JP6976198B2 - Simulation device and rainwater monitoring system using the simulation device - Google Patents

Simulation device and rainwater monitoring system using the simulation device Download PDF

Info

Publication number
JP6976198B2
JP6976198B2 JP2018038162A JP2018038162A JP6976198B2 JP 6976198 B2 JP6976198 B2 JP 6976198B2 JP 2018038162 A JP2018038162 A JP 2018038162A JP 2018038162 A JP2018038162 A JP 2018038162A JP 6976198 B2 JP6976198 B2 JP 6976198B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
model
simulation
unit
analysis
waterway
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018038162A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019153101A (en
Inventor
健太 霜田
健 今井
卓嗣 川田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2018038162A priority Critical patent/JP6976198B2/en
Publication of JP2019153101A publication Critical patent/JP2019153101A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6976198B2 publication Critical patent/JP6976198B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

本願は、下水道、河川などの氾濫状況の監視および対策制御を実施するに際し、気象庁など公共機関から発令される降雨予測情報を基に、下水道や河川の流量、水位などを予測して、監視制御装置等への運転支援情報を生成する雨水流出のシミュレーション装置およびそのシミュレーション装置を用いた雨水監視システムに係るものである。 This application predicts the flow rate, water level, etc. of sewers and rivers based on the rainfall prediction information issued by public organizations such as the Meteorological Agency when monitoring and controlling the flooding of sewers and rivers. It relates to a rainwater outflow simulation device that generates operation support information to the device, etc., and a rainwater monitoring system using the simulation device.

局所的な集中豪雨の発生により、下水道、河川などに流入する水量が著しく増加して、下水道、河川の流下能力を上回ると、市街地、農地などに水が溢れ氾濫災害が発生する。従来から下水道、河川の管理者による雨水管理は、下水道、河川に設置された諸設備の堰、ポンプ、貯留管などを適切に監視、制御し、氾濫の抑制や低減を図っている。管理者による管理対象は、市街地全域など広域にわたることが多いため、中央監視制御室に設置された監視制御装置を用いて降雨データ、水位データなどを収集し、それらのデータを基にして遠隔地から諸設備を制御する方式が採用されている。 Due to the occurrence of localized torrential rain, the amount of water flowing into sewers and rivers increases significantly, and if it exceeds the flow capacity of sewers and rivers, water overflows into urban areas and agricultural lands, causing flood disasters. Traditionally, stormwater management by sewerage and river managers has been aimed at controlling and reducing flooding by appropriately monitoring and controlling sewerage, weirs, pumps, storage pipes, etc. of various facilities installed in rivers. Since the management target by the administrator often covers a wide area such as the entire city area, rainfall data, water level data, etc. are collected using the monitoring and control device installed in the central monitoring and control room, and the remote location is based on those data. The method of controlling various facilities is adopted.

諸設備の運転制御を支援する河川管理施設運用方法として、運用判断手段が計測された降雨データ、河川各点の水量データに基づいて、各河川管理施設が現在の運用を続けた時の河川水量、分布予測手段による河川水量予測シミュレーションの結果から、各施設の運用計画の修正の要否を判断し、修正が必要な場合には運用計画作成手段で最適化問題を解くか、あるいは新たな運用計画を作成し、河川水量予測シミュレーションに基づいて再評価を行い、適切な計画が得られるまで計画の修正を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 As a river management facility operation method that supports the operation control of various facilities, the river water volume when each river management facility continues its current operation based on the rainfall data measured by the operation judgment means and the water volume data at each river point. , From the results of river water volume prediction simulation by distribution prediction means, determine whether or not the operation plan of each facility needs to be revised, and if correction is necessary, solve the optimization problem with the operation plan creation means, or use a new operation. A technique is disclosed in which a plan is created, re-evaluated based on a river water volume prediction simulation, and the plan is revised until an appropriate plan is obtained (see, for example, Patent Document 1).

特開平８−１８０１０９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-180109

一方、近年地球環境の変化に伴い、多発する局所的な集中豪雨による氾濫、浸水などをリアルタイムに精度良く予測可能なシミュレーション装置には、地域毎の降雨量、河川、下水道の流量に応じた解析モデルを具備しているものが要求されてきている。このような要求に対して、前記特許文献１に示された技術を適用しようとすると、地域毎の降雨量や河川、下水道の流量の膨大な組み合わせに対応した個別の解析モデルを予め構築しておく必要があり、解析モデルを格納する記憶容量が大型化することや、演算装置の負荷増大に伴い迅速なシミュレーション解析が行えないという問題点がある。 On the other hand, a simulation device that can accurately predict inundation and inundation due to frequent localized torrential rains in recent years due to changes in the global environment is available for analysis according to rainfall, rivers, and sewerage flows in each region. Those equipped with a model are required. In order to apply the technique shown in Patent Document 1 to such a requirement, an individual analysis model corresponding to a huge combination of rainfall in each region and the flow rate of rivers and sewers is constructed in advance. There are problems that the storage capacity for storing the analysis model becomes large and that rapid simulation analysis cannot be performed due to the increase in the load of the arithmetic unit.

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、解析モデルを管理対象区域内の統合化地域と非統合化地域とに区分けし、降雨予報の入力に対応した結果を出力可能なシミュレーション装置およびそのシミュレーション装置を用いた雨水監視システムを提供するものである。 This application discloses the technology for solving the above-mentioned problems, and the analysis model is divided into the integrated area and the non-integrated area in the controlled area, and the result corresponding to the input of the rainfall forecast. It provides a simulation device capable of outputting the above and a rainwater monitoring system using the simulation device.

本願に開示されるシミュレーション装置は、
降雨予測に基づいて、河川の管理対象区域に設けられた水路における水位、流量を予測するシミュレーション装置であって、前記シミュレーション装置に設けられた検討用シミュレーションモデル生成部は、入力部を介する前記管理対象区域の雨水流出シミュレーション実行のための空間的詳細度を含めた指令信号を受信するとともに、要素モデル記憶部に記憶された前記管理対象区域を複数の小領域に分割した地表面要素モデルと、水路要素モデルのエッジ部とノード部とを用いて要素モデル接続関係記憶部に記憶されたデータからモデル水路網を生成し、前記モデル水路網で前記指令信号に含まれた降雨量が少量と予測される複数の小領域の水路において、前記指令信号で示される所定地点のノード部を基点として上流側の水路について統合化処理した統合化処理モデル水路網と、降雨量が集中すると予測される前記統合化処理モデル水路網以外の地域に相当する非統合化処理モデル水路網とを組み合わせて検討用シミュレーションモデルを生成するとともに、演算部は予測観測データ記憶部からデータを入力して前記検討用シミュレーションモデルの前記統合化処理モデル水路網の各エッジ部とノード部における第一流下値を算出し、流下能力判定部は、前記上流側の水路の各エッジ部とノード部の許容流下値と、前記第一流下値とを比較して、許容流下値＞第一流下値と判定した場合に解析用シミュレーションモデル設定部は判定された前記検討用シミュレーションモデルを解析用シミュレーションモデルと設定するとともに、前記解析用シミュレーションモデルをシミュレーションモデル記憶部に格納し、演算部は前記解析用シミュレーションモデルを用いて前記予測観測データ記憶部からのデータを入力し、演算結果の各エッジ部とノード部における第二流下値を外部に出力するものである。
また、本願に開示される雨水監視システムは、
水路に設置された機器を管理する水路監視制御部と、シミュレーション装置とが設けられたものであって、前記のシミュレーション装置を用いられている。 The simulation apparatus disclosed in the present application is
A simulation device that predicts the water level and flow rate in a waterway provided in a river management target area based on rainfall prediction, and the study simulation model generation unit provided in the simulation device is the management via the input unit. A ground surface element model in which the controlled target area stored in the element model storage unit is divided into a plurality of small areas while receiving a command signal including the spatial detail for executing the rainwater runoff simulation of the target area. A model water channel network is generated from the data stored in the element model connection relationship storage unit using the edge part and the node part of the water channel element model, and the amount of rainfall included in the command signal in the model water channel network is predicted to be small. In the waterways of a plurality of small regions, the integrated processing model waterway network in which the waterways on the upstream side are integrated with the node portion at a predetermined point indicated by the command signal as a base point, and the waterway network in which the amount of rainfall is predicted to be concentrated. Integrated processing model Non-integrated processing model corresponding to areas other than the waterway network A simulation model for study is generated in combination with the waterway network, and the calculation unit inputs data from the prediction observation data storage unit to perform the above-mentioned examination simulation. The first flow value at each edge portion and node portion of the integrated processing model water channel network of the model is calculated, and the flow capacity determination unit determines the allowable flow value of each edge portion and node portion of the upstream water channel and the first flow value. When it is determined that the allowable flow value> the first flow value by comparing with the first flow value, the analysis simulation model setting unit sets the determined simulation model for examination as the analysis simulation model and the analysis simulation model. Is stored in the simulation model storage unit, the calculation unit inputs the data from the prediction observation data storage unit using the simulation model for analysis, and the second flow down value in each edge portion and node portion of the calculation result is externalized. It is to output.
In addition, the rainwater monitoring system disclosed in the present application is
A waterway monitoring and control unit that manages equipment installed in the waterway and a simulation device are provided, and the above-mentioned simulation device is used.

本願に開示されるシミュレーション装置は、前記のような構成を採用しているので、演算部の負荷が低減されて演算部の小型化低コスト化が図れるとともに、演算速度が向上するので、急変する降雨予測に対応可能なシミュレーション結果を提供可能となる。また、前記のシミュレーション装置を用いた雨水監視システムも同様の効果がある。 Since the simulation apparatus disclosed in the present application adopts the above-described configuration, the load on the calculation unit is reduced, the size and cost of the calculation unit can be reduced, and the calculation speed is improved, so that the simulation device suddenly changes. It will be possible to provide simulation results that can be used for forecasting rainfall. Further, a rainwater monitoring system using the above simulation device has the same effect.

実施の形態１による雨水監視システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the rainwater monitoring system by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるシミュレーション装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the simulation apparatus by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による要素モデル記憶部を示す図である。It is a figure which shows the element model storage part by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による地表面要素モデルを示す図である。It is a figure which shows the ground surface element model by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるモデル水路網を示す図である。It is a figure which shows the model waterway network by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるモデル水路網の領域を示す図である。It is a figure which shows the area of the model waterway network by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による要素モデル接続関係記憶部の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the element model connection relation storage part by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による要素モデル接続関係記憶部の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the element model connection relation storage part by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による統合化処理モデル水路網を示す図である。It is a figure which shows the integrated processing model waterway network by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による検討用シミュレーションモデルの水路網を示す図である。It is a figure which shows the waterway network of the simulation model for examination by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるシミュレーション装置の構成要素間の信号授受を示す図である。It is a figure which shows the signal exchange between the components of the simulation apparatus by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるシミュレーション装置の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation flow of the simulation apparatus by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるシミュレーション装置の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation flow of the simulation apparatus by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるシミュレーション装置の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation flow of the simulation apparatus by Embodiment 1. FIG. 実施の形態２によるシミュレーション装置の構成要素間の信号授受を示す図である。It is a figure which shows the signal exchange between the components of the simulation apparatus by Embodiment 2. FIG. 実施の形態２によるシミュレーション装置の分割地表面の最大流下量を示す図である。It is a figure which shows the maximum flow | flow amount of the divided ground surface of the simulation apparatus by Embodiment 2. FIG. 実施の形態２によるシミュレーション装置の氾濫リスクを示す図である。It is a figure which shows the flood risk of the simulation apparatus by Embodiment 2. FIG. 実施の形態２によるシミュレーション装置の統合対象判定部の判定を示す図である。It is a figure which shows the determination of the integration target determination part of the simulation apparatus by Embodiment 2. FIG.

実施の形態１．
以下、実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は実施の形態１によるシミュレーション装置１００を備えた雨水監視システム１０００を示すブロック図であり、中央監視制御部１００１、水路監視制御部１００２、水路設置機器１００３が設けられている。
水路設置機器１００３は、各水路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｎの流量、水位などを計測する計測器１００４、１００５、１００６、１００７を備える。
図２は、図１に示したシミュレーション装置１００を示すブロック図である。シミュレーション装置１００は河川管理者等による外部からの信号を入力する入力部１、シミュレーション結果等の信号を出力する出力部７と、細分化された管理対象区域を管理者の指令に基づき統合化した統合化処理モデル水路網を用いた検討用シミュレーションモデルを生成する検討用シミュレーションモデル生成部２、モデル各部分での流下能力を判定する流下能力判定部３、検討用シミュレーションモデルを解析用シミュレーションモデルと設定する解析用シミュレーションモデル設定部４、演算部５、表示部６、地表面要素モデル２１０と水路要素モデル２２０とよりなる要素モデルを記憶する要素モデル記憶部２１、この要素モデルのエッジ部２４０とノード部２３０との接続関係を記憶する要素モデル接続関係記憶部２５、解析用シミュレーションモデルを記憶するシミュレーションモデル記憶部２６、降雨予測データ、河川等に設置されたセンサ等から得られる水位、流量データを記憶する予測観測データ記憶部２７、演算部５の出力を記憶する演算結果記憶部２８とが設けられている。 Embodiment 1.
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a rainwater monitoring system 1000 provided with a simulation device 100 according to the first embodiment, and is provided with a central monitoring control unit 1001, a waterway monitoring control unit 1002, and a waterway installation device 1003.
The water channel installation device 1003 includes measuring instruments 1004, 1005, 1006, 1007 for measuring the flow rate, water level, etc. of each water channel A, B, C, N.
FIG. 2 is a block diagram showing the simulation device 100 shown in FIG. The simulation device 100 integrates an input unit 1 for inputting an external signal by a river manager or the like, an output unit 7 for outputting a signal such as a simulation result, and a subdivided management target area based on the command of the manager. Integrated processing model A study simulation model generation unit 2 that generates a study simulation model using a waterway network, a flow capacity determination unit 3 that determines the flow capacity of each part of the model, and a study simulation model as an analysis simulation model. An element model storage unit 21 for storing an element model including a simulation model setting unit 4 for analysis, a calculation unit 5, a display unit 6, a ground surface element model 210 and a waterway element model 220 to be set, and an edge unit 240 of this element model. Element model that stores the connection relationship with the node unit 230 Connection relationship storage unit 25, simulation model storage unit 26 that stores the simulation model for analysis, rainfall prediction data, water level and flow rate data obtained from sensors installed in rivers, etc. A prediction observation data storage unit 27 for storing the data and a calculation result storage unit 28 for storing the output of the calculation unit 5 are provided.

次に、主要な構成要素の機能について説明する。要素モデル記憶部２１は、図３に例示するように地表面要素モデル２１０と、水路要素モデル２２０を格納している。地表面要素モデル２１０は図４に示すように、管理対象区域の地表面を複数（図４では２０区域）の小区域に分割している。尚、この図４では、２０区域の内の代表として、４区域の分割地表面要素モデル２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄのみを符号付きで示している。これらの分割地表面要素モデル２１０Ａ〜２１０Ｄは、例えば○○市のＡ区の１丁目〜４丁目に該当するものであり、それぞれ分割地表面モデル番号、地理情報、流下能力等に関するパラメータを有している。 Next, the functions of the main components will be described. The element model storage unit 21 stores the ground surface element model 210 and the waterway element model 220 as illustrated in FIG. As shown in FIG. 4, the ground surface element model 210 divides the ground surface of the controlled area into a plurality of small areas (20 areas in FIG. 4). In FIG. 4, only the divided ground surface element models 210A, 210B, 210C, and 210D of the four areas are shown with reference numerals as representatives of the 20 areas. These divided ground surface element models 210A to 210D correspond to, for example, 1 to 4 chome of A ward of XX city, and each has parameters related to the divided ground surface model number, geographic information, flow capacity, and the like. ing.

図５は、水路要素モデルの接続関係を示すモデル水路網２１１である。図５に示すように下水道網と河川網からなるモデル水路網２１１は、分流、分岐を含まない水路に分割された水路要素モデルエッジ部２４０Ｂ、２４０Ｃ、２４０Ｙ（以下、エッジ部と略す）と、モデル水路網２１１の分岐点、分流端点である水路要素モデルノード部２３０Ｃ、２３０Ｂ、２３０Ｙ、２３０Ｚ（以下、ノード部と略す）とによって表されている。この各エッジ部、ノード部は、その地点における適切な流下容量を備えている。この図５では後述する統合化モデル生成例の対象とする統合化対象区域Ｔ１のみにエッジ部２４０Ｂ、２４０Ｃ、２４０Ｙ、ノード部２３０Ｃ、２３０Ｂ、２３０Ｙ、２３０Ｚと詳細符号を記入し、非統合化区域は○○市の他の区に該当するノード部に符号Ａ〜Ｌを記入している。
図５に示した統合化対象区域Ｔ１の、ノード部２３０Ｙには前記エッジ部２４０Ｂと２４０Ｃが接続され、ノード部２３０Ｂにはエッジ部２４０Ｂ、ノード部２３０Ｃにはエッジ部２４０Ｃが接続され、前記ノード部２３０Ｙの下流側にエッジ部２４０Ｙを介してノード部２３０Ｚが設けられている。
尚、各エッジ部２４０Ｃ、２４０Ｂ、２４０Ｙはそれぞれにエッジ部番号、地理情報、流下能力等に関するパラメータを有し、また各ノード部２３０Ｃ、２３０Ｂ、２３０Ｙ、２３０Ｚはそれぞれにノード部番号を有している。 FIG. 5 is a model channel network 211 showing the connection relationship of the channel element model. As shown in FIG. 5, the model waterway network 211 composed of a sewerage network and a river network includes waterway element model edge portions 240B, 240C, 240Y (hereinafter, abbreviated as edge portions) divided into waterways that do not include diversion and branching. It is represented by the channel element model node portions 230C, 230B, 230Y, 230Z (hereinafter, abbreviated as node portions) which are branch points and diversion end points of the model channel network 211. Each of the edge portion and the node portion has an appropriate flow capacity at that point. In FIG. 5, the edge portion 240B, 240C, 240Y, the node portion 230C, 230B, 230Y, 230Z and the detailed code are entered only in the integration target area T1 which is the target of the integration model generation example described later, and the non-integration area. Enters the codes A to L in the node part corresponding to other wards of XX city.
The edge portion 240B and 240C are connected to the node portion 230Y, the edge portion 240B is connected to the node portion 230B, and the edge portion 240C is connected to the node portion 230C in the integration target area T1 shown in FIG. A node portion 230Z is provided on the downstream side of the portion 230Y via the edge portion 240Y.
Each edge portion 240C, 240B, 240Y has a parameter related to an edge portion number, geographic information, flow capacity, etc., and each node portion 230C, 230B, 230Y, 230Z has a node portion number, respectively. There is.

図６は、地表面要素モデル２１０において、統合化対象区域Ｔ１の分割地表面要素モデルと各エッジ部およびノード部とが接続されていることを示す模式図である。また、この図６は後に詳述するように、河川管理者が例えばノード部２３０Ｙの上流側に関して統合化処理を行うよう指令した場合であって、ノード部２３０Ｙにはエッジ部２４０Ｂに接続のノード部２３０Ｂが、エッジ部２４０Ｃに接続のノード部２３０Ｃが、分割地表面要素モデル２１０Ａおよび２１０Ｄがつながることを示している。尚、ノード部は一つ以上の分割地表面要素モデルと対応し、分割地表面要素モデルは一つのノード部とのみ対応する。 FIG. 6 is a schematic diagram showing that in the ground surface element model 210, the divided ground surface element model of the integration target area T1 is connected to each edge portion and the node portion. Further, as will be described in detail later, FIG. 6 shows a case where the river manager instructs, for example, to perform the integration process on the upstream side of the node portion 230Y, and the node portion 230Y is instructed to perform the integration process, and the node portion 230Y is connected to the edge portion 240B. The node portion 230C in which the portion 230B is connected to the edge portion 240C indicates that the divided ground surface element models 210A and 210D are connected. The node part corresponds to one or more divided ground surface element models, and the divided ground surface element model corresponds to only one node part.

要素モデル接続関係記憶部２５は、図７に示す各分割地表面要素モデル部と各ノード部との接続関係、および図８に示す各エッジ部の上流、下流で接続されるノード部との関連を記憶している。尚、この図７、図８は図６に記載した領域のみの接続関係を示すものであり、図５に示した水路網の各ノード部、各エッジ部のすべてにわたる接続関係が要素モデル接続関係記憶部２５に記憶されている。 The element model connection relationship storage unit 25 has a connection relationship between each divided ground surface element model unit shown in FIG. 7 and each node unit, and a relationship with the node unit connected upstream and downstream of each edge unit shown in FIG. I remember. It should be noted that FIGS. 7 and 8 show the connection relationship only in the region shown in FIG. 6, and the connection relationship covering all the node portions and the edge portions of the water channel network shown in FIG. 5 is the element model connection relationship. It is stored in the storage unit 25.

検討用シミュレーションモデル生成部２は、演算に用いるシミュレーションモデルを生成する為に、入力された降雨量、雨水流出量（空間的詳細度）などに応じて地域毎に選択するものである。ここで、シミュレーションモデルの空間的詳細度とは、シミュレーションモデルを構成する要素モデルのうち、統合化処理を行う地域の要素モデルあるいは統合化処理を行わない地域の要素モデルを、河川管理者からの入力をもとに選択することである。そして、この検討用シミュレーションモデル生成部２は、まず要素モデル記憶部２１に記憶されている地表面要素モデル２１０と水路要素モデル２２０を、要素モデル接続関係記憶部２５に記憶されている接続関係を基に接続して、図５に示したようなモデル水路網を生成する。次に、検討用シミュレーションモデル生成部２からの入力を基にして、モデル水路網の統合化対象区域Ｔ１を図９に示す統合化処理モデル水路網で変換して、図１０に示すような検討用シミュレーションモデルの水路網の生成を行うものである。そして、各エッジ部、ノード部における第一流下値を算出後、その結果を流下能力判定部３に出力する。尚、図９では分割地表面要素モデル２１０Ａ〜２１０Ｄを２１０Ｇとし、この地表面要素モデル２１０Ｇから各ノードに降水が流れる通路を２４０Ｍとしている。また、図６に示す２３０Ｂ、２３０Ｃ、２３０Ｙを統合して２３０Ｓとし、２４０Ｙを統合して２４０Ｎとしている。 The study simulation model generation unit 2 selects for each region according to the input rainfall amount, rainwater runoff amount (spatial detail), etc., in order to generate the simulation model used for the calculation. Here, the spatial detail of the simulation model is the element model of the area where the integration process is performed or the element model of the area where the integration process is not performed among the element models constituting the simulation model from the river manager. Select based on the input. Then, the simulation model generation unit 2 for examination first transfers the ground surface element model 210 and the waterway element model 220 stored in the element model storage unit 21 to the connection relationship stored in the element model connection relationship storage unit 25. Connect to the base to generate a model channel network as shown in FIG. Next, based on the input from the simulation model generation unit 2 for examination, the integration target area T1 of the model waterway network is converted by the integration processing model waterway network shown in FIG. 9, and the examination as shown in FIG. 10 is performed. This is to generate a waterway network for a simulation model. Then, after calculating the first flow value in each edge portion and node portion, the result is output to the flow capacity determination unit 3. In FIG. 9, the divided ground surface element models 210A to 210D are 210G, and the passage through which precipitation flows from the ground surface element model 210G to each node is 240M. Further, 230B, 230C, and 230Y shown in FIG. 6 are integrated into 230S, and 240Y is integrated into 240N.

流下能力判定部３は、地表面要素モデル２１０とエッジ部２４０の流下能力を判定するものである。ここで、地表面要素モデル２１０の流下能力とは、地表面要素モデル２１０への降水がノード部２３０へ流出する量と時間を表したものである。また、エッジ部２４０の流下能力とはエッジ部２４０の上流端に流入した雨水が下流端に流出する量と時間、および最大流出可能量を表すものである。具体的には検討用シミュレーションモデル生成部２が出力する第一流下値と各エッジ部、ノード部の許容流下値とを比較して解析用シミュレーションモデルと判定する。 The flow capacity determination unit 3 determines the flow capacity of the ground surface element model 210 and the edge unit 240. Here, the flow capacity of the ground surface element model 210 represents the amount and time of precipitation on the ground surface element model 210 flowing out to the node portion 230. The flow capacity of the edge portion 240 represents the amount and time of the rainwater flowing into the upstream end of the edge portion 240 to flow out to the downstream end, and the maximum possible outflow amount. Specifically, the first flow value output by the study simulation model generation unit 2 is compared with the allowable flow value of each edge unit and the node unit, and the simulation model for analysis is determined.

解析用シミュレーションモデル設定部４は、流下能力判定部３が許容流下値＞第一流下値と判定した検討用シミュレーションモデルを解析用シミュレーションモデルと設定する。 The analysis simulation model setting unit 4 sets the study simulation model in which the flow capacity determination unit 3 determines that the allowable flow value> the first flow value is the analysis simulation model.

シミュレーションモデル記憶部２６は、解析用シミュレーションモデル設定部４で設定した解析用シミュレーションモデルを記憶する。 The simulation model storage unit 26 stores the analysis simulation model set by the analysis simulation model setting unit 4.

演算部５は、設定された解析用シミュレーションモデルに、予測観測データ記憶部２７に記憶された降雨予測や水路の水位などを入力することにより、水路の水位、流量などの流下値を演算する。演算手法としては流出解析手法、水理解析手法などを用いる。この演算結果は演算結果記憶部２８に記憶される。 The calculation unit 5 calculates the flow down values such as the water level and the flow rate of the water channel by inputting the rainfall prediction and the water level of the water channel stored in the prediction observation data storage unit 27 into the set simulation model for analysis. As the calculation method, an outflow analysis method, a hydraulic analysis method, etc. are used. This calculation result is stored in the calculation result storage unit 28.

表示部６には、演算部５の演算結果の図表、値等が表示されるとともに、各構成要素の出力が任意に表示可能とする。 The display unit 6 displays charts, values, and the like of the calculation results of the calculation unit 5, and the output of each component can be arbitrarily displayed.

出力部７は、演算部５の演算結果を外部へ出力するものである。 The output unit 7 outputs the calculation result of the calculation unit 5 to the outside.

次に、この実施の形態１によるシミュレーション装置１００の動作を、構成要素間の信号の授受を示す図１１と図１２、図１３、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、ＳＴとはステップの略である。
ＳＴ１．気象庁等が発信する局所的降雨発生予測に基づき、下水道、河川の管理者が管理対象区域全般にわたり雨水流出シミュレーション解析を行う場合、管理対象区域を複数の小領域に分割した地表面要素モデルに対応して接続される各領域のノード部、エッジ部について、降雨量が少量と予測される区域Ｔ１において、管理者が指定する所定の地点のノード部２３０Ｙを基点として、上流の区域を統合化処理した統合化処理モデルと、降雨量が集中すると予測される非統合化処理モデルとを組み合わせた雨水流出のシミュレーション指令信号が入力部１に入力される。
ＳＴ２．前記指令信号は入力部１を介して検討用シミュレーションモデル生成部２に送信され、該検討用シミュレーションモデル生成部２は、予測観測データ記憶部２７、要素モデル記憶部２１、要素モデル接続関係記憶部２５から記憶データを入力するとともに、管理者が指定する所定の地点を基点２３０Ｙとして降雨量が少量と予測される区域で、前記基点２３０Ｙのノード部から上流側の区域について、前記要素モデル記憶部２１の地表面要素モデル２１０、水路要素モデル２２０内のエッジ部２４０、ノード部２３０のデータと、要素モデル接続関係記憶部２５のデータを用いて、地表面要素モデル２１０に接続されるノード部とエッジ部とを統合化処理した統合化処理モデルと、非統合化処理のモデルとを組み合わせた空間的詳細度を備えた検討用シミュレーションモデルを作成する。尚、上記では降雨量が少量と予測区域の所定の地点の基点２３０Ｙから上流側の区域についてモデル作成をしたが、下流側であってもよい。
ＳＴ３．検討用シミュレーションモデル生成部２は、予測観測データを用い、演算部５を介して検討用シミュレーションモデルの各ノード部、エッジ部における第一流下値を算出する。この第一流下値を入力する流下能力判定部３は、基点より上流側の各エッジ部、ノード部の許容流下値との比較を行い、許容流下値＞第一流下値と判定した場合に、検討用シミュレーションモデルを解析用シミュレーションモデルと判定する。すなわち、検討用シミュレーションモデルの各ノード部、エッジ部の接続関係が、流下能力と整合性が取れていることを確認する。また、許容流下値＜第一流下値と判定した場合には、その旨を出力部７を介して外部に出力し、管理者に知らせる。
ＳＴ４．解析用シミュレーションモデル設定部４は、流下能力判定部３が整合性有と判定したモデルを、当該時の解析用シミュレーションモデルと設定する。
ＳＴ５．シミュレーションモデル記憶部２６は、上記解析用シミュレーションモデルを記憶する。
ＳＴ６．演算部５は、上記解析用シミュレーションモデルを用いて、予測観測データ記憶部２７から降雨予測や水路などに設置されたセンサ等から得た水路の水位、流量などを入力して、水路の各ノード部、エッジ部の水位、流量を、流出解析法などの手法を用いて演算して、この結果を第二流下値とする。
ＳＴ７．演算結果記憶部２８は、ＳＴ６の演算結果の第二流下値を記憶する。
ＳＴ８．表示部６には、図、表などで表示された演算結果が表示される。
ＳＴ９．出力部７は、演算結果の第二流下値を外部に出力する。 Next, the operation of the simulation device 100 according to the first embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 11 and 12, 13, and 14 showing the exchange of signals between the components. Note that ST is an abbreviation for step.
ST1. When the sewerage and river managers perform rainwater runoff simulation analysis over the entire managed area based on the local rainfall forecast sent by the Meteorological Agency, etc., it corresponds to the ground surface element model in which the managed area is divided into multiple small areas. In the area T1 where the amount of rainfall is predicted to be small, the upstream area is integrated with the node part 230Y at a predetermined point designated by the administrator as the base point for the node part and the edge part of each area connected in A stormwater outflow simulation command signal that combines the integrated processing model and the non-integrated processing model in which rainfall is predicted to be concentrated is input to the input unit 1.
ST2. The command signal is transmitted to the study simulation model generation unit 2 via the input unit 1, and the study simulation model generation unit 2 has a predictive observation data storage unit 27, an element model storage unit 21, and an element model connection-related storage unit. In the area where the amount of rainfall is predicted to be small with the predetermined point designated by the administrator as the base point 230Y while inputting the storage data from 25, the element model storage unit for the area upstream from the node part of the base point 230Y. Using the data of the ground surface element model 210 of 21 and the edge portion 240 and the node portion 230 in the waterway element model 220 and the data of the element model connection relationship storage unit 25, the node portion connected to the ground surface element model 210. A simulation model for study with spatial detail is created by combining an integrated processing model in which the edge portion is integrated and a non-integrated processing model. In the above, the model was created for the area upstream from the base point 230Y at the predetermined point in the predicted area where the amount of rainfall is small, but it may be on the downstream side.
ST3. The study simulation model generation unit 2 uses the prediction observation data to calculate the first flow down value at each node section and edge section of the study simulation model via the calculation unit 5. The flow capacity determination unit 3 for inputting the first flow value compares with the allowable flow value of each edge portion and the node portion on the upstream side from the base point, and is for examination when it is determined that the allowable flow value> the first flow value. Judge the simulation model as a simulation model for analysis. That is, it is confirmed that the connection relationship between each node part and the edge part of the simulation model for examination is consistent with the flow capacity. Further, when it is determined that the allowable flow value <the first flow value, that effect is output to the outside via the output unit 7 to notify the administrator.
ST4. The analysis simulation model setting unit 4 sets the model determined by the flow capacity determination unit 3 to be consistent as the analysis simulation model at that time.
ST5. The simulation model storage unit 26 stores the simulation model for analysis.
ST6. Using the simulation model for analysis, the calculation unit 5 inputs the water level, flow rate, etc. of the waterway obtained from the rainfall prediction and sensors installed in the waterway, etc. from the prediction observation data storage unit 27, and inputs each node of the waterway. The water level and flow rate of the part and the edge part are calculated by using a method such as a runoff analysis method, and this result is used as the second flow down value.
ST7. The calculation result storage unit 28 stores the second flow value of the calculation result of ST6.
ST8. The display unit 6 displays the calculation results displayed in figures, tables, and the like.
ST9. The output unit 7 outputs the second flow down value of the calculation result to the outside.

尚、ＳＴ３における流下能力の整合性が取れている場合には、ＳＴ６における演算は省略してもよい。その場合、ＳＴ６の演算部５は第一流下値をもって演算結果とし、外部に出力するよう発信する。 If the flow capacity in ST3 is consistent, the calculation in ST6 may be omitted. In that case, the calculation unit 5 of ST6 uses the first flow down value as the calculation result and transmits it so as to output it to the outside.

以上のように、この実施の形態１では、複数の小領域に分割された管理対象区域内の地表面要素モデルに、時刻毎の降雨量や水路の水位、流量データを用い、気象予測に従い河川管理者が指定する降雨量が少量と予測される区域内の所定の地点を基点として、地表面要素モデルに接続されるノード部、エッジ部を含む水路を統合化したモデルを生成し、非統合化区域モデルと組み合わせて雨水流出のシミュレーションを行うので、演算部の負荷低減が図れ、その結果演算速度が向上し、局所的な集中豪雨など急変する降雨予測に対応した演算結果を提供可能なシミュレーション装置が得られ、また、図１に示すようにこのシミュレーション装置１００を用いた雨水監視システム１０００は、局所的な集中豪雨など急変する降雨予測に対応可能なシミュレーションを迅速に行うので、その結果が水路監視制御部１００２によって水路設置機器である図示省略したバルブや堰等が制御されるので、急変する気象状況に対応可能な雨水監視システムを提供できる。
また、急変する気象状態に応じた安全な河川管理を維持する目的で、管理者がタイムリーにシミュレーション指令信号を発信したような場合においても、演算部５に過大な負荷を与えることなく、迅速にシミュレーション結果を算出可能である。 As described above, in the first embodiment, the rainfall amount at each time, the water level of the water channel, and the flow rate data are used for the ground surface element model in the controlled area divided into a plurality of small areas, and the river is according to the weather forecast. A model that integrates the water channels including the nodes and edges connected to the ground surface element model is generated from a predetermined point in the area where the amount of rainfall specified by the administrator is expected to be small, and is not integrated. Since the rainwater runoff is simulated in combination with the area model, the load on the calculation unit can be reduced, and as a result, the calculation speed is improved, and it is possible to provide calculation results corresponding to sudden changes in rainfall prediction such as localized torrential rain. The device is obtained, and as shown in FIG. 1, the rainwater monitoring system 1000 using the simulation device 100 quickly performs a simulation capable of responding to sudden changes in rainfall prediction such as localized torrential rain, and the result is as a result. Since the water channel monitoring and control unit 1002 controls valves, dams, and the like (not shown), which are water channel installation devices, it is possible to provide a rainwater monitoring system capable of responding to suddenly changing weather conditions.
In addition, even when the administrator sends a simulation command signal in a timely manner for the purpose of maintaining safe river management in response to sudden changes in weather conditions, the calculation unit 5 is not overloaded and is swift. The simulation result can be calculated.

実施の形態２．
次に、実施の形態２を図に基づいて説明する。実施の形態１では、解析モデルの空間的詳細度を河川管理者が指定するものであった。従って、管理者が指定する空間的詳細度、つまり降雨量の少量の区域、多量の区域の指定が、気象条件に必ずしも対応した正確なものでない場合がある。この実施の形態２では、実施の形態１で示したシミュレーション装置１００に新たな機能を追加設置して、指定された空間的詳細度をチェックし、水路の各エッジ部、ノード部に氾濫発生の恐れのない空間的詳細度を備えた解析用シミュレーションモデルによって演算するシミュレーション装置とすることにある。 Embodiment 2.
Next, the second embodiment will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, the river manager specifies the spatial detail of the analysis model. Therefore, the spatial detail specified by the manager, that is, the designation of the area with a small amount of rainfall and the area with a large amount of rainfall, may not always be accurate according to the meteorological conditions. In the second embodiment, a new function is additionally installed in the simulation device 100 shown in the first embodiment, the designated spatial detail is checked, and flooding occurs at each edge portion and node portion of the water channel. The purpose is to make it a simulation device that calculates by a simulation model for analysis with a fearless spatial detail.

追加機能は、安全率１以上を記憶する安全率記憶部２９と、実施の形態１の流下能力判定部３に代替して、流下能力統合対象判定部３Ａを設けたものである。これらの追加機能を含めたシミュレーション装置１００の動作説明を行う。尚、図１５は、構成要素間の信号の授受を示し、図１６は分割地表面要素モデル２１０Ａ〜２１０Ｄ区域のエッジ部、ノード部の最大流下量を示し、図１７は氾濫リスクを判定する方法を示す図であり、図１８は統合対象判定部の判定を示す図である。 The additional function is provided with a safety factor storage unit 29 that stores a safety factor of 1 or more, and a flow capacity integration target determination unit 3A in place of the flow capacity determination unit 3 of the first embodiment. The operation of the simulation device 100 including these additional functions will be described. It should be noted that FIG. 15 shows the exchange of signals between the components, FIG. 16 shows the maximum flow amount of the edge portion and the node portion of the divided ground surface element models 210A to 210D, and FIG. 17 shows a method for determining the inundation risk. FIG. 18 is a diagram showing the determination of the integration target determination unit.

実施の形態２の動作は、分割地表面要素モデル２１０Ａ〜２１０Ｄの区域に関するエッジ部、ノード部について、実施の形態１で示した動作ステップを参照して説明する。
ＳＴ１．実施の形態１と同様。
ＳＴ２．実施の形態１と同様。
ＳＴ３．演算部５は予測観測データを入力し、前記検討用シミュレーションモデルについて、例えば図１６に示すように分割地表面要素モデル２１０Ａ〜２１０Ｄの予測流下量の最大値Ｑｍａｘを算出する。図１６では分割地表面要素モデル２１０Ｃと２１０ＢのＱｍａｘ，Ｔ ２１０Ｃ、Ｑｍａｘ−Ｔ ２１０Ｂを代表的に示している。エッジ部２４０Ｃには分割地表面要素モデル２１０ＣのＱｍａｘ−Ｔ ２１０Ｃが流入し、この流入値をＱｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２１０Ｃとすると、Ｑｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２４０Ｃ＝Ｑｍａｘ−ＩＮ ２１０Ｃである。エッジ部２４０Ｂでも同様に、Ｑｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２４０Ｂが流入する。エッジ部２４０ＹにはＱｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２４０Ｙ＝Ｑｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２４０Ｃ＋Ｑｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２４０Ｂ＋Ｑｍａｘ−Ｔ ２１０Ｄ＋Ｑｍａｘ−Ｔ ２１０Ａが流入することを算出する。
ＳＴ４．流下能力統合対象判定部３Ａは、安全率記憶部２９に記憶されたエッジ部毎の安全率Ｓ２４０Ｙを入力し、図１７に示すように、例えばエッジ部２４０Ｙの氾濫リスクは、上記最大流入値Ｑｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２４０Ｙと安全率Ｓ２４０Ｙとの積であるＳ２４０Ｙ・Ｑｍａｘ−ＩＮ，Ｔ ２４０Ｙと、エッジ部２４０Ｙの許容流下量Ｑｍａｘ−ｐ ２４０Ｙとを比較して、Ｑｍａｘ−ｐ ２４０Ｙ＞Ｓ２４０Ｙ・Ｑｍａｘ−ＩＮ ２４０Ｙの場合には、エッジ部２４０Ｙの氾濫リスクが低いと判定する。また、Ｓ２４０Ｙ・Ｑｍａｘ−ＩＮ ２４０Ｙ≧Ｑｍａｘ−ｐ ２４０Ｙの場合は氾濫リスクが高いと判定する。他のエッジ部についても同様の判定を行う。図１８は、統合処理を行う要素モデルを判定する方法を模式的に示している。図１８の左側部の図に示すように、ノード部２３０Ｙ（管理者の指定する基点）より上流部の全てのエッジ部の氾濫リスクが低い場合、ノード部２３０Ｙの上流部のすべての要素モデルを図９に示したように統合化する。図１８の中央部の図のように１箇所でも氾濫リスクを有するエッジ部がある場合、該当するエッジ部は選択しない。
ＳＴ５．解析用シミュレーションモデル設定部４は、ＳＴ４で氾濫リスクが低いと判定された場合は、ＳＴ２で生成された検討用シミュレーションモデルを解析用シミュレーションモデルと設定する。一方、氾濫リスクが高い場合は、該当するエッジ部を非統合化処理モデル水路網とし、すなわち該当するエッジ部は降雨量が集中する地域の非統合化領域におくことにして、前記検討用シミュレーションモデル部で新たな検討用シミュレーションモデルを生成し、このモデルを解析用シミュレーションモデルに設定する。
ＳＴ６．実施の形態のＳＴ５と同様。
ＳＴ７．演算部５は、実施の形態のＳＴ６と同様の演算を行い、第二流下値を算出する。
ＳＴ８．演算結果記憶部２８は、ＳＴ７の演算結果を記憶する。
ＳＴ９．実施の形態のＳＴ８と同様。
ＳＴ１０．出力部７は、ＳＴ７の演算結果および解析用シミュレーションモデルの水路網を外部に出力するとともに、解析用シミュレーションモデルを記憶部に格納する。 The operation of the second embodiment will be described with reference to the operation step shown in the first embodiment with respect to the edge portion and the node portion relating to the area of the divided ground surface element models 210A to 210D.
ST1. Same as the first embodiment.
ST2. Same as the first embodiment.
ST3. The calculation unit 5 inputs the predicted observation data, and calculates the maximum value Q max of the predicted flow amount of the divided ground surface element models 210A to 210D for the study simulation model, for example, as shown in FIG. FIG. 16 typically shows the Q max, T 210C , and Q max-T 210B of the divided ground surface element models 210C and 210B. Q max-T 210C of the divided ground surface element model 210C flows into the edge portion 240C, and if the inflow values are Q max-IN and T 210C , then Q max-IN and T 240C = Q max-IN 210C . .. Similarly, Q max-IN and T 240B flow into the edge portion 240B. It is calculated that Q max-IN, T 240Y = Q max-IN, T 240C + Q max-IN, T 240B + Q max-T 210D + Q max-T 210A flow into the edge portion 240Y.
ST4. The flow capacity integration target determination unit 3A inputs the safety factor S 240Y for each edge unit stored in the safety factor storage unit 29, and as shown in FIG. 17, for example, the inundation risk of the edge portion 240Y is the maximum inflow value. Comparing S 240Y , Q max-IN, T 240Y , which is the product of Q max-IN, T 240Y and the safety factor S 240Y, with the allowable flow amount Q max-p 240Y of the edge portion 240Y, Q max- When p 240Y > S 240Y · Q max-IN 240Y , it is determined that the inundation risk of the edge portion 240Y is low. Further, when S 240Y / Q max-IN 240Y ≧ Q max-p 240Y , it is determined that the inundation risk is high. The same judgment is made for other edge portions. FIG. 18 schematically shows a method of determining an element model to be integrated. As shown in the figure on the left side of FIG. 18, when the risk of flooding of all the edge portions upstream of the node portion 230Y (base point specified by the administrator) is low, all the element models of the upstream portion of the node portion 230Y are used. Integrate as shown in FIG. If there is an edge portion having a flood risk even at one location as shown in the central portion of FIG. 18, the corresponding edge portion is not selected.
ST5. When the analysis simulation model setting unit 4 determines that the inundation risk is low in ST4, the analysis simulation model setting unit 4 sets the study simulation model generated in ST2 as the analysis simulation model. On the other hand, when the inundation risk is high, the relevant edge portion is used as the non-integrated treatment model waterway network, that is, the relevant edge portion is placed in the non-integrated area in the area where rainfall is concentrated. A new simulation model for study is generated in the model section, and this model is set as a simulation model for analysis.
ST6. Same as ST5 of the embodiment.
ST7. The calculation unit 5 performs the same calculation as that of ST6 of the embodiment, and calculates the second flow down value.
ST8. The calculation result storage unit 28 stores the calculation result of ST7.
ST9. Same as ST8 of the embodiment.
ST10. The output unit 7 outputs the calculation result of ST7 and the water channel network of the simulation model for analysis to the outside, and stores the simulation model for analysis in the storage unit.

以上のように、実施の形態２のシミュレーション装置では、管理者が指令する空間的詳細度すなわち降雨量が少量と予測される区域の所定の地点を基点として、水路の要素モデルを統合化したシミュレーションモデルの、各エッジ部における氾濫リスクをチェックし、指令信号の妥当性を検討し、氾濫リスクがある場合には、該当のエッジ部を選択外とした解析用シミュレーションモデルで演算するとともに、その演算結果と使用した解析用シミュレーションモデルに用いた水路網を外部（管理者）に出力するので、より正確なシミュレーションを行えるとともに、管理者の予測に対して、その良否の情報も提供可能となる。また、このシミュレーション装置を用いた雨水監視システムでも上記と同様の効果を奏する。 As described above, in the simulation device of the second embodiment, the simulation in which the element model of the water channel is integrated with the spatial detail ordered by the administrator, that is, the predetermined point in the area where the amount of rainfall is predicted to be small, as the base point. The inundation risk at each edge of the model is checked, the validity of the command signal is examined, and if there is an inundation risk, the calculation is performed using an analysis simulation model with the relevant edge not selected, and the calculation is performed. Since the result and the waterway network used for the analysis simulation model used are output to the outside (administrator), more accurate simulation can be performed and information on the quality of the prediction can be provided to the administrator. In addition, a rainwater monitoring system using this simulation device also has the same effect as described above.

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

１ 入力部、２ 検討用シミュレーションモデル生成部、３ 流下能力判定部、
３Ａ 流下能力統合対象判定部、４ 解析用シミュレーションモデル設定部、
５ 演算部、２１ 要素モデル記憶部、２５ 要素モデル接続関係記憶部、
２７ 予測観測データ記憶部、２１０ 地表面要素モデル、２３０ ノード部、
２４０ エッジ部、１００ シミュレーション装置、１０００ 雨水監視システム。 1 Input unit, 2 Simulation model generation unit for examination, 3 Flow capacity determination unit,
3A Flow capacity integration target judgment unit, 4 Analysis simulation model setting unit,
5 arithmetic unit, 21 element model storage unit, 25 element model connection relationship storage unit,
27 Predictive observation data storage unit, 210 ground surface element model, 230 node unit,
240 edges, 100 simulation equipment, 1000 stormwater monitoring system.

Claims (6)

降雨予測に基づいて、河川の管理対象区域に設けられた水路における水位、流量を予測するシミュレーション装置であって、前記シミュレーション装置に設けられた検討用シミュレーションモデル生成部は、入力部を介する前記管理対象区域の雨水流出シミュレーション実行のための空間的詳細度を含めた指令信号を受信するとともに、要素モデル記憶部に記憶された前記管理対象区域を複数の小領域に分割した地表面要素モデルと、水路要素モデルのエッジ部とノード部とを用いて要素モデル接続関係記憶部に記憶されたデータからモデル水路網を生成し、前記モデル水路網で前記指令信号に含まれた降雨量が少量と予測される複数の小領域の水路において、前記指令信号で示される所定地点のノード部を基点として上流側の水路について統合化処理した統合化処理モデル水路網と、降雨量が集中すると予測される前記統合化処理モデル水路網以外の地域に相当する非統合化処理モデル水路網とを組み合わせて検討用シミュレーションモデルを生成するとともに、演算部は予測観測データ記憶部からデータを入力して前記検討用シミュレーションモデルの前記統合化処理モデル水路網の各エッジ部とノード部における第一流下値を算出し、流下能力判定部は、前記上流側の水路の各エッジ部とノード部の許容流下値と、前記第一流下値とを比較して、許容流下値＞第一流下値と判定した場合に解析用シミュレーションモデル設定部は判定された前記検討用シミュレーションモデルを解析用シミュレーションモデルと設定するとともに、前記解析用シミュレーションモデルをシミュレーションモデル記憶部に格納し、演算部は前記解析用シミュレーションモデルを用いて前記予測観測データ記憶部からのデータを入力し、演算結果の各エッジ部とノード部における第二流下値を外部に出力するシミュレーション装置。 A simulation device that predicts the water level and flow rate in a waterway provided in a river management target area based on rainfall prediction, and the study simulation model generation unit provided in the simulation device is the management via the input unit. A ground surface element model in which the controlled target area stored in the element model storage unit is divided into a plurality of small areas while receiving a command signal including the spatial detail for executing the rainwater runoff simulation of the target area. A model water channel network is generated from the data stored in the element model connection relationship storage unit using the edge part and the node part of the water channel element model, and the amount of rainfall included in the command signal in the model water channel network is predicted to be small. In the waterways of a plurality of small regions, the integrated processing model waterway network in which the waterways on the upstream side are integrated with the node portion at a predetermined point indicated by the command signal as a base point, and the waterway network in which the amount of rainfall is predicted to be concentrated. Integrated processing model Non-integrated processing model corresponding to areas other than the waterway network A simulation model for study is generated in combination with the waterway network, and the calculation unit inputs data from the prediction observation data storage unit to perform the above-mentioned examination simulation. The first flow value at each edge portion and node portion of the integrated processing model water channel network of the model is calculated, and the flow capacity determination unit determines the allowable flow value of each edge portion and node portion of the upstream water channel and the first flow value. When it is determined that the allowable flow value> the first flow value by comparing with the first flow value, the analysis simulation model setting unit sets the determined simulation model for examination as the analysis simulation model and the analysis simulation model. Is stored in the simulation model storage unit, the calculation unit inputs the data from the prediction observation data storage unit using the simulation model for analysis, and the second flow down value in each edge portion and node portion of the calculation result is externalized. Simulation device to output. 降雨予測に基づいて、河川の管理対象区域に設けられた水路における水位、流量を予測するシミュレーション装置であって、前記シミュレーション装置に設けられた検討用シミュレーションモデル生成部は、入力部を介する河川の管理対象区域の管理者が生成した前記管理対象区域の雨水流出シミュレーション実行のための空間的詳細度を含めた指令信号を受信するとともに、要素モデル記憶部に記憶された前記管理対象区域を複数の小領域に分割した地表面要素モデルと、水路要素モデルのエッジ部とノード部とを用いて要素モデル接続関係記憶部に記憶されたデータからモデル水路網を生成し、前記モデル水路網で前記指令信号に含まれた降雨量が少量と予測される複数の小領域の水路において、前記指令信号で示される所定地点のノード部を基点として上流側の水路について統合化処理した統合化処理モデル水路網と、降雨量が集中すると予測される前記統合化処理モデル水路網以外の地域に相当する非統合化処理モデル水路網とを組み合わせて検討用シミュレーションモデルを生成するとともに、演算部は予測観測データ記憶部からデータを入力して前記統合化処理モデル水路網の前記各エッジ部とノード部における予測流下値を算出し、流下能力統合対象判定部は、安全率記憶部に記憶されたエッジ毎の安全率を入力するとともに前記予測流下値に乗算して最大流下値とし、エッジ毎の許容流下値≦最大流下値の場合にエッジ部の氾濫リスクが高いと判定、エッジ毎の許容流下値＞最大流下値の場合には前記指令信号が正しいと判定するとともに、解析用シミュレーションモデル設定部は判定された前記検討用シミュレーションモデルを解析用シミュレーションモデルと設定し、前記演算部は前記予測観測データ記憶部からデータを用いた演算結果を外部に出力するとともに、氾濫リスクが高いと判定の場合には、前記検討用シミュレーションモデル生成部は該当するエッジ部を含まない統合化処理モデル水路網と、前記統合化処理モデル水路網以外の非統合化処理モデル水路網とを組み合わせた検討用シミュレーションモデルを生成し、前記流下能力統合対象判定部によって前記検討用シミュレーションモデルが解析用シミュレーションモデルと判定後、演算部の演算結果と、前記解析用シミュレーションモデルの水路網を外部に出力するとともに、前記解析用シミュレーションモデルは、シミュレーションモデル記憶部に格納されるシミュレーション装置。 It is a simulation device that predicts the water level and flow rate in the water channel provided in the controlled area of the river based on the rainfall prediction, and the simulation model generation unit for examination provided in the simulation device is the river's via the input unit. A command signal including a spatial detail for executing a rainwater runoff simulation of the managed area generated by the manager of the managed area is received, and a plurality of the managed areas stored in the element model storage unit are stored. A model channel network is generated from the data stored in the element model connection relationship storage unit using the ground surface element model divided into small areas and the edge portion and node portion of the channel element model, and the command is given by the model channel network. An integrated processing model channel network in which the upstream channel is integrated with the node portion at a predetermined point indicated by the command signal as a base point in a plurality of small area channel where the amount of rainfall contained in the signal is predicted to be small. And the non-integrated processing model waterway network corresponding to the area other than the integrated processing model waterway network where the amount of rainfall is predicted to be concentrated are combined to generate a simulation model for study, and the calculation unit stores the predicted observation data. Data is input from the unit to calculate the predicted flow value at each edge portion and node portion of the integrated processing model channel network, and the flow capacity integration target determination unit determines the safety of each edge stored in the safety rate storage unit. Enter the rate and multiply it by the predicted flow value to obtain the maximum flow value. If the allowable flow value for each edge ≤ the maximum flow value, it is judged that the risk of flooding of the edge portion is high, and the allowable flow value for each edge> the maximum flow value. In the case of a value, it is determined that the command signal is correct, the simulation model setting unit for analysis sets the determined simulation model for examination as a simulation model for analysis, and the calculation unit is from the prediction observation data storage unit. When it is determined that the risk of flooding is high while outputting the calculation result using the data to the outside, the simulation model generation unit for examination is integrated with the integrated processing model water channel network that does not include the corresponding edge portion. A simulation model for study combined with a non-integrated processing model channel network other than the processing model channel network is generated, and after the study simulation model is determined by the flow capacity integration target determination unit to be an analysis simulation model, the calculation unit The calculation result and the water channel network of the simulation model for analysis are output to the outside, and the simulation model for analysis is a simulation model. A simulation device stored in Dell storage. 前記指令信号に含まれた空間的詳細度は、河川の管理対象区域の管理者が生成したものとする請求項１に記載のシミュレーション装置。 The simulation device according to claim 1, wherein the spatial detail included in the command signal is generated by the manager of the river management target area. 前記統合化処理モデル水路網は、前記所定地点のノード部を基点として下流側の水路について統合化処理したものとする請求項１または請求項３に記載のシミュレーション装置。 The simulation apparatus according to claim 1 or 3, wherein the integrated processing model waterway network is integrated processing for a waterway on the downstream side with a node portion at a predetermined point as a base point. 前記演算部は、流出解析法、水理解析手法を用いて演算する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシミュレーション装置。 The simulation apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the calculation unit calculates using a runoff analysis method and a hydraulic analysis method. 水路に設置された機器を管理する水路監視制御部と、シミュレーション装置とが設けられた雨水監視システムであって、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のシミュレーション装置を用いた雨水監視システム。 A rainwater monitoring system provided with a waterway monitoring and control unit that manages equipment installed in the waterway and a simulation device, and rainwater using the simulation device according to any one of claims 1 to 5. Monitoring system.
JP2018038162A 2018-03-05 2018-03-05 Simulation device and rainwater monitoring system using the simulation device Active JP6976198B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018038162A JP6976198B2 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Simulation device and rainwater monitoring system using the simulation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018038162A JP6976198B2 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Simulation device and rainwater monitoring system using the simulation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019153101A JP2019153101A (en) 2019-09-12
JP6976198B2 true JP6976198B2 (en) 2021-12-08

Family

ID=67946547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018038162A Active JP6976198B2 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Simulation device and rainwater monitoring system using the simulation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6976198B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6739117B1 (en) * 2019-11-07 2020-08-12 エー・シー・エス株式会社 Water level prediction method and water level prediction system
CN110849415B (en) * 2019-11-07 2021-06-29 中交天航港湾建设工程有限公司 Rainfall point location arrangement and monitoring system and method
KR102135026B1 (en) * 2019-11-22 2020-07-17 한국지질자원연구원 Time-specific simulation method for surface water stream
CN112632754B (en) * 2020-12-03 2024-01-09 中冶南方城市建设工程技术有限公司 Analysis method for urban water storage body water quantity change based on SWMM model
CN113553693B (en) * 2021-06-17 2023-07-21 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 Multi-objective optimization method of surface runoff control utilization scheme
CN115827697B (en) * 2022-12-13 2024-03-01 中节能绿建环保科技有限公司 District water resource intelligent management system based on big data and management method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08180109A (en) * 1994-12-26 1996-07-12 Hitachi Ltd River supervising and facility operating method and operator training system
JP2008050903A (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Flood prediction method and flood prediction system
CN103810532B (en) * 2012-11-06 2016-12-21 北京清华同衡规划设计研究院有限公司 The method of Optimizing City drainage system operation conditions
CN107239657B (en) * 2017-05-31 2021-06-25 中国水利水电科学研究院 Object-oriented hydrodynamics modeling element management method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019153101A (en) 2019-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6976198B2 (en) Simulation device and rainwater monitoring system using the simulation device
EP3534187B1 (en) Process and system for hydrological analysis and management for river basins
Vojtek et al. Flood inundation mapping in small and ungauged basins: sensitivity analysis using the EBA4SUB and HEC-RAS modeling approach
CN108009736A (en) A kind of water quality early-warning and predicting system and water quality early-warning and predicting method
KR102485941B1 (en) Forecast alarm system for inundating with water
JP2008050903A (en) Flood prediction method and flood prediction system
Popescu et al. Integrated modelling for flood risk mitigation in Romania: case study of the Timis–Bega river basin
Fuchs et al. Development and implementation of a real-time control strategy for the sewer system of the city of Vienna
JP7133940B2 (en) Flood prediction evaluation device
Lu et al. Stormwater hydrographs simulated for different structures of urban drainage network: dendritic and looped sewer networks
Keupers et al. Impact of urban WWTP and CSO fluxes on river peak flow extremes under current and future climate conditions
JP6671249B2 (en) Irrigation monitoring system
JP2018204240A (en) Rainwater monitoring control system
Mujumdar et al. Development of an urban flood model for Bengaluru city, Karnataka, India
KR101703809B1 (en) Discharge estimation method for ungauged basin using known discharge transfer
CN110990659A (en) Urban waterlogging management method based on three-dimensional real scene
JP2000276235A (en) Wide area rainwater drainage system supporting device
JP5270322B2 (en) Sewerage facility inundation countermeasure system
Lumley et al. Implementing a digital twin for optimized real-time control of Gothenburg's regional sewage system
JPS59150841A (en) Estimation and regulation of flow amount of confluence type drainage
Shahrir et al. Flood disaster prediction model based on artificial neural network: A case study of Kuala Kangsar, Perak
Lumley Using a Digital Twin to Control Sewer Overflows-Sweden
JP3437700B2 (en) Pump station inflow prediction support device
JPH06332503A (en) Operation controller
Xie et al. Courtyard-level sewer data-enhanced two-dimensional hydraulic model for urban flood hazard assessment in Kunming, China

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201104

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20201104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211012

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211109

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6976198

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151