JP5089465B2 - 放流原則指標定規 - Google Patents

Description

本発明は、放流原則指標定規、特に、ダムにおける放流操作を行うにあたり、操作者が放流原則に従った操作を行うために用いる放流原則指標定規に関する。

ダムの管理において、放流時の操作は災害と密接に関係することから極めて重要である。ダムにおける通常の作業は、ダムに貯留された水を用いた発電等の作業であり、その様な作業に用いる「使用水量」等によって、平常時はバランスが図られている。

しかし、降雨時などにおいて、河川の水量が増加し、洪水のおそれが生じる場合がある。その様な状況では、降雨によって増加する河川の水量よりも少ない量をダムのいわゆる「洪水吐きゲート」から放流することによって、下流側の河川における安全性を越える水量増加を防ぐことができる。また一方で、ダムの貯水量も無制限ではなく、ダムの上流側の河川や民家などの安全性も考慮に入れなければならず、安全性を見てダムには「常時満水位」が定められている。そして、この常時満水位を越えることのないように放流操作が行われている。したがって、状況によっては、下流側の住民に警報を発しながら放流が行われることもある。

この様に、ダムにおける放流操作は、様々な点を考慮しつつ行われるものであり、各ダムにおいては河川法に則って安全な放流の指標となる「放流の原則」が定められている。そして、ダムの放流操作を行う担当者は、降雨時において時々刻々と変化する状況に応じて適切な放流を行っている。

この様な放流操作を行う場合、ダムへの流入量や予想流入量や雨量、更にダムの貯水位、更に常時満水位等を時間軸をもって表示したいわゆるダム操作記録図を用い、このダム操作記録図を参照しつつ、定められた「放流の原則」に適応する「洪水吐きゲート」の手動による開閉操作を行っている。

図２は、この様なダム操作記録図の一例を示している。図示のように、縦軸には雨量、流入量及び貯水位等が取られており、横軸には時間を取っている。時間は例えば１０分毎の単位とされ単位時間毎にラインが表示されている。このダム操作記録図からは、当該ダムの通常の「使用水量」が２５ｍ³/Sであることが理解され、１２時（正午）現在における１０時から１２時までの雨量や流入量等が認識される。そして、放流操作者は実際にこの状況を把握した上で、「放流の原則」に則って放流を行い、下流の地域、ダム、更に上流の地域への安全が図られている。

また、特開２００５−１８０１３３号公報（特許文献１）の技術は、ダムゲート自動制御装置に関する技術であり、ダム状況の変化に対応して自動的に最適な制御モードに切り替えることによって、操作員の負担を軽減することができるダムゲート自動制御の技術が開示されている。

すなわち、ダムの貯水位やゲート開度その他の管理情報及びこれに基づいて求められる演算情報に対応して、ダムゲートの開閉を制御するための制御モードをメモリに複数記憶し、上記管理情報が入力されたとき、制御手段は、それに基づいて演算情報を求め、管理情報及びその演算情報に対応する制御モードを上記メモリに記憶されている複数の制御モードから選択し、選択した制御モードに従ってダムゲートの開度に関する信号を生成する技術が開示されている。

特開２００５−１８０１３３号公報

上述のように、ダムにおける放流操作は、ダム操作記録図等を用いて手動操作によって「洪水吐きゲート」の開閉制御を行い放流量を調整する手法とコンピュータなどの演算、制御手段をもちいて自動化された制御を行う手法とがある。ただ、ダムは、それぞれ地形条件、規模などが異なっており、共通の条件による操作では的確な放流調整はできない。また、降雨状態などの自然条件は時々刻々と変化するものであり、如何なる状況においても自動制御が常に最も的確な制御手法であるというものではない。

したがって、ダム操作記録図等を用いて手動操作によって「洪水吐きゲート」の開閉制御を行い放流量を調整することも重要な手法として用いられている。このような手動による放流操作の場合、いわゆる「放流の原則」に従った操作が行われるが、「放流の原則」を時間と放流量の関係として示す曲線をダム操作記録図に記載して、それを指標として放流操作が行われる。しかしながら、放流の原則は放流の開始時からの放流量の変化を示していることから、放流の開始時が決定されなければその放流の原則を示す曲線を描くことはできない。

そして、放流開始時期は降雨状況の変化に応じて設定され、また変更されることから、例えば、一旦、ダム操作記録図に描いてしまった状況では、それを消して書き直すか別のダム操作記録図に書き直さなければならず不便であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダムにおける放流操作をダム操作記録図を用い、放流の原則に則って、手動による操作を行う際の作業の的確化、容易化を図ることのできる放流原則指標定規を提供することにある。

上記目的を達成するため請求項１に係る放流原則指標定規は、
放流の操作を行うための基礎となるダムの状況を時間軸をもって示す図表上に載置して用いられる定規であって、ダムからの放流の際に下流河川の悪影響を防止することのできる許容放流量としてダム毎に定められた所定時間内における放流量を示した放流原則を時間と放流量の関係として示した曲線を平板状透明体に表示してなることを特徴とする。

この放流原則指標定規によれば、例えば、ダム操作記録図等の放流の操作を行うための基礎となるダムの状況を時間軸をもって示した図表上に放流の原則を描くことなく、放流原則指標定規をその図表上に当てることで、放流の原則に則った放流操作を認識することができる。したがって、放流開始時が設定されれば、直ちにその放流開始時を示す位置に放流原則の曲線の始点を合わせることで、その後の放流操作の指標を明示することができる。また、放流開始時が放流開始直前に変更されたような場合でも放流原則指標定規を移動させることで対応することができ、急きょ放流原則を示す曲線を書き直すなどの作業を行う必要がない。したがって、災害の発生を防ぐべく緊迫した状況において、臨機応変に放流開始時期に合わせた放流原則の設定が可能となる。

請求項２に係る放流原則指標定規は、
前記表示された放流原則の曲線の横軸及び縦軸の単位及びその単位の表示幅サイズが、前記図表における横軸及び縦軸の単位及びその単位の表示幅サイズと同じサイズとされている。すなわち、尺度の共通化が図られており、これにより、放流原則指標定規を上記図表上に設置するだけで直ちに当該図表に示された情報及び単位を用いて行うべき放流操作を行うことができる。

請求項３に係る放流原則指標定規は、
前記平板状透明体の形状は、前記表示された放流原則を示す曲線が前記平板状透明体の上側外縁部を形成するように曲線の上側部分の存在しない形状とされたことを特徴とする。これにより、放流原則指標定規をダム操作記録図等の図表上に載置した際、その定規の上端縁より上側、すなわち放流原則曲線の上側は、上記図表が露出した状態にある。したがって、放流原則指標定規を図表上に載置した状態のままで、その図表上に刻々と変化する貯水量や放流量、更に降雨量を書き込むことが可能となり、現状を表示しながらの放流操作を行うことができる。

本発明に係る放流原則指標定規によれば、放流操作を行うための基礎となるダムの状況を時間軸をもって示した図表上に瞬時に放流原則を示す曲線を表示することができる。また、放流開始時期変更に対しても瞬時に変更した放流原則曲線を表示することができる。これにより、放流操作を手動で行う操作者は、放流の原則に則った放流操作を常に的確且つ迅速に認識することができる。したがって、状況が刻々と変化する降雨状況などにおいても落ち着いて臨機応変に放流原則に則った放流操作が可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、実施の形態に係る放流原則指標定規１０を示している。図示のように、放流原則指標定規１０は、一般的な定規と同じくアクリル樹脂等のプラスチックによって形成され、透明の平板状の形状を有している。また、図示のように、横軸には時間が取られており、放流開始時点である０分から１２０分までの間、１０分毎の単位時間を示すラインが引かれている。そして、縦軸には放流量が取られている。放流量は一般の場合と同じく単位はｍ³/Sである。

そして、いわゆるダム周辺の河川やその流域への影響を考慮して適切な放流操作としてダム毎に定められた「放流の原則」を示す曲線１２が示されている。すなわち、この放流原則曲線１２により、当該ダムの洪水吐きゲートの開閉調整によって放流を行う際の経過時間毎の放流量が認識できるようになっている。また、更に特徴的なことは、放流原則曲線１２よりも上側は除去されており、放流原則曲線１２がこの放流原則指標定規１０の上部縁部を構成していることである。

この放流原則指標定規１０の具体的な使用方法は、放流の操作を行うための基礎となるダムの状況を時間軸をもって示す図表、例えば、上記図２において例示したようなダム操作記録図と称される図表上に載置して用いられる。このダム操作記録図は、横軸に時間が取られており、１０分毎の単位時間を示すラインが表示されている。

また、縦軸は雨量、流入量、予想流入量、貯水位などが取られている。雨量は上方から下方へ伸びる棒グラフＢ１で示されその単位はｍｍ、流入量Ｌ１及び予想流量Ｌ２は単位ｍ³/Sで示されている。また、貯水位はＬ３で示されている。更に、この図表ではいわゆる通常状態で使用される水量を意味する使用水量Ｌ４も単位ｍ³/Sで示され、更に、対象のダム下流の領域での一般災害が生じない最大限の放流量である洪水量Ｌ５も単位ｍ³/Sで示されている。なお、予想流入量Ｌ２は時間雨量から予測判断して図上に記入される。そして、現時点の常時満水位までの容量と予想流入量Ｌ２から常時満水位を保持できるかが検討される。できないと判断された時、放流開始の決定がなされ、通知予報や巡回警報等の準備がなされる。

本図のダム操作記録図では、現在１２時（正午）であり、降雨状態にあり、流入量Ｌ１や貯水位Ｌ３が徐々に増加していることが理解される。例えば、この状況から放流を開始することが決定された場合、図１に示した放流原則指標定規１０をこのダム操作記録図上に直に載置し、放流原則指標定規１０の横軸の時間「０」のポイントをダム操作記録図の横軸の時間１２時のポイントに合わせる。この様に簡単に放流原則指標定規１０をスライドさせて合わせることができる。

なお、放流原則指標定規１０に表示されている放流原則曲線１２の横軸の単位時間（１０分）及び縦軸の単位（流入量のｍ³/S）の表示幅のサイズは、用いられるダム操作記録図の横軸の単位時間（１０分）及び縦軸の単位（流入量のｍ³/S）の表示幅のサイズとそれぞれ同じサイズとされている。したがって、放流原則指標定規１０をダム操作記録図上にそのまま載置すればダム操作記録図に対応した単位による共通尺度の正確な放流原則曲線を表示することができる。

この放流開始時点の位置合わせがなされた状態が図３に示されている。そして、図３では、この放流原則曲線１２に従った放流、すなわち、放流の増加流量が放流の原則以内か否かを判断しつつ放流が行われる。この過程において、上述したダムの状況の変化状況も書き込まれ表示されている。この様に、放流原則指標定規１０は、表示された放流原則曲線１２の上側部分の存在しない、放流原則曲線１２が上縁部をなす形状を有している。したがって、放流原則指標定規１０を載置した状態でも放流原則指標定規１０の放流原則曲線１２の上側はダム操作記録図が露出した状態にあるので、ダム操作記録図へのラインやデータの書き込みは、放流原則指標定規１０の設置状態のまま行うことができる。また、本実施の形態に係る放流原則指標定規１０は、透明の樹脂板で形成されているので、載置された定規の下側の表示も視認可能である。

この図３の図表では、この放流原則指標定規１０に示された「放流の原則」に則った放流操作が行われた結果、流入量Ｌ１は１２時以降増加したが、最終的に１３時４０分の時点では貯水位Ｌ３は安定していることが理解される。この貯水位Ｌ３の安定時点で常時満水位Ｇ１には至っておらず、且つ、放流原則に従った放流であれば危険を回避しつつ放流が行われているので、問題は生じていない。なお、１３時２０分台において、放流量が洪水量Ｌ５を越えているが、放流の原則に則った放流量の増加であれば災害は回避できるが、通常、事前に下流河川流域への警報等を行いつつ放流が行われる。

上記実施の形態によれば、放流開始時が設定された後、直ちにその放流開始時を示す位置に、放流原則指標定規１０の放流原則曲線１２の始点を合わせることで、その後の放流操作の指標をダム操作記録図上に表示することができる。また、状況によっては、放流開始時が急きょ変更された場合でも放流原則指標定規１０を移動させることだけで直ちに対応することができる。したがって、ダム操作記録図上で急きょ放流原則曲線１２を書き直すなどの作業を行う必要がない。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、放流原則指標定規には、ダム毎に異なる放流原則の曲線が表示され、更に、他の情報を記入することも可能である。

本発明の実施の形態に係る放流原則指標定規を示す構成説明図である。 本発明に係る放流原則指標定規が適用されるダム操作記録図の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る放流原則指標定規がダム操作記録図上に載置されて使用されている状態を示す説明図である。

符号の説明

１０ 放流原則指標定規
１２ 放流原則曲線
Ｂ１ 雨量
Ｌ１ 流入量
Ｌ２ 予想流入量
Ｌ３ 貯水位
Ｌ４ 使用水量
Ｌ５ 洪水量
Ｇ１ 常時満水位

Claims (3)

1. 放流の操作を行うための基礎となる貯水位、流入量、予想流入量等のダムの状況を少なくとも時間軸をもって表示した図表上に載置して用いられる定規であって、
   ダムからの放流の際に下流河川への悪影響のない許容放流量としてダム毎に定められた所定時間内における放流量を示した放流の原則を時間と放流量の関係で示した曲線を平板状透明体に表示してなることを特徴とする放流原則指標定規。
2. 前記表示された放流原則の曲線の横軸及び縦軸の単位及びその単位の表示幅サイズは、
   前記図表における横軸及び縦軸の単位及びその単位の表示幅サイズとそれぞれ同じサイズとしたことを特徴とする請求項１に記載の放流原則指標定規。
3. 前記平板状透明体の形状は、
   前記表示された放流原則を示す曲線が前記平板状透明体の上側外縁部を形成するように曲線の上側部分の存在しない形状とされたことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載の放流原則指標定規。

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