収集し、経時的に記録したり、必要
に応じてデータの更新や平均値化等の処理をする。
総流入水量予測手段22は、排水路３の集水対象地域の
面積と、その地域の降水量又はその予測値に基づいて、
排水ポンプ機場２全体に流入する総流入水量（すなわち
総非水量）QDを時間ｔの関数として予測して記録する。
また、必要に応じ、最新データに基づいて予測値を更新
する。
面積と、その地域の降水量又はその予測値に基づいて、
排水ポンプ機場２全体に流入する総流入水量（すなわち
総非水量）QDを時間ｔの関数として予測して記録する。
また、必要に応じ、最新データに基づいて予測値を更新
する。
河川基本水位予測手段23は、第２図に示した河川１の
上流地点に設けた水位検出器７の検出値の変化を観測
し、その結果に基づいて、各排水ポンプ機場２−ｉの放
流点における、河川１の基本水位の予測値LOiの変化を
時間の関数で予測して記録する。また、必要に応じ、最
新のデータに基づいて予測値LOiを更新する。ここで、
河川基本水位とは、各排水ポンプ機場２−ｉからの放流
分が「０」のときの水位をいうものとする。
上流地点に設けた水位検出器７の検出値の変化を観測
し、その結果に基づいて、各排水ポンプ機場２−ｉの放
流点における、河川１の基本水位の予測値LOiの変化を
時間の関数で予測して記録する。また、必要に応じ、最
新のデータに基づいて予測値LOiを更新する。ここで、
河川基本水位とは、各排水ポンプ機場２−ｉからの放流
分が「０」のときの水位をいうものとする。
排水量配分手段24は、前記総流入水量予測手段22から
総流入水量の予測値QDを取り込み、各排水ポンプ機場２
−ｉの基本的な排水量Qiを暫定的に配分する。この基本
配分の方法は、種々考えられるが、例えば排水ポンプ機
場全体の総排水能力をQNTとし、各排水ポンプ機場２−
ｉの排水能力（定格非水量）をQNiとしたときに、次式
により求まるQiを各排水ポンプ機場２−ｉの排水量とす
る。
総流入水量の予測値QDを取り込み、各排水ポンプ機場２
−ｉの基本的な排水量Qiを暫定的に配分する。この基本
配分の方法は、種々考えられるが、例えば排水ポンプ機
場全体の総排水能力をQNTとし、各排水ポンプ機場２−
ｉの排水能力（定格非水量）をQNiとしたときに、次式
により求まるQiを各排水ポンプ機場２−ｉの排水量とす
る。
Qi＝QD・QNi/QNT …（１） つまり、各排水ポンプ機場の排水能力に応じて、比例
配分する。
配分する。
排水量補正手段25は、上記のようにして予測した又は
求めた排水量Qiと河川基本水位予測値LOiとに基づい
て、第４図に示す手順により、必要に応じて排水量Qiを
補正し、各排水ポンプ機場２−ｉの制御装置に伝送出力
する。まず、ステップ101で、各排水量Qiと河川基本水
位予測値LOiを取り込む。次に、ステップ102で、その排
水量Qiで放流を実行したときの、各放流点の河川水位予
測値のLiを演算により求める。そして、ステップ103
で、各河川水位予測値Liとこれに対応させて設定されて
いる河川水位の上限値Hiとを比較し、全て上限値Hi以下
であれば、ステップ104に進んで、各排水ポンプ機場の
排水量Qiを、排水量配分手段24で配分した値に決定す
る。次に、ステップ105において、決定された排水量Qi
に応じて値に、各排水ポンプ機場に流入する流入水量を
調節するため、可動堰５−ｉとゲート６−ｉの少なくと
も一方を調整する。その後、ステップ106において、上
記決定された排水量Qiを排水値指令として各排水ポンプ
機場に伝送出力して、処理を終了する。なお、可動堰５
−ｉとゲート６−ｉを調整するので、各ポンプ井に流入
される流入水量は、決定された排水量に対応したものと
なる。したがって、排水ポンプ側で排水量を直接制御し
なくても、所望の排水量に調節できる。つまり、従来と
同様に、各排水ポンプを内水位を基準に運転し、可動堰
５−ｉとゲート６−ｉは、ポンプ井11の内水位を一定の
範囲に維持するように制御する。これによれば、排水ポ
ンプの排水量制御は内水位に連動して自動的になされ
る。
求めた排水量Qiと河川基本水位予測値LOiとに基づい
て、第４図に示す手順により、必要に応じて排水量Qiを
補正し、各排水ポンプ機場２−ｉの制御装置に伝送出力
する。まず、ステップ101で、各排水量Qiと河川基本水
位予測値LOiを取り込む。次に、ステップ102で、その排
水量Qiで放流を実行したときの、各放流点の河川水位予
測値のLiを演算により求める。そして、ステップ103
で、各河川水位予測値Liとこれに対応させて設定されて
いる河川水位の上限値Hiとを比較し、全て上限値Hi以下
であれば、ステップ104に進んで、各排水ポンプ機場の
排水量Qiを、排水量配分手段24で配分した値に決定す
る。次に、ステップ105において、決定された排水量Qi
に応じて値に、各排水ポンプ機場に流入する流入水量を
調節するため、可動堰５−ｉとゲート６−ｉの少なくと
も一方を調整する。その後、ステップ106において、上
記決定された排水量Qiを排水値指令として各排水ポンプ
機場に伝送出力して、処理を終了する。なお、可動堰５
−ｉとゲート６−ｉを調整するので、各ポンプ井に流入
される流入水量は、決定された排水量に対応したものと
なる。したがって、排水ポンプ側で排水量を直接制御し
なくても、所望の排水量に調節できる。つまり、従来と
同様に、各排水ポンプを内水位を基準に運転し、可動堰
５−ｉとゲート６−ｉは、ポンプ井11の内水位を一定の
範囲に維持するように制御する。これによれば、排水ポ
ンプの排水量制御は内水位に連動して自動的になされ
る。
一方、ステップ103の判断において、１つでも放流後
の河川水位予測値Liがその上限値Hiを越えるものがある
場合は、ステップ107に移行し、それら上限値Hiを越え
る各排水ポンプ機場の過剰排水量ΔQi′の加算値ΣΔQ
i′を求める。各放流点の過剰排水量又は余裕排水量ΔQ
iは、次式（２）により求める。なお、同式において、
係数ｃは各放流点の河川断面積、流下能力等により決ま
ってくる値である。また、ΔQiが正のときは、過剰排水
量ΔQi′であり、負のときは、余裕排水量ΔQi″にな
る。
の河川水位予測値Liがその上限値Hiを越えるものがある
場合は、ステップ107に移行し、それら上限値Hiを越え
る各排水ポンプ機場の過剰排水量ΔQi′の加算値ΣΔQ
i′を求める。各放流点の過剰排水量又は余裕排水量ΔQ
iは、次式（２）により求める。なお、同式において、
係数ｃは各放流点の河川断面積、流下能力等により決ま
ってくる値である。また、ΔQiが正のときは、過剰排水
量ΔQi′であり、負のときは、余裕排水量ΔQi″にな
る。
ΔQi（ΔQi′又はΔQi″） ＝ｃ（Li−Hi） （２） 次に、ステップ108において、上記過剰排水量ΣΔQ
i′を、排水量に余裕のある排水ポンプ機場に配分し
て、各排水量Qiを補正する。この補正配分の方法は、例
えば次の手順による。
i′を、排水量に余裕のある排水ポンプ機場に配分し
て、各排水量Qiを補正する。この補正配分の方法は、例
えば次の手順による。
まず、各排水ポンプ機場２−ｉの排水能力QNiの範囲
内での余裕分ΔQNiを、下式（３）で求める。
内での余裕分ΔQNiを、下式（３）で求める。
ΔQNi＝QNi−Qi （３） 次に、このΔQNiと（２）式で求めた余裕排水量ΔQ
i″とを比較し、小さい方をその排水ポンプ機場２−ｉ
の余裕排水量とする。この余裕排水量の合計が上記過剰
排水量の合計ΣΔQi′よりも大きければ、上記の上限値
を越える放流点を解消できる。そこで、排水余裕量ΔQ
i″又はΔQNiに応じて各排水ポンプ機場２−ｉの排水量
Qiを補正する。続いて、ステップ109で、上限値を越え
る放流点を解消したか否かを、ΣΔQi′＝０か否かによ
り判断する。上述の場合は解消できたので、ステップ10
4に進み、その補正した値を排水量Qiとして決定し、前
述と同様にステップ105,106の処理を実行する。一方、
ステップ109の判断が否定のときは、ステップ10に進
み、可能な限りの範囲で余裕排水量を有する排水ポンプ
機場に過剰排水量を配分し、残りの排水過剰量は排水不
可能と判断する。また、その残りの排水過剰量に相当す
る排水量を、上限値を越えた放流点にかかる排水ポンプ
機場の排水量から低減し、その値を補正後の排水量Qiと
する。この場合、排水システム全体を見て、上記残余の
過剰排水量を低減する排水ポンプ機場を入れ替えても良
い。次に、その旨をステップ111にて出力表示し、操作
員に警告を発する。そして、ステップ104に進んで、ス
テップ110で求めた値を排水量Qiとして決定し、以下上
記と同様にして、各排水ポンプ機場に排水量指令を出力
して終了する。
i″とを比較し、小さい方をその排水ポンプ機場２−ｉ
の余裕排水量とする。この余裕排水量の合計が上記過剰
排水量の合計ΣΔQi′よりも大きければ、上記の上限値
を越える放流点を解消できる。そこで、排水余裕量ΔQ
i″又はΔQNiに応じて各排水ポンプ機場２−ｉの排水量
Qiを補正する。続いて、ステップ109で、上限値を越え
る放流点を解消したか否かを、ΣΔQi′＝０か否かによ
り判断する。上述の場合は解消できたので、ステップ10
4に進み、その補正した値を排水量Qiとして決定し、前
述と同様にステップ105,106の処理を実行する。一方、
ステップ109の判断が否定のときは、ステップ10に進
み、可能な限りの範囲で余裕排水量を有する排水ポンプ
機場に過剰排水量を配分し、残りの排水過剰量は排水不
可能と判断する。また、その残りの排水過剰量に相当す
る排水量を、上限値を越えた放流点にかかる排水ポンプ
機場の排水量から低減し、その値を補正後の排水量Qiと
する。この場合、排水システム全体を見て、上記残余の
過剰排水量を低減する排水ポンプ機場を入れ替えても良
い。次に、その旨をステップ111にて出力表示し、操作
員に警告を発する。そして、ステップ104に進んで、ス
テップ110で求めた値を排水量Qiとして決定し、以下上
記と同様にして、各排水ポンプ機場に排水量指令を出力
して終了する。
上述したように、本実施例によれば、複数の排水ポン
プ機場２−ｉを関連させて運用するようにし、排水路に
流入する水量と、排水路から各導水路に分流する水量と
を予測し、これに基づいて各排水ポンプ機場の排水量の
配分を決定していることから、排水システムにおける最
適な排水量の配分を決定できる。
プ機場２−ｉを関連させて運用するようにし、排水路に
流入する水量と、排水路から各導水路に分流する水量と
を予測し、これに基づいて各排水ポンプ機場の排水量の
配分を決定していることから、排水システムにおける最
適な排水量の配分を決定できる。
しかも、その排水量によって放流点の河川水位が、そ
の上限値を越えるか否か予測し、越える場合は、排水量
に余裕のある排水ポンプ機場に排水を配分補正している
ことから、各排水ポンプ機場の排水量を、各放流点の河
川水位が上限値を越えない、最大排水量で運用でき、排
水システムとして最適な運用を行わせることができる。
例えば、上流の排水ポンプ機場よりも下流の排水ポンプ
機場における河川の幅が大きい場合において、上流側の
放流点の河川水位が上限値を越えるような場合、下流側
の排水ポンプ機場の排水量を増やすことにより、上流側
の河川水位を下げるとともに要求される排水量を全量放
流することを可能にする。同様に、上流から放流した排
水が、下流に達するまでの一定の時間内に下流側におけ
る水量が急減すると予想される場合において、上流側の
排水ポンプ機場の排水量に余裕がある場合には、下流側
の排水ポンプ機場の過剰排水量を上流側に配分すること
ができるなどの、排水システム運用上の自由度がある。
第４図は本発明の他の実施例を適用可能な排水システム
の全体構成図である。本実施例は、放流先河川が２つあ
る場合に好敵なものである。図示のように、第２図の放
流先河川１−１に加えて他の放流先河川１−２が近くに
ある場合、同一の排水路３から導水路４−５を介して排
水ポンプ機場２−５に排水が導かれ、この排水ポンプ機
場２−５から河川１−２に放流するようにしたものであ
る。これによれば、河川１−２にかかる放流点の河川水
位が上限値を越える恐れがあるとき、その過剰排水量を
河川１−１の排水ポンプ機場に配分することにより、容
易に河川水位を上限値以下に保持することができる。す
なわち、河川の水位が上限値を越えるような放流点があ
るとき、上限水位に達していない下流能力に余裕がある
河川への排水量を増量することにより、排水システムを
最適に運用することができる。
の上限値を越えるか否か予測し、越える場合は、排水量
に余裕のある排水ポンプ機場に排水を配分補正している
ことから、各排水ポンプ機場の排水量を、各放流点の河
川水位が上限値を越えない、最大排水量で運用でき、排
水システムとして最適な運用を行わせることができる。
例えば、上流の排水ポンプ機場よりも下流の排水ポンプ
機場における河川の幅が大きい場合において、上流側の
放流点の河川水位が上限値を越えるような場合、下流側
の排水ポンプ機場の排水量を増やすことにより、上流側
の河川水位を下げるとともに要求される排水量を全量放
流することを可能にする。同様に、上流から放流した排
水が、下流に達するまでの一定の時間内に下流側におけ
る水量が急減すると予想される場合において、上流側の
排水ポンプ機場の排水量に余裕がある場合には、下流側
の排水ポンプ機場の過剰排水量を上流側に配分すること
ができるなどの、排水システム運用上の自由度がある。
第４図は本発明の他の実施例を適用可能な排水システム
の全体構成図である。本実施例は、放流先河川が２つあ
る場合に好敵なものである。図示のように、第２図の放
流先河川１−１に加えて他の放流先河川１−２が近くに
ある場合、同一の排水路３から導水路４−５を介して排
水ポンプ機場２−５に排水が導かれ、この排水ポンプ機
場２−５から河川１−２に放流するようにしたものであ
る。これによれば、河川１−２にかかる放流点の河川水
位が上限値を越える恐れがあるとき、その過剰排水量を
河川１−１の排水ポンプ機場に配分することにより、容
易に河川水位を上限値以下に保持することができる。す
なわち、河川の水位が上限値を越えるような放流点があ
るとき、上限水位に達していない下流能力に余裕がある
河川への排水量を増量することにより、排水システムを
最適に運用することができる。
以上説明したように、本発明によれば、次の効果があ
る。
る。
複数の排水ポンプ機場を関連させて運用するように
し、排水路に流入する水量を予測し、これに基づいて各
排水ポンプ機場の排水量の配分を決定していることか
ら、排水システムにおける総合的で最適な排水量の配分
を決定できる。
し、排水路に流入する水量を予測し、これに基づいて各
排水ポンプ機場の排水量の配分を決定していることか
ら、排水システムにおける総合的で最適な排水量の配分
を決定できる。
特に、その排水量によって放流点の河川水位が、その
上限値を越えるか否か予測し、越える場合は、排水量に
余裕のある排水ポンプ機場に排水を配分補正しているこ
とから、各排水ポンプ機場の排水量を、各放流点の河川
水位が上限値を越えない、最大排水量で運用でき、排水
システムとして最適で自由度の高い運用を行うことがで
きる。また、異なる放流先河川を含むシステムの場合
は、一層最適な運用を行うことができる。
上限値を越えるか否か予測し、越える場合は、排水量に
余裕のある排水ポンプ機場に排水を配分補正しているこ
とから、各排水ポンプ機場の排水量を、各放流点の河川
水位が上限値を越えない、最大排水量で運用でき、排水
システムとして最適で自由度の高い運用を行うことがで
きる。また、異なる放流先河川を含むシステムの場合
は、一層最適な運用を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例にかかる排水量配分決定装置
のブロック構成図、第２図は本発明の一実施例の排水シ
ステムの全体構成図、第３図は排水ポンプ機場の一例の
断面構成図、第４図は排水量補正手段の入出力処理手順
の一実施例を示すフローチャート、第５図は本発明の他
の実施例の排水システムの全体構成図である。 １……放流先河川、２……排水ポンプ機場、３……排水
路、４……導水路、５……可動堰、６……ゲート、７…
…水位検出器、21データ収集手段、22……総流入水量予
測手段、23……河川基本水位予測手段、24……排水量配
分手段、25……排水量補正手段。
のブロック構成図、第２図は本発明の一実施例の排水シ
ステムの全体構成図、第３図は排水ポンプ機場の一例の
断面構成図、第４図は排水量補正手段の入出力処理手順
の一実施例を示すフローチャート、第５図は本発明の他
の実施例の排水システムの全体構成図である。 １……放流先河川、２……排水ポンプ機場、３……排水
路、４……導水路、５……可動堰、６……ゲート、７…
…水位検出器、21データ収集手段、22……総流入水量予
測手段、23……河川基本水位予測手段、24……排水量配
分手段、25……排水量補正手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−150841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−98040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−60475（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−19367（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 7/06,9/00
Claims (8)
- 【請求項１】小河川を含む排水路により排水を集め、こ
の排水を複数の排水ポンプ機場に導き、この各排水ポン
プ機場から放流先の河川に放流する排水システムの排水
量配分決定方法において、降水量又はその予測値に基づ
いて前記各排水ポンプ機場の排水量の配分を決定すると
ともに、各放流先河川の上流の検出水位の変化と前記排
水量の配分とに基づいて、前記各排水ポンプ機場の放流
点における河川水位を予測し、この河川水位の予測値が
当該放流点における河川水位の上限値以下になるよう
に、前記各排水ポンプ機場の排水量の配分を補正するこ
とを特徴とする排水システムの排水量配分決定方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の排水システムの排水量配
分決定方法において、前記排水ポンプ機場の排水量の配
分補正を、当該排水ポンプ機場に排水を導く導水路に設
けられた可動堰又はゲートを調節して行うことを特徴と
する排水システムの排水量配分決定方法。 - 【請求項３】小河川を含む排水路により排水を集め、こ
の排水を放流先河川が異なる排水ポンプ機場を含む複数
の排水ポンプ機場に導き、この各排水ポンプ機場から各
放流先河川に放流する排水システムの排水量配分決定方
法において、降水量に基づいて前記各排水ポンプ機場の
排水量の配分を決定するとともに、各放流先河川の上流
の検出水位の変化と前記排水量の配分とに基づいて、前
記各排水ポンプ機場の放流点の河川水位を予測し、この
河川水位の予測値が当該放流点における河川水位の上限
値以下になるように、前記各排水ポンプ機場の排水量の
配分を補正することを特徴とする排水システムの排水量
配分決定方法。 - 【請求項４】請求項３に記載の排水システムの排水量配
分決定方法において、一の放流先河川にかかる水位予測
値が前記上限値を越えるときは、他の放流先河川にかか
る排水ポンプ機場の排水量を優先して増量補正すること
を特徴とする排水システムの排水量配分決定方法。 - 【請求項５】雨水等を含む排水が流入される小河川を含
む排水路と、 放流先河川の近くに配設された複数の排水ポンプ機場
と、 前記排水路から分岐され前記各排水ポンプ機場に排水を
導く複数の導水路とを備え、 前記各排水ポンプ機場に流入される排水を河川に放流す
る排水システムにおいて、 降水量又はその予測値に基づいて前記複数の排水ポンプ
機場に流入する総流入水量を予測する総流入量予測手段
と、 前記放流先河川の上流に設けられた水位検出手段と、 この水位検出手段の出力に基づいて前記各排水ポンプ機
場の放流点の河川基本水位を予測する河川基本水位予測
手段と、 前記総流入水量の予測値と前記各排水ポンプ機場の排水
能力とに基づいて前記各排水ポンプ機場の排水量を配分
決定する排水量配分手段と、 この排水量と前記河川基本水位の予測値とに基づいて各
放流点における河川水位を予測し、この河川水位の予測
値と当該放流点における河川水位の上限値とを比較し、
その上限値を越える放流点があるときは、その上限値を
越える放流点を無くするように前記排水量の配分を補正
する排水量補正手段とを設けたことを特徴とする排水シ
ステム。 - 【請求項６】雨水等を含む排水が流入される小河川を含
む排水路と、 放流先河川の近くに配設された複数の排水ポンプ機場
と、 前記排水路から分岐された前記各排水ポンプ機場に排水
を導く複数の導水路とを備え、 前記各排水ポンプ機場に流入される排水を河川に放流す
る排水システムにおいて、 降水量又はその予測値に基づいて前記複数の排水ポンプ
機場に流入する総流入水量を予測する総流入水量予測手
段と、 前記放流先河川の上流に設けられた水位検出手段と、 この水位検出手段の出力に基づいて前記各排水ポンプ機
場の放流点の河川基本水位を予測する河川基本水位予測
手段と、 前記総流入水量の予測値と前記各排水ポンプ機場の排水
能力とに基づいて前記各排水ポンプ機場の排水量を配分
決定する排水量配分手段と、 この排水量と前記河川基本水位の予測値とに基づいて各
放流点における河川水位を予測し、この河川水位の予測
値と当該放流点における河川水位の上限値とを比較し、
その上限値を越える放流点があるときは、その上限値を
越える分に相当する過剰排水量を求め、この過剰排水量
を前記上限値に余裕のある放流点にかかる排水ポンプ機
場の排水量をその余裕の範囲内で増加補正し、この補正
によっても前記上限値を超える放流点が存在するとき
は、その残余の過剰排水量に相当する量だけその上限値
を超える放流点にかかる排水ポンプ機場の排水量を低減
補正する排水量補正手段とを設けたことを特徴とする排
水システム。 - 【請求項７】雨水等を含む排水が流入される小河川を含
む排水路と、 ２以上の放流先河川の近くに分散配設された複数の排水
ポンプ機場と、 前記排水路から分岐され前記各排水ポンプ機場に排水を
導く複数の導水路とを備え、 前記各排水ポンプ機場に流入される排水をそれぞれ対応
する河川に放流する排水システムにおいて、 降水量又はその予測値に基づいて前記複数の排水ポンプ
機場に流入する総流入水量を予測する総流入水量予測手
段と、 前記各放流先河川の上流に設けられた水位検出手段と、 この各水位検出手段の出力に基づいて前記各排水ポンプ
機場の放流点の河川基本水位をそれぞれ予測する河川基
本水位予測手段と、 前記総流入水量の予測値と前記各排水ポンプ機場の排水
能力とに基づいて前記各排水ポンプ機場の排水量を配分
決定する排水量配分手段と、 この排水量と前記河川基本水位の予測値とに基づいて各
放流点における河川水位を予測し、この河川水位の予測
値と当該放流点における河川水位の上限値とを比較し、
その上限値を越える放流点があるときは、その上限値を
越える放流点を無くすように前記排水量の配分を補正す
る排水量補正手段とを設け、 この排水量補正手段は、上記上限値を越える放流点にか
かる河川以外の河川を放流先とする排水ポンプ機場の排
水量を増加補正することを特徴とする排水システム。 - 【請求項８】請求項6,7に記載のいずれかの排水システ
ムにおいて、前記導水路の排水路分岐部と排水ポンプ機
場の流入部の少なくとも一方に流入量調整手段を設け、
この流入量調整手段を前記排水量に合わせて調整すると
ともに、ポンプ井内水位を一定の範囲に維持するように
補正する流入制御手段を設けたことを特徴とする排水シ
ステム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265977A JP2903099B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 排水量配分決定方法及び排水システム |
| US07/770,343 US5160216A (en) | 1990-10-03 | 1991-10-03 | Drainage distribution amount determining method and drainage system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265977A JP2903099B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 排水量配分決定方法及び排水システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04142606A JPH04142606A (ja) | 1992-05-15 |
| JP2903099B2 true JP2903099B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17424659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2265977A Expired - Fee Related JP2903099B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 排水量配分決定方法及び排水システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5160216A (ja) |
| JP (1) | JP2903099B2 (ja) |
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| JPS5816205B2 (ja) * | 1978-12-06 | 1983-03-30 | 株式会社日立製作所 | ダム制御方式 |
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-
1990
- 1990-10-03 JP JP2265977A patent/JP2903099B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1991
- 1991-10-03 US US07/770,343 patent/US5160216A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| CN103981832A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-08-13 | 重庆大学 | 城市小型河流生态补水调度方法及系统 |
| CN103981832B (zh) * | 2014-05-27 | 2016-03-23 | 重庆大学 | 城市小型河流生态补水调度方法及系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5160216A (en) | 1992-11-03 |
| JPH04142606A (ja) | 1992-05-15 |
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