JPH09319438A - 水位管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排水設備のポンプの運転は操作規定に従った
オペレータの判断に任されており、オペレータに対し的
確に支援を行なう操作支援機能が確立されていない課題
があった。 【解決手段】 河川上流側の第１の地点の水位を検出す
る第１の水位検出手段と、前記第１の地点の水位が所定
の水位を越えたか否かを判定する第１の判定手段と、導
水路の水位を検出する第２の水位検出手段と、前記導水
路の水位が警戒水位を越えたか否かを判定する第２の判
定手段と、前記第１の地点の水位が前記所定の水位を越
えると分水ゲートを制御する分水ゲート制御手段と、排
水設備の操作についての支援情報を出力する支援情報出
力手段とを備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、河川の水位を管
理、調整して河川流域の洪水や浸水を防ぐための水位管
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、従来の水位管理装置により水
位管理される河川を示す説明図である。図において、１
は水位管理される河川、２は河川１の例えば下流域Ｄ１
に設けられた導水路、３は河川１の市街地流域、４は導
水路２へ導かれた河川１の流水が排水される排水用河
川、５は河川１の上流域Ａの水位調整用に上流域Ａに設
けられた調整池、６は河川１の下流域Ｄ２の水位調整用
に設けられた調整池、７は河川１から導水路２への導水
を調整する分岐点Ｃに設けられた導水路側分水ゲート、
８は河川１の市街地流域の水位を調整するために分岐点
Ｃに設けられた河川側分水ゲートである。９は水位管理
センタ、１０は導水路２の河口Ｂの付近に設けられたポ
ンプを備えた排水設備、１１は導水路２の河口Ｂの水位
を検出する水位検出装置である。

【０００３】図１３は、従来の水位管理装置の構成を示
すシステム構成図である。図１３において図１２と同一
または相当の部分については同一の符号を付し説明を省
略する。図において、２１は水位検出装置１１により導
水路２の河口Ｂの水位を監視し、排水設備１０の稼働を
制御する遠方監視制御装置である。２２はＣＲＴなどの
表示装置を備えた監視端末、２３はオペレータによるキ
ー入力操作のための操作卓である。

【０００４】図１４は、従来の水位管理装置による水位
管理の動作を示すフローチャートであり、以下このフロ
ーチャートに基づいて動作について説明する。

【０００５】河川１の上流に降雨があると、この雨水は
河川１に流出し、その一部は上流域Ａの調整池５に流入
する。この調整池５は、河川１の急激な増水によるピー
ク値を抑制する機能を有している。この雨水により増水
した河川の流水は下流域Ｄ１，Ｄ２へ流れ下り、下流域
Ｄ１，Ｄ２で増水を招く。下流域Ｄ１，Ｄ２での増水の
ピーク値は調整池６により再度抑制されて、下流域Ｄ
１，Ｄ２よりさらに下流の市街地流域の浸水や洪水がく
いとめられる。

【０００６】しかしながら、調整池５，６の容積は限ら
れているため、調整池５，６が満水になると下流域Ｄ２
の水位の上昇を阻止することができなくなり警戒水位を
越える。このような状況では、分水ゲートを操作し、導
水路側分水ゲート７を開くとともに河川側分水ゲート８
を閉じる。この結果、河川１の流水は導水路２へ導か
れ、下流域Ｄ２の水位は下降する。

【０００７】このようにして河川の流水が導水路２へ導
かれるようになると、遠方監視制御装置２１は、水位検
出装置１１により検出した導水路２の河口Ｂの水位を収
集し、収集した水位を判定して現在の水位の状況や判定
結果を監視端末２２へ表示する（ステップＳＴ１）。オ
ペレータは、監視端末２２に表示された前記現在の水位
の状況や判定結果から排水設備１０のポンプを稼働させ
る必要があるか否かなどの判断を行ない、必要ありと判
断したときにはポンプの点検作業を行なう（ステップＳ
Ｔ２）。この点検作業終了後、オペレータは排水設備１
０のポンプの稼働、稼働停止などのポンプの運転制御を
行なう（ステップＳＴ３）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の水位管理装置は
以上のように構成されているので、ポンプの制御が必要
か否かは操作規定に従ったオペレータの判断に任されて
おり、操作員に対し的確に支援を行なう操作支援機能が
確立されていない課題があった。

【０００９】また、ポンプの運転が必要か否かを判定す
る要素も導水路２の河口Ｂの水位のみを用いているの
で、河川の水位の正確な把握による下流域の洪水や浸水
の発生の的確な回避がオペレータの経験に左右される課
題があった。

【００１０】さらに、突発的な豪雨により下流域の洪水
や浸水の発生が考えられる緊急事態になった場合に、オ
ペレータがポンプの運転を必要と判断しても、ポンプが
実際に稼働するまでに事前点検等の時間を要する結果、
前記緊急事態に対し即座に対応できない課題があった。

【００１１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、河川の水位の把握とその水位の把
握に基づいた河川水位の調整や管理をオペレータの経験
に左右されることなく的確に行なって、浸水や洪水の発
生を未然に防ぐことを可能にする水位管理装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る水位管理装置は、河川の上流側の第１の地点の水位を
検出する第１の水位検出手段と、該第１の水位検出手段
により検出された水位が所定の水位を越えたか否かを判
定する第１の判定手段と、前記導水路の水位を検出する
第２の水位検出手段と、該第２の水位検出手段により検
出された水位が警戒水位を越えたか否かを判定する第２
の判定手段と、前記第１の水位検出手段により検出した
前記水位が所定の水位を越えると前記分水ゲートを制御
して前記導水路へ前記河川の流水を導き前記分水ゲート
より下流側の前記河川の水位を調整する分水ゲート制御
手段と、前記排水設備の操作についての支援情報を出力
する支援情報出力手段とを備えるようにしたものであ
る。

【００１３】請求項２記載の発明に係る水位管理装置
は、河川から導水路へ分岐する第３の地点の水位を検出
する第３の水位検出手段と、該第３の水位検出手段によ
り検出された水位が警戒水位や指定水位を越えたか否か
を判定する第３の判定手段と、該第３の水位検出手段に
より検出された水位が前記指定水位を下回ると分水ゲー
トを制御して平常時の状態に復帰させる分水ゲート制御
手段と、第２の判定手段により導水路の水位が警戒水位
を下回ったとの判定が行なわれると排水設備の状態を平
常に戻すための支援情報を出力する支援情報出力手段と
を備えたものである。

【００１４】請求項３記載の発明に係る水位管理装置
は、第２の水位検出手段により検出した水位が警戒水位
を越えると排水設備の運転操作について支援する運転操
作支援情報を出力する支援情報出力手段を備えるように
したものである。

【００１５】請求項４記載の発明に係る水位管理装置
は、排水設備で稼働させるポンプ台数およびその運転操
作について支援する運転操作支援情報を出力する支援情
報出力手段を備えるようにしたものである。

【００１６】請求項５記載の発明に係る水位管理装置
は、第１の水位検出手段により検出した水位が指定水位
を越えると排水設備を稼働させるための事前点検につい
て支援する稼働準備支援情報を出力する支援情報出力手
段を備えるようにしたものである。

【００１７】請求項６記載の発明に係る水位管理装置
は、第１の地点の水位が指定水位を越えたとの判定を第
１の判定手段が行なうことで、分水ゲートの制御開始時
間を予測する分水ゲート制御予測手段と、該分水ゲート
制御予測手段により予測された前記制御開始時間になる
と前記分水ゲートの制御を開始する分水ゲート制御手段
とを備えるようにしたものである。

【００１８】請求項７記載の発明に係る水位管理装置
は、第１の地点の水位の増加率に応じて予め得られてい
る分水ゲートの制御開始時間データをもとに分水ゲート
を制御する開始時間を予測する分水ゲート制御予測手段
を備えるようにしたものである。

【００１９】請求項８記載の発明に係る水位管理装置
は、第１の地点の水位が指定水位を越えたことを第１の
判定手段が判定すると、排水設備を自動運転する排水設
備自動運転手段を備えるようにしたものである。

【００２０】請求項９記載の発明に係る水位管理装置
は、第１の地点の水位が指定水位を越えたことを第１の
判定手段が判定すると、排水設備自動運転手段による排
水設備の自動運転の開始時間を予測する排水設備稼働予
測手段と、前記予測された開始時間になると前記排水設
備の運転を開始する排水設備自動運転手段とを備えるよ
うにしたものである。

【００２１】請求項１０記載の発明に係る水位管理装置
は、第１の地点の水位の増加率に応じて予め得られてい
る排水設備の自動運転開始時間データをもとに前記排水
設備の自動運転の開始時間を予測する排水設備稼働予測
手段を備えるようにしたものである。

【００２２】請求項１１記載の発明に係る水位管理装置
は、検出された水位が警戒水位を越えたか否かを判定す
る第１の判定手段を備えるようにしたものである。

【００２３】請求項１２記載の発明に係る水位管理装置
は、第１の地点における河川の両岸付近および中央付近
の水位を検出する第１の水位検出手段と、該第１の水位
検出手段により検出された両岸付近および中央付近の水
位のうちの少なくとも２箇所以上で検出された水位をも
とに前記第１の地点の水位が警戒水位や指定水位を越え
たか否かを判定する第１の判定手段と、第２の地点にお
ける河川の両岸付近および中央付近の水位を検出する第
２の水位検出手段と、該第２の水位検出手段により検出
された両岸付近および中央付近の水位のうちの少なくと
も２箇所以上で検出された水位をもとに前記第２の地点
の水位が警戒水位を越えたか否かを判定する第２の判定
手段と、第３の地点における河川の両岸付近および中央
付近の水位を検出する第３の水位検出手段と、該第３の
水位検出手段により検出された両岸付近および中央付近
の水位のうちの少なくとも２箇所以上で検出された水位
をもとに前記第３の地点の水位が警戒水位や指定水位を
越えたか否かを判定する第３の判定手段とを備えるよう
にしたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１の水位
管理装置により水位管理される河川を示す説明図であ
る。図において、１は水位管理される河川、２は河川１
の例えば下流域Ｄ１に設けられた導水路、３は河川１の
市街地流域、４は導水路２へ導かれた河川１の流水が排
水される排水用河川、５は河川１の上流域Ａの水位を調
整する上流域Ａに設けられた調整池、６は河川１の下流
域Ｄ２の水位調整用に設けられた調整池、７は河川１か
ら導水路２への流入調整用に分岐点Ｃに設けられた導水
路側分水ゲート（分水ゲート）、８は河川１の市街地流
域の水位を調整するために分岐点Ｃに設けられた河川側
分水ゲート（分水ゲート）である。９は水位管理セン
タ、１０は導水路２の河口Ｂの付近に設けられたポンプ
を備えた排水設備、３１は河川１の上流域Ａの水位を検
出する第１の水位検出装置（第１の水位検出手段）、３
２は導水路２の河口Ｂの水位を検出する第２の水位検出
装置（第２の水位検出手段）、３３は河川１の導水路２
への分岐点Ｃの水位が警戒水位や指定水位（警戒水位よ
り低い）を越えているか否かを検出する第３の水位検出
装置（第３の水位検出手段）である。

【００２５】第１の水位検出装置３１、第２の水位検出
装置３２、第３の水位検出装置３３には、フロートを用
いて水位を検出し、そのフロートの上下した位置に応じ
た電圧信号、電流信号を検出したりその平均を算出して
水位情報を生成するフロート式水位検出装置、流水内へ
浸した電極間の電気抵抗を検出したりその平均を算出し
て水位情報を生成する電極式水位検出装置など、従来か
ら用いられている種々の水位測定装置を用いることが可
能である。

【００２６】また、第１の水位検出装置３１、第２の水
位検出装置３２、第３の水位検出装置３３には、検出し
た水位情報を有線あるいは無線により電話交換網を介し
て送信したり、専用回線を介して送信する例えばテレメ
ータ送信装置３１ａ，３２ａ，３３ａが備えられてい
る。

【００２７】また、導水路側分水ゲート７および河川側
分水ゲート８には、水位管理センタから送られてくるゲ
ート制御信号を有線あるいは無線により電話交換網を介
して受信したり、専用回線を介して受信するテレメータ
受信装置７ａ，８ａ、テレメータ受信装置７ａ，８ａに
より受信したゲート制御信号によりゲートを自動的に開
閉するゲート自動開閉装置（分水ゲート制御手段）７
ｂ，８ｂが備えられている。

【００２８】図２は、水位管理装置の構成を示すシステ
ム構成図である。図２において図１と同一または相当の
部分については同一の符号を付し説明を省略する。図に
おいて、４１は第１の水位検出装置３１、第２の水位検
出装置３２、第３の水位検出装置３３により得られた河
川１の上流域Ａ、導水路２の河口Ｂ、分岐点Ｃの水位情
報を収集、監視し、前記各地点の水位が警戒水位を越え
たか否かを判定し、警戒水位を越えたと判定すると分水
ゲート７，８の開閉を制御したり、排水設備１０のポン
プの運転操作についての支援情報を出力する遠方監視制
御装置である。

【００２９】このため遠方監視制御装置には、第１の水
位検出装置３１、第２の水位検出装置３２、第３の水位
検出装置３３で得られた水位情報を有線あるいは無線に
より電話交換網を介して受信したり専用回線を介して受
信し、さらに導水路側分水ゲート７や河川側分水ゲート
８のテレメータ受信装置７ａ，８ａへゲート制御信号を
有線あるいは無線により電話交換網を介して送信したり
専用回線を介して送信するテレメータ送受信装置４１
ａ、前記各地点の水位が警戒水位、警戒水位よりも低い
指定水位を越えたか否かを判定するための判定プログラ
ム（第１の判定手段，第２の判定手段，第３の判定手
段）４１ｈ、各種支援情報の中から排水設備１０のポン
プの運転についての支援情報を選択して監視端末４２へ
出力する支援情報・出力プログラム（支援情報出力手
段）４１ｉ、操作卓４３から入力された操作信号をもと
に排水設備１０のポンプを運転するためのポンプ制御プ
ログラム、前記各分水ゲートを制御して下流側の前記河
川１の水位を調整する分水ゲート制御プログラム（分水
ゲート制御手段）４１ｊなどが備えられている。４２は
ＣＲＴなどの監視端末、４３はオペレータによるキー入
力操作のための操作卓である。

【００３０】次に動作について説明する。図３は、この
水位管理装置の動作を示すフローチャートであり、先ず
上流域Ａの水位を第１の水位検出装置３１により検出
し、上流域Ａ地点の水位情報をテレメータ送受信装置４
１ａにより収集する。そして、この上流域Ａ地点の水位
が警戒水位を越えているか否かを判定する（ステップＳ
Ｔ１１）。この判定結果が警戒水位を越えている場合に
は、導水路側分水ゲート７を全開、河川側分水ゲート８
を全閉にする（ステップＳＴ１２）。

【００３１】続いて、第２の水位検出装置３２により導
水路２の河口Ｂの水位を検出し、河口Ｂの水位情報をテ
レメータ送受信装置４１ａにより収集する。そして、こ
の河口Ｂの水位が警戒水位を越えているか否かを判定プ
ログラム４１ｈにより判定する（ステップＳＴ１３）。
この判定結果が警戒水位を越えている場合には、排水設
備１０のポンプの運転についての支援情報を支援情報・
出力プログラム４１ｉにより各種支援情報の中から選択
して監視端末４２へ出力する（ステップＳＴ１４）。

【００３２】この支援情報は、排水設備１０のポンプ運
転台数についての支援情報も含んでおり、このポンプ運
転台数についての支援情報は例えば図４に示す予め設定
されている運転台数決定テーブルＴＢＬ１を現在の河口
Ｂの水位情報をもとに参照して、必要なポンプ運転台数
を決定して監視端末４２へ表示出力する。

【００３３】あるいはまた、図５に示すように、河口Ｂ
の平常時の水位からの増加率を演算して求め、これをも
とに増加率が大きい場合には短時間のうちに急激に水位
が上昇したと判定し、ポンプ運転台数を運転台数決定テ
ーブルＴＢＬ２から選択して決定し、監視端末４２へ表
示出力する。

【００３４】オペレータは、この支援情報に基づいて排
水設備１０のポンプの運転制御を行なう（ステップＳＴ
１５）。一方、判定結果が警戒水位を越えていない場合
には、排水設備１０のポンプの運転停止についての支援
情報を各種支援情報の中から選択して監視端末４２へ出
力する（ステップＳＴ１６）。オペレータは、この支援
情報に基づいて排水設備１０のポンプ運転停止制御を行
なう（ステップＳＴ１７）。

【００３５】続いて、第３の水位検出装置３３により分
岐点Ｃの水位を検出し、分岐点Ｃの水位情報をテレメー
タ送受信装置４１ａにより収集する。そして、この分岐
点Ｃの水位が警戒水位を越えているか否かを判定する
（ステップＳＴ１８）。この判定結果が警戒水位を越え
ている場合にはステップＳＴ１３へ戻り、ステップＳＴ
１３以降の処理を繰り返す。また、前記判定結果が警戒
水位を越えていない場合には、さらに指定水位を下回っ
ているか否かを判定する（ステップＳＴ１９）。この判
定結果が指定水位を下回っている場合には、導水路側分
水ゲート７を全閉にするためのゲート制御信号をテレメ
ータ送受信装置４１ａによりテレメータ受信装置７ａへ
送信するとともに、河川側分水ゲート８を全開にするた
めのゲート制御信号をテレメータ送受信装置４１ａによ
りテレメータ受信装置８ａへ送信し、導水路側分水ゲー
ト７を全閉、河川側分水ゲート８を全開にする（ステッ
プＳＴ２０）。一方、指定水位を下回っていない場合、
つまり警戒水位と指定水位との間のときにはステップＳ
Ｔ１８へ戻り、ステップＳＴ１８以降の処理を繰り返
す。

【００３６】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、導水路側分水ゲート７および河川側分水ゲート８の
開閉の制御は、上流域Ａの水位が警戒水位を越えている
か否かを判定することで行なわれるため、上流流域Ａの
水位の上昇が下流域Ｄ１，Ｄ２、さらに市街地流域３で
の河川１の水位の上昇として現われる前に導水路側分水
ゲート７および河川側分水ゲート８が制御されて、河川
１の流水は導水路２へ導かれることになる。この結果、
市街地流域３での河川１の水位の上昇は防がれて、市街
地流域３での浸水や洪水が防止できる効果がある。

【００３７】また、導水路２の河口Ｂの水位が上昇して
警戒水位を越えると支援情報・出力プログラムにより監
視端末４２へ出力される支援情報をもとにオペレータは
排水設備１０のポンプを運転制御し、導水路２の流水を
排水用河川４へ強制的に排水するため、排水設備１０付
近の浸水も防ぐことができる効果がある。

【００３８】実施の形態２．第１の水位検出装置３１、
第２の水位検出装置３２、第３の水位検出装置３３によ
る水位の検出は、河川の上流域Ａ、導水路２の河口Ｂ、
分岐点Ｃにおける一点での水位検出でもよいが、複数の
点、例えば両岸と中央などのように３ヵ所の水位を検出
してもよく、このように構成したときには水位の検出精
度が向上し、さらに水位管理装置としての水位管理精度
も向上することになる。

【００３９】図６は、このように構成したときの上流域
Ａに配置された第１の水位検出装置を示す配置図であ
り、第１の水位検出装置５１，５２，５３には検出した
水位情報を有線あるいは無線により電話交換網を介して
送信したり、専用回線を介して送信する例えばテレメー
タ送信装置５１ａ，５２ａ，５３ａが備えられている。

【００４０】図７は、この発明の実施の形態２による水
位管理装置の上流域Ａの水位判定処理の動作を示すフロ
ーチャートであり、他の動作は図２に示すフローチャー
トと同様であると考えてよい。この水位判定処理の動作
では、第１の水位検出装置５１，５２，５３により３点
で得られた水位情報のうち、２点以上の水位観測点で得
られた水位情報が警戒水位を越えている場合に警戒水位
を越えていると判定する多数決処理を行なう（ステップ
ＳＴ２１，ステップＳＴ２２）。

【００４１】従って、この実施の形態２では、川底、川
幅、流木などによる流れへの影響により誤った水位判定
結果が得られることがなくなって水位の検出精度が向上
し、さらに水位管理装置としての信頼性も向上する効果
がある。

【００４２】実施の形態３．図８は、この発明の実施の
形態３による水位管理装置の構成を示すシステム構成
図、図９はこの水位管理装置の支援情報出力手段の動作
を示すフローチャートである。図８において図２と同一
または相当の部分については同一の符号を付し説明を省
略する。この実施の形態３の水位管理装置の遠方監視制
御装置４１は、第１の水位検出装置３１により検出した
水位が指定水位（警戒水位より低い）を越えると、ポン
プを含む排水設備１０の事前点検について支援する稼働
準備支援情報を監視端末４２へ出力する支援情報・出力
プログラム４１ｂを備えている。監視端末４２は、稼働
準備支援情報を即座にＣＲＴなどの表示装置へ表示出力
し、オペレータに対しポンプ運転準備のための事前点検
開始のためのガイダンスを行なう。オペレータは、この
ガイダンスにより排水設備１０のポンプの事前点検を開
始し、ポンプが確実に動作することを確認したり必要な
作業を行なう。この結果、ポンプの運転が必要なときに
ポンプが動作しないなどのトラブルを未然に防ぐことが
可能となり、排水設備１０の周辺の浸水を防止すること
ができる。

【００４３】実施の形態４．図１０は、この発明の実施
の形態４の水位管理装置の構成を示すシステム構成図で
ある。図において、４１ｃは第１の水位検出装置３１あ
るいは図６に示す第１の水位検出装置５１，５２，５３
により検出された上流域Ａの水位が指定水位を越えたと
の判定を判定プログラム４１ｈが行なうと、ゲート自動
開閉装置７ｂ，８ｂによる導水路側分水ゲート７、河川
側分水ゲート８の制御開始時間を予測する分水ゲート制
御予測手段である。４１ｄは上流域Ａの水位が指定水位
を越えたとの判定を判定プログラムが行なうと、排水設
備１０のポンプの自動運転の開始時間を予測する排水設
備稼働予測手段、４１ｅは排水設備の自動運転を行なう
排水設備自動運転手段であり、排水設備１０のポンプの
自動運転の開始時間になると前記ポンプの自動運転を開
始するための指令信号を出力するタイマを備えている。

【００４４】４１ｆは前記分水ゲート制御予測手段４１
ｃにより予測された導水路側分水ゲート７、河川側分水
ゲート８の制御開始時間になると、前記ゲート自動開閉
装置７ｂ，８ｂによる導水路側分水ゲート７、河川側分
水ゲート８の制御を開始するためのゲート制御信号を出
力する、前記制御開始時間がセットされるタイマ（分水
ゲート制御手段）である。これら、分水ゲート制御予測
手段４１ｃ、排水設備稼働予測手段４１ｄ、排水設備自
動運転手段４１ｅ、タイマ４１ｆは、遠方監視制御装置
４１に設けられている。

【００４５】図１１は、遠方監視制御装置４１による導
水路側分水ゲート７、河川側分水ゲート８や排水設備１
０の制御動作を示すフローチャートである。遠方監視制
御装置４１は上流域Ａの水位情報を収集し、さらに収集
した水位が指定水位を越えているか否かを判定する（ス
テップＳＴ４１）。越えている場合には、導水路側分水
ゲート７、河川側分水ゲート８の制御開始時間を分水ゲ
ート制御予測手段４１ｃにより予測し、予測した制御開
始時間をタイマ４１ｆへセットする（ステップＳＴ４
２）。続いて、排水設備１０のポンプの運転開始時間を
排水設備稼働予測手段４１ｄにより予測し、予測した運
転開始時間を排水設備自動運転手段４１ｅのタイマへセ
ットする（ステップＳＴ４３）。一方、収集した上流域
Ａの水位が指定水位を下回ったときには前記各タイマを
リセットする（ステップＳＴ４４）。

【００４６】分水ゲート制御予測手段４１ｃで行なう各
分水ゲートの制御開始時間の予測および排水設備稼働予
測手段４１ｄで行なう排水設備１０のポンプ自動運転の
開始時間の予測は例えば次のようにして行なうことが可
能である。上流域Ａでの水位の上昇は時間的に遅れて下
流域Ｄ１，Ｄ２の水位の上昇として現われる。この時間
的な遅れの平均値Ｔは経験的に得られている。そして、
前記平均値Ｔは、降雨量およびその増加率、河川１の上
流域Ａでの水位およびその増加率、降雨地域、前回降雨
のあった日から今回の降雨までの時間的な間隔などに応
じて変動する。従って、前記平均値Ｔの補正値を、降雨
量およびその増加率、河川１の上流域Ａでの水位および
その増加率、降雨地域、前記時間的な間隔などに応じて
予めデータベースとして確立しておく。

【００４７】前記各分水ゲートの制御開始時間の予測や
前記ポンプ自動運転の開始時間の予測を行なうときに
は、前記データベースから前記降雨量およびその増加
率、河川１の上流域Ａでの水位およびその増加率、降雨
地域、前回降雨のあった日から今回の降雨までの時間的
な間隔などに応じた最適な補正値を選択して、上流域Ａ
での水位の上昇が下流域Ｄ１の水位の上昇として現われ
るまでの前記平均値Ｔを前記選択した補正値により補正
して求める。なお、前記降雨量およびその増加率、河川
１の上流域Ａでの水位およびその増加率、降雨地域、前
記時間的な間隔などの条件は予め人為的に最新の情報を
収集してデータベースへ入力しておく。なお、前記降雨
量およびその増加率、河川１の上流域Ａでの水位および
その増加率、前記時間的な間隔などは、雨量計や第１の
水位検出装置３１により収集した情報から自動的に得る
ことも可能である。

【００４８】従って、この実施の形態４によれば、休
日、夜間など人が駐在していない状況でも上流域Ａの水
位が指定水位を越えると、分水ゲート制御予測手段４１
ｃで行なった各分水ゲートの制御開始時間の予測結果お
よび排水設備稼働予測手段４１ｄで行なう排水設備１０
のポンプ自動運転の開始時間の予測結果に応じて、導水
路側分水ゲート７や河川側分水ゲート８の開閉、排水設
備１０のポンプの運転などが自動的に制御されることに
なり、突発的な河川の増水などに対処できる効果があ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば河川の上流側の第１の地点の水位を検出する第１の
水位検出手段と、該第１の水位検出手段により検出され
た水位が所定の水位を越えたか否かを判定する第１の判
定手段と、導水路の水位を検出する第２の水位検出手段
と、該第２の水位検出手段により検出された水位が警戒
水位を越えたか否かを判定する第２の判定手段と、前記
第１の水位検出手段により検出した前記水位が所定の水
位を越えると前記分水ゲートを制御して前記導水路へ前
記河川の流水を導き前記分水ゲートより下流側の前記河
川の水位を調整する分水ゲート制御手段と、前記排水設
備の操作についての支援情報を出力する支援情報出力手
段とを備えるように構成したので、河川の上流の水位が
前記所定の水位を越えると分水ゲートが制御されるの
で、河川の上流の水位が豪雨により突発的に上昇するよ
うな状況に対しても分水ゲートによる水位の調整を適切
に行なうことができる効果がある。

【００５０】請求項２記載の発明によれば、第２の判定
手段により導水路の水位が警戒水位を下回ったとの判定
が行なわれると排水設備の状態を平常に戻すための支援
情報を出力する支援情報出力手段を備えるように構成し
たので、分水ゲートや排水設備の平常時の状態への復帰
を円滑に行なうことができる効果がある。

【００５１】請求項３記載の発明によれば、第２の水位
検出手段により検出した導水路の水位が警戒水位を越え
ると排水設備の運転操作について支援する運転操作支援
情報を出力する支援情報出力手段を備えるように構成し
たので、前記導水路の水位に基づいた排水設備の運転に
より導水路を含む河川の水位の調整や管理をオペレータ
の経験に左右されることなく的確に行なうことができ、
特に前記導水路の排水設備付近の浸水や洪水の発生を有
効に防ぐことができる効果がある。

【００５２】請求項４記載の発明によれば、排水設備で
稼働させるポンプ台数およびその運転操作について支援
する運転操作支援情報を出力する支援情報出力手段を備
えるように構成したので、前記排水設備で稼働させるポ
ンプ台数をオペレータの経験に左右されることなく的確
に知ることができ、前記排水設備のポンプ稼働を効率的
に行ない、水位の適切な管理や調整ができる効果があ
る。

【００５３】請求項５記載の発明によれば、第１の水位
検出手段により検出した水位が指定水位を越えると排水
設備を稼働させるための事前点検について支援する稼働
準備支援情報を出力する支援情報出力手段を備えるよう
に構成したので、河川の下流域の水位が警戒水位に達す
る前に排水設備を稼働させるための事前点検を開始する
ことが可能となり、河川の上流の水位が豪雨により突発
的に上昇するような状況に対しても遅れることなく適切
なタイミングで排水設備のポンプを稼働させることがで
きる効果がある。

【００５４】請求項６記載の発明によれば、第１の地点
の水位が指定水位を越えたとの判定を第１の判定手段が
行なうことで、分水ゲートの制御開始時間を予測する分
水ゲート制御予測手段と、該分水ゲート制御予測手段に
より予測された前記制御開始時間になると前記分水ゲー
トの制御を開始する分水ゲート制御手段とを備えるよう
に構成したので、分水ゲートの制御を自動的かつ適切に
開始することができ、さらに休日、夜間などの人が駐在
していない状況下で突発的な豪雨などにより河川上流側
の水位が上昇しても的確な分水ゲートの制御を行なうこ
とができる効果がある。

【００５５】請求項７記載の発明によれば、第１の地点
の水位の増加率に応じて予め得られている分水ゲートの
制御開始時間データをもとに分水ゲートを制御する開始
時間を予測する分水ゲート制御予測手段を備えるように
構成したので、分水ゲートの制御を第１の地点の水位の
増加率に応じて適切に開始することができ、さらに休
日、夜間などの人が駐在していない状況下で突発的な豪
雨などにより河川上流側の水位が上昇してもより正確な
時間に分水ゲートの制御を開始することができる効果が
ある。

【００５６】請求項８記載の発明によれば、第１の地点
の水位が指定水位を越えたことを第１の判定手段が判定
すると、排水設備を自動運転する排水設備自動運転手段
を備えるように構成したので、排水設備のポンプの制御
を自動的に開始することができ、さらに休日、夜間など
の人が駐在していない状況下で突発的な豪雨などにより
河川上流側の水位が上昇しても排水設備のポンプの制御
を行なうことができる効果がある。

【００５７】請求項９記載の発明によれば、第１の地点
の水位が指定水位を越えると、排水設備自動運転手段に
よる排水設備の自動運転の開始時間を予測する排水設備
稼働予測手段と、前記予測された開始時間になると前記
排水設備の運転を開始する排水設備自動運転手段とを備
えるように構成したので、排水設備のポンプの運転制御
を自動的かつ適切に開始することができ、さらに休日、
夜間などの人が駐在していない状況下で突発的な豪雨な
どにより河川上流側の水位が上昇しても的確な排水設備
のポンプ制御を行なうことができる効果がある。

【００５８】請求項１０記載の発明によれば、第１の地
点の水位の増加率に応じて予め得られている排水設備の
自動運転開始時間データをもとに前記排水設備の自動運
転の開始時間を予測する排水設備稼働予測手段を備える
ように構成したので、排水設備のポンプの運転制御を第
１の地点の水位の増加率に応じて決定した時間になると
開始することができ、さらに休日、夜間などの人が駐在
していない状況下で突発的な豪雨などにより河川上流側
の水位が上昇してもより正確な時間に前記排水設備のポ
ンプの制御を開始することができる効果がある。

【００５９】請求項１１記載の発明によれば、検出され
た水位が警戒水位を越えたか否かを判定する第１の判定
手段を備えるように構成したので、河川の上流の水位が
前記警戒水位を越えると分水ゲートが制御されるので、
河川の上流の水位が豪雨により突発的に上昇するような
状況に対しても分水ゲートによる水位の調整を適切に行
なうことができる効果がある。

【００６０】請求項１２記載の発明によれば、河川の両
岸付近および中央付近の水位を検出する第１の水位検出
手段、第２の水位検出手段、第３の水位検出手段と、両
岸付近および中央付近の水位のうちの少なくとも２箇所
以上で検出された水位をもとに検出した水位が警戒水位
や指定水位を越えたか否かを判定する第１の判定手段、
第３の判定手段と、両岸付近および中央付近の水位のう
ちの少なくとも２箇所以上で検出された水位をもとに検
出した水位が警戒水位を越えたか否かを判定する第２の
判定手段とを備えるように構成したので、水位検出の際
の精度が向上し、より信頼性の高い水位管理を行なうこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による水位管理装置
により水位管理される河川を示す説明図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による水位管理装置
の構成を示すシステム構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による水位管理装置
の動作を示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態１による水位管理装置
の運転台数決定テーブルを示す説明図である。

【図５】 この発明の実施の形態１による水位管理装置
の運転台数決定テーブルを示す説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による水位管理装置
の上流域に配置された第１の水位検出装置を示す配置図
である。

【図７】 この発明の実施の形態２による水位管理装置
の上流域の水位判定処理の動作を示すフローチャートで
ある。

【図８】 この発明の実施の形態３による水位管理装置
の構成を示すシステム構成図である。

【図９】 この発明の実施の形態３による水位管理装置
の支援情報出力手段の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 この発明の実施の形態４による水位管理装
置の構成を示すシステム構成図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４による水位管理装
置の遠方監視制御装置における導水路側分水ゲート、河
川側分水ゲート、排水設備の制御動作を示すフローチャ
ートである。

【図１２】 従来の水位管理装置により水位管理される
河川を示す説明図である。

【図１３】 従来の水位管理装置の構成を示すシステム
構成図である。

【図１４】 従来の水位管理装置による水位管理の動作
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

７ 導水路側分水ゲート（分水ゲート）、７ｂ，８ｂ
ゲート自動開閉装置（分水ゲート制御手段）、８ 河川
側分水ゲート（分水ゲート）、１０ 排水設備、３１，
５１，５２，５３ 第１の水位検出装置（第１の水位検
出手段）、３２第２の水位検出装置（第２の水位検出手
段）、３３ 第３の水位検出装置（第３の水位検出手
段）、４１ｂ，４１ｉ 支援情報・出力プログラム（支
援情報出力手段）、４１ｆ タイマ（分水ゲート制御手
段）、４１ｈ 判定プログラム（第１の判定手段、第２
の判定手段、第３の判定手段）、４１ｊ 分水ゲート制
御プログラム（分水ゲート制御手段）。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 河川に設けられた分水ゲートにより導水
   路へ導かれた河川の流水を排水設備により排水し河川下
   流域の水位の管理、調整を行なう水位管理装置におい
   て、前記河川の上流側の第１の地点の水位を検出する第
   １の水位検出手段と、該第１の水位検出手段により検出
   された水位が所定の水位を越えたか否かを判定する第１
   の判定手段と、前記導水路の水位を検出する第２の水位
   検出手段と、該第２の水位検出手段により検出された水
   位が警戒水位を越えたか否かを判定する第２の判定手段
   と、前記第１の水位検出手段により検出した前記水位が
   前記所定の水位を越えると前記分水ゲートを制御して前
   記導水路へ前記河川の流水を導き前記分水ゲートより下
   流側の前記河川の水位を調整する分水ゲート制御手段
   と、前記排水設備の操作についての支援情報を出力する
   支援情報出力手段とを備えていることを特徴とする水位
   管理装置。
2. 【請求項２】 河川から導水路へ分岐する第３の地点の
   水位を検出する第３の水位検出手段と、該第３の水位検
   出手段により検出された水位が警戒水位や指定水位を越
   えたか否かを判定する第３の判定手段とを備え、分水ゲ
   ート制御手段は、前記第３の水位検出手段により検出さ
   れた水位が前記指定水位を下回ると分水ゲートを制御し
   て平常時の状態に復帰させ、支援情報出力手段は、第２
   の判定手段により導水路の水位が警戒水位を下回ったと
   の判定が行なわれると排水設備の状態を平常に戻すため
   の支援情報を出力することを特徴とする請求項１記載の
   水位管理装置。
3. 【請求項３】 支援情報出力手段は、第２の水位検出手
   段により検出した水位が警戒水位を越えると排水設備の
   運転操作について支援する運転操作支援情報を出力する
   ことを特徴とする請求項２記載の水位管理装置。
4. 【請求項４】 支援情報出力手段は、排水設備で稼働さ
   せるポンプ台数およびその運転操作について支援する運
   転操作支援情報を出力することを特徴とする請求項３記
   載の水位管理装置。
5. 【請求項５】 支援情報出力手段は、第１の水位検出手
   段により検出した水位が指定水位を越えると排水設備を
   稼働させるための事前点検について支援する稼働準備支
   援情報を出力することを特徴とする請求項２から請求項
   ４のうちのいずれか１項記載の水位管理装置。
6. 【請求項６】 第１の地点の水位が指定水位を越えたと
   の判定を第１の判定手段が行なうことで、分水ゲートの
   制御開始時間を予測する分水ゲート制御予測手段と、該
   分水ゲート制御予測手段により予測された前記制御開始
   時間になると分水ゲート制御手段は前記分水ゲートの制
   御を開始することを特徴とする請求項５記載の水位管理
   装置。
7. 【請求項７】 分水ゲート制御予測手段は、第１の地点
   の水位の増加率に応じて予め得られている分水ゲートの
   制御開始時間データをもとに分水ゲートを制御する開始
   時間を予測することを特徴とする請求項６記載の水位管
   理装置。
8. 【請求項８】 第１の地点の水位が指定水位を越えたこ
   とを第１の判定手段が判定すると、排水設備を自動運転
   する排水設備自動運転手段を備えていることを特徴とす
   る請求項６または請求項７記載の水位管理装置。
9. 【請求項９】 第１の地点の水位が指定水位を越えたこ
   とを第１の判定手段が判定すると、排水設備自動運転手
   段による排水設備の自動運転の開始時間を予測する排水
   設備稼働予測手段を有し、前記排水設備自動運転手段
   は、前記予測された開始時間になると前記排水設備の運
   転を開始することを特徴とする請求項８記載の水位管理
   装置。
10. 【請求項１０】 排水設備稼働予測手段は、第１の地点
    の水位の増加率に応じて予め得られている排水設備の自
    動運転開始時間データをもとに前記排水設備の自動運転
    の開始時間を予測することを特徴とする請求項９記載の
    水位管理装置。
11. 【請求項１１】 第１の判定手段は、検出された水位が
    警戒水位を越えたか否かを判定することを特徴とする請
    求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の水位管
    理装置。
12. 【請求項１２】 第１の水位検出手段は、第１の地点に
    おける河川の両岸付近および中央付近の水位を検出し、
    第１の判定手段は前記第１の水位検出手段により検出さ
    れた両岸付近および中央付近の水位のうちの少なくとも
    ２箇所以上で検出された水位をもとに前記第１の地点の
    水位が警戒水位や指定水位を越えたか否かを判定し、第
    ２の水位検出手段は、第２の地点における河川の両岸付
    近および中央付近の水位を検出し、第２の判定手段は前
    記第２の水位検出手段により検出された両岸付近および
    中央付近の水位のうちの少なくとも２箇所以上で検出さ
    れた水位をもとに前記第２の地点の水位が警戒水位を越
    えたか否かを判定し、第３の水位検出手段は、第３の地
    点における河川の両岸付近および中央付近の水位を検出
    し、第３の判定手段は前記第３の水位検出手段により検
    出された両岸付近および中央付近の水位のうちの少なく
    とも２箇所以上で検出された水位をもとに前記第３の地
    点の水位が警戒水位や指定水位を越えたか否かを判定す
    ることを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいず
    れか１項記載の水位管理装置。