JPH01200418A - ダムゲート制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダムの洪水時制御を安定に行うためのダムゲー
ト制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ダムにおいては平常時の定水位制御と洪水時の事前放流
制御が行われる。事前放流制御はダムの上流の水位から
上流河川流量を求め、この上流河川流量、つまりダムへ
の流入量を所定流量になるようにしている。事前放流制
御は流入量と放流量をバランスさせるバランス制御とダ
ムの貯水位を確保するために目標水位へ水位低下流量放
流量制御の制御が同時に行われる。通常はダム水位の変
化率に伴う放流量の補正制御も行っている。このことは
「日立評論ＪＶｏ　Ｑ、６８．Ｎｎｌ　Ｏ，（１９８６
年１０月号）第６３〜６８頁に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上流流量は出水速度やダムへの到達時間が異な
るため上流流量とダムへの流入量に誤差を生じる。上流
流量とダム流入量に誤差があるとバランス制御が巧くい
かず、水位フィードバックによる補正制御が頻繁に行わ
れることになる。このため、フィードバック制御で負担
する流量が大きくなり制御遅れを生じ洪水時間に追従で
きず不安定になるという問題がある。

本発明の目的は上述した制御の不安定と遅れを解消し、
洪水の急速な立上りに追従可能で安定な制御を行えるダ
ムゲート制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は水位から求めた上流流量を、上流流量の大きさ
とそのときの上流流量変化率（増加率）により補正して
実上流流量に近い補正上流流量を求め放流予定流量を求
めることにより達成される。

〔作用〕

演算により求めた補正上流流量はダムへの流入量に近い
値となる。このためバランス制御による流入量と放流量
の誤差は小さくなるので流入量と放流量の誤差分で生ず
るダム水位変動が小さくでき制御遅れなく安定に制御で
きる。

〔実施例〕

第１図により本発明の一実施例を説明する。

第１図において、河川２０に下流への放流量を、制御す
るゲート１２が設けられている。ゲート１２は通常複数
個で構成される。ゲート１２にはゲート開度計１１が設
けられる。ゲート１２の開度はゲート機側盤１０により
開閉駆動される。ゲート１２の上流側にはダム水位計９
と更に上流側に上流河川水位計１が設置されている。水
位計１で測定された上流水位ＨＯは送信装置２Ａと受信
装置２Ｂからなるテレメータ装置２で伝送され上流流量
演算回路４に入力される。上流流量演算回路４は水位と
流量の関係により上流流量（ダムへの流入量）ＱＩを演
算により求める。上流流量Ｑｉは上流流量補正回路５で
補正され、補正した上流流量Ｑｓが事前放流制御回路３
に流入される。

上流流量補正回路５の補正演算については後述する。事
前放流制御回路３はバランス放流量制御。

水位低下放流量制御および水位変化率補正制御を行い目
標放流量Ｑｐを求め目標開度演算回路６に加える。目標
開度演算回路６は目標放流量Ｑ、をゲート開度指令（ス
テップ）に変換したゲート制御回路７に加える。ゲート
制御回路７はゲート開度指令とゲート開度計１１から得
られる実開度の偏差によってゲート機側盤１０を制御し
ゲート１２の開度を制御する。

第２図に事前放流制御回路３の一例を示す。

事前放流制御回路３はバランス制御回路３Ａ。

水位低下放流量制御回路３Ｂ、変化率目標補正制御回路
３Ｃ，変化率演算回路３Ｄおよび水位設定回路３Ｅとか
ら構成される。

先に動作を説明する。

上流の河川水位Ｈｏは水位計１で測定されテレメータ装
置２により伝送され上流流量演算回路４に入力される。

上流流量演算回路４は水位と流量の関係式により河川流
量Ｑ１を計算する。上流流量補正回路５は次のようにし
て河川流量Ｑ、を補正する。このことを第３図を参照し
て説明する。

まず、ステップＳｌにおいて制御周期Ｔ毎に流量Ｑ１を
取込み、関数テーブルＦＴから現在流量範囲０．Ｑｚ〜
Ｑｎを決定する。関数テーブルＦＴは横軸に現在流量範
囲０．Ｑｌ〜Ｑｎをとり、縦軸に流量変化率範囲Ｏｖ　
ｑ　１〜ｑｎをとっている。今回の現在流量範囲ＱはＱ
　ｚ　＜　Ｑ　Ｉ＜　Ｑ　ａとする。次に、ステップＳ
２で上流流量変化率ΔＱ＋／ｄＴを求め、関数テーブル
ＦＴから現在流量変化率範囲を決定する。今回の流量変
化率範囲ｑは（１２＜Δｑ　ｉ／　ｄ　Ｔ　＜　ｑ　ａ
とする。ステップＳ８ではステップＳ１で求めた現在流
量範囲Ｑと現在流量変化率範囲ｑとの交点で求められる
上流流量補正値α（今回はα３８）を関数テーブルＦＴ
からとり出し次式の演算を行う。

Ｑｓ＝　Ｑｔ　Ｘ　ａ　　　　　　　　−（１）第３図
に示すような演算により例えば第４図に示すようじ補正
上流流量値Ｑ５が得られる。上流流量補正値αは過去の
洪水時のデータを解析し流量範囲Ｑと流量変化率範囲ｑ
の相関により適切な値にできる。したがって、補正上流
流量Ｑｓは実際の上流流量に近いものとなる。

このようにして求められた補正上流流Ｑ５を事前放流制
御回路３のバランス制御回路３Ａに入力する。バランス
制御回路３Ａは補正上流流量Ｑ！。

に応じた放流予定流量Ｑ　ｓ　’　　を発生する。また
、水位低下放流量制御回路３Ｂは水位設定回路３で設定
する目標水位に所定時間で低下させるための水位補正目
標流量Ｑ）ｌを発生する。一方、変化率目標補正回路３
Ｃは変化率演算回路３Ｄで求めた水位変化率ΔＨ１／Δ
Ｔにより変化率目標補正量ΣΔＱを発生する。事前放流
制御回路３の動作を示すと第５図のようになる。

事前放流制御回路３発生する目標放流量Ｑｐは次式のよ
うになる。

Ｑ　ｐ　”　Ｑ　Ｈ＋　Ｑ　ｓ　’　＋ΣΔＱ　　　　
　　　・（２）目標開度演算回路６は目標放流量Ｑ、に
よってゲート開度指令（ステップ）を求める。このよう
なことは例えば実公昭５２−３９２９７号公報などで周
知であり詳細説明を省略する。ゲート制御回路７はゲー
ト開度指令に応じてゲート１２の開度を制御する。

以上のようにしてゲート開度制御を行うのであるが、上
流流量補正回路５でダムへの流入量を正確に求めている
ので流入量と放流量の誤差が小さくなりほとんどフィー
ドフォワードで制御できる。

したがって、洪水時のように急速な流量変化にも追従で
き安定な洪水時制御を行える。

〔発明の効果〕

本発明によれば上流流量が真に近い流量として求められ
るため流入量と放流量のバランス制御の誤差が小さくな
る。このためダム水位による補正制御の機会を少なくで
きるため遅れが少なくなり洪水立上りへの追従性がよく
なる。これにより安定な洪水時制御を実現できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は事前放
流制御回路のｍ個ブロック図、第３図。 第４図は上流流量補正回路の動作説明図、第５図は事前
放流制御回路の動作説明図である。 １・・・上流河川水位計、３・・・事前放流制御回路、
４・・・上流流量演算回路、５・・・上流流量補正回路
、６・・・目標開度演算回路、７・・・ゲート制御回路
、１２・・・ゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダムの上流河川の水位から河川上流流量を求める上
   流流量演算手段と、該上流流量演算手段で求めた上流流
   量を放流予定流量として求めるバランス制御手段と、前
   記ダムの実水位と目標水位の水位偏差によつて水位補正
   目標流量を求める水位制御手段と、前記放流予定流量と
   水位補正目標流量の和を目標放流量としてゲート目標開
   度を求めるゲート目標開度演算手段と、前記ゲートを目
   標開度に制御するゲート制御手段とを具備し洪水処理を
   実行するダムゲート制御装置において、前記上流流量演
   算手段で求めた上流流量を入力し、上流流量の大きさと
   変化率に応じて上流流量を補正する上流流量補正手段を
   設け、この補正上流流量を前記バランス制御手段に与え
   るようにしたことを特徴とするダムゲート制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記ダム水位の実
   変位率と目標変位率によつて水位変化補正目標流量を求
   める水位変化補正制御手段を設け、前記水位変位補正目
   標流量前記目標放流量に加算して前記ゲート目標開度演
   算手段に与えるようにしたことを特徴とするダムゲート
   制御装置。