JPS59150841A - 合流式下水道流量予測調整方法 - Google Patents

合流式下水道流量予測調整方法

Info

Publication number
JPS59150841A
JPS59150841A JP2371683A JP2371683A JPS59150841A JP S59150841 A JPS59150841 A JP S59150841A JP 2371683 A JP2371683 A JP 2371683A JP 2371683 A JP2371683 A JP 2371683A JP S59150841 A JPS59150841 A JP S59150841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
sewage
treatment plant
flow
pump
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.)
Pending
Application number
JP2371683A
Other languages
English (en)
Inventor
小舘 英實
青木 滋夫
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2371683A priority Critical patent/JPS59150841A/ja
Publication of JPS59150841A publication Critical patent/JPS59150841A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Sewage (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、合流式下水道に設置されたポンプ場と下水処
理場における主要な流入流量を予測し、これら機場内に
設けられた流量調整機器を調整する合流式下水道予測調
整方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
合流式下水道は家庭汚水、工場廃水と雨水を同−管渠に
流すものである。家庭汚水と工場廃水は、日常の人間活
動における水使用の結果、排水されたもので、上水篇要
重との関係は強く、時間流量は過去の実績データとして
記録されているので、このデータを活用すれば精度良く
予測することが出来る。一方、雨水は自然現象であるか
ら数分光を予が11することがむずかしいが、現状の把
握は雨量計により hm測することができ、広く実行さ
れている、 都市への人口集中による一部都市地域の拡大や、舗装道
路の普及等により降雨が地中に浸透する分が減少してい
る1このため不浸退会の雨水が降雨後直ちに下水管渠路
に流入してくることになシ、合流式下水道系内に設置さ
れている雨水汚水ポンプ場や、下水処理場における雨水
流量に対応した処置が間に合わないとと(二なって来た
。すなわち、雨水汚水ポンプ場については舗装道路にお
けるマンホールからの下水の噴出による家居浸水や、下
水処理場では所定基準を超える水質の下水を放流光水域
に放流する危険にさらされることになる。
そのため、降雨による雨水・流量を事前の出来るだけ早
い時点で把握することが要望されている。
〔発明の目的〕
したがって本発明の目的は、合流式下水道の下水流量を
構成する家庭汚水、工場廃水、雨水の8成分を精度良く
、かつ数時間前に把握することによ)、雨水汚水ポンプ
場および下水処理場の流量を事前に、調整する合流式下
水道予測調整方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明においては、晴天時の下水流量を構成する家庭汚
水と工場1晃水は、それぞれ流量計(ユよる実績データ
を活用して精度の高い流量を予測する。
そして雨天時に加算される雨水流量については、雨雲観
測装置を用い、雨雲が対象流域上に到達する数時間前か
ら□この動的特性を追跡していく。これにより、他流域
における実データを含む正確なデータを活用することが
出来るようになシ、その結果、対象流域にお゛ける精贋
の高い降雨量予測が得られる。この予測降雨iから雨水
流量を得るための流出解析を行ないζさらに下水管路内
送流計算によシ下水管渠路網の最下流にある下水処理場
と、その上流の中間地点に設置された雨水汚水ポンプ場
C二流入する下水流量を精度良く、数時間前(=知り、
上記処理場とポンプ場における流鼠調整機器を調整する
ものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
1図は全体の構成図でアリ、雨雲1かも対象流域をいく
つかに分割して得られる部分流域(二降雨のあるさまが
示されている。ポンプ場7の上流側の部分流域2bに降
った雨水は、工場廃水8bと家庭汚水4bとマンホール
6(二て合流し、下水管渠路5によってポンプ場7へ流
れ込む。ポンプ場7の総吐出流量は、ポンプ場゛7の下
流側下水管渠路5(二接続されている部分流域2aから
流れ込む及び工場廃水3a、家庭汚水4aと合流して下
水処理場8に入シ込む。下水処理場8でシま汚泥な固液
分離して、河川9に処理水10を放流し、固形物は焼却
、肥料化、あるいは建材等(=処理される。
工場8a、8bからの廃水流童と、家庭群4a+4bか
らの汚水流量は適当な群化ζ:よシ群毎(二流鼠計11
を設置して、時間毎の値を信号受発信器14(二送シ、
長期間にわたシデータを記録、蓄積する。雨雲1の観測
は、空中飛翔体である空中の雨雲観測器12によシ常時
行なわれ、雨雲観測器12から出力する信号は無線受信
器18へ送信され、信号受発信器14を経て、演算装置
15へ入力される。
第2図は演算装置15の演算内容である。雨雲1の存在
が認められないときζ:は、雨水流量は零となる。この
晴天時においては、工場廃水と家庭汚水の2流量のみと
なる。この2流量の予測は、同一の取扱いによって行な
われる。流量計11毎の蓄積された時系列データを活用
して、日流量を曜日Jに算定すると同時に時間流量を時
間毎に算定して、曜日と時刻に関する修正係数を得てお
き、所定日の日流量を予測することによって、所定の曜
日の所定時刻の流量予測値が得られる。
この場合、統計的な手法を用いるが、例えば季節9月9
週麦どの周期的成分は、高速フーリエ解析法を用いて、
周期成分分析を行なう。さらに時系列的変化に注目して
自己回帰法、移動平均法。
自己回帰移動平均法を用い、時間断面的変化に注目して
、多重回帰法やGMDH(Group Metho、d
 ofData Handling)法、等を・、用い
る。
又、雨雲1が認・められ、対象流域への降雨が予測され
る雨天時には、雨雲移動速度から判断して、対象流域に
到達する数時間前から、装置15では入力された雨雲デ
ータから対象流域の部分流域毎の数時間光の降雨量曲線
を作成する。そして、とれな用いて、面積、地表面勾配
9等価粗度係数などの部分流域特性について、次のMa
nningの流速式によシ平均流速を得る。
ここでVは平均流速、n、は等価粗度係数、Dは水深、
iは地表面勾配、kは定数である。
部分流域を長方形断面水路とみなして、水理学的幅Wを
用いると、流tQは次式で得られる。
n@ 次に ポンプ場7かない場合には、下水管渠路送流計算
を行ない、下水処理場8の流入口流量を得る。送ヴを計
算は不定流流れに関する下記の連続式(3)と、運動方
程式(4)を連立させて解を求める。
ここで、Xは距離、tは時間、qは流入量、gは重力加
速度、Aは流量、i0摩擦勾配、Q。
D、v、iは前出と同一である。
この2式を差分表現で近似し、数値解析により差分格子
点の値を求めていって、下水処理場8の流入口流量が得
られる。
又、ポンプ場7を経由する場合には、ポンプ場の上流の
下水管渠路について、上記送流計算を行ない、ポンプ場
7の流入口流量を算出する。第2図のポンプ場総吐出量
決定部Cにおいては、一定時間たとえば12時間や24
時間等の流入口流量に対し、ポンプ井水位をその上下限
水位内に保持するように目標水位をポンプ井容量の半分
に対応した水位として、ポンプ運転台数を決定する。こ
の場合、ポンプ総吐出量はポンプ駆動電動機を台数制御
する時には、離散的吐出量となり、速度制御する時には
連続的吐出室をとることになるが、出来るだけ流量調整
頻度を少なくするために、現行の運転ポンプの組合せで
運転を続けるものとして、次の離散時刻において(通常
、演算周期は5分、10分、15分などとする。)、ポ
ンプ井水位が所定の許容範囲を超えてしまう場合にのみ
、ポンプ総吐出量を調整するものとする。
ポンプ場7の下流の下水管渠路では、ポンプ総吐出量の
他に、さらに部分流域2aの雨水、工場3aからの廃水
、個人及び集団住宅4aからの汚水が合流することにな
るから、それぞれ対応した入力データを用いて計算を行
ない、処理場8までの下水管渠路の送流計算を、実行す
ることによって処理場8の流入口流量が計算される。
この流入下水量の一定時間、例えば12時間や24時1
11等の時系列データに対して、処理場8の調整流量決
定部dの演算によって、処理場8内の流量調整機器の流
量が決定される。この決定部dでは下水処理場の流1を
調整可能な機械要素が、活性汚泥法を採用している場合
、主装置である曝気槽と沈殿池に付帯した返送汚泥ポン
プと余剰汚泥引抜ポンプと各種流量調整弁であるから、
これら主装置の数学的モデルを用いて、MLSS (M
ixedLiquor 8uspended 8o1i
ds)のような水質指標や、全汚泥量の一定時間におけ
る変動幅を小さくするために調整可能な流量を許容範囲
内で種々な値として、濃度計算を行ない、その結果、亀
も望ましい流量の組合せを選定して、それぞれのポンプ
流量と調整弁流量として決定する。
演算装置15におけるポンプ場総吐出量決定部Cと、下
水処理場調整流量決定部dの結果が出力データである。
数時間後に強度の降雨が予測されるときには、この出力
データを検討して、対策として妥当であれば、流量調整
計画案として第1図のごとく、ポンプ場7と下水処理場
8に伝達されて、対応の機器すなわちポンプ類と流量調
整弁を調整する。第8図は演算対象流域の例である。又
、第4図は雨雲観測器12によって得た降雨飯予測曲線
を表わしてお9、第5図の曲H16、17。
18.19は第3図の降雨に対する主要4地点86.6
8,8.1に対応した流量予測曲線である。
第1図において、雨雲観測器12は空中飛翔体としであ
るが、これは無償受信器18と合悴したレーダーのよう
な地上設置でも良い。この場合には、レーダー反射波受
信電力P1と雨量強度Rとの関係は、雨滴までの距離r
として、次式が成立つ。
rま ただし、A、’B、Cは定数である。
また、下水管渠路5の主要管網部にも流量計を設置する
ことも行なわれるが、この流量計のデータは第1図の他
の流量計11.と同様に信号受発信器14に送シ、演算
装置15に入って、第2図の下水管路送流計算eの計算
精度を知るために用いることが出来る。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、降雨が
発生する数時間前に対象流域内の降雨による雨水を含む
下水流量を、下水管渠路の主要地点について精度良く知
ることがでさ、適切な流量調整を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す説明内、第2″図は本
発明の演算内容を示すフローチャート、第8図は演算対
象流域地形図、第4図は降雨負予測曲線図、第5図は流
量予測曲線図である。 1・・・雨雲、2a、2b・・・部分流域、8a、8b
・・・工場、4’a、4b・・・個人及集団住宅、5・
・・下水管路、6・・・マンホール、7・・・ポンプ場
、8・・・下水処理場、9・・・河川、10・・・放流
水、11・・・流量計、12・・・雨雲観測器、18・
・・無線受信器、14・・・信号発信器、15・・・演
算装置。 (7817)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)第1図 第  2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +1)  下水管路に取付けた流量計の実績データから
    曜日と時間別に晴天時の家庭汚水流量と工場廃水流量と
    を統計的に予測し、この予測値に雨雲観測器の観測結果
    から数時間光の対象流域内の降雨量を予測し加算して下
    水流量を算出し、下水管渠路送流計算によシ下水処理場
    の流入口における流量を得て、前記下水・処理場内の流
    量調整機を調整運転することを特徴とする合流式下水道
    流量予測調整方法。 (2)下水管路に取付けた流量計の実績データから曜日
    と時間別に晴天時の家庭汚水流量と工場廃水流量とを統
    計的に予測し、この予測値に雨雲観測器の観測結果から
    数時間光の対象流域内の降雨量を予測し加算し、て下水
    流量を算出し、下水管渠路送流計算によシ枝別れの多い
    樹枝状下水管渠路。 網の下水処理場に至る数ケ所の主要点に設置された雨水
    ・汚水ポンプ場の流入口における流量を得て上記ポンプ
    場内のポンプ総吐出量を調整し、かつ下流に接続された
    管栗絡網における上記8種の流量と上記ポンプ総吐出量
    を加算して下水流量を算出し、下水管栗路送流計算によ
    り下水処理場へ流入口流量を得て、上記下水処理場の流
    量調整機器を調整運転することを特徴とする合流式下水
    道流量予測調整方法。
JP2371683A 1983-02-17 1983-02-17 合流式下水道流量予測調整方法 Pending JPS59150841A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2371683A JPS59150841A (ja) 1983-02-17 1983-02-17 合流式下水道流量予測調整方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2371683A JPS59150841A (ja) 1983-02-17 1983-02-17 合流式下水道流量予測調整方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59150841A true JPS59150841A (ja) 1984-08-29

Family

ID=12118053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2371683A Pending JPS59150841A (ja) 1983-02-17 1983-02-17 合流式下水道流量予測調整方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59150841A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010242361A (ja) * 2009-04-06 2010-10-28 Mitsubishi Electric Corp 下水道管渠内の水位計測システム
JP2011058182A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Toshiba Corp 降水異常検知方法、降水異常検知システム及びマンホール用蓋
JP2013231313A (ja) * 2012-04-28 2013-11-14 Swing Corp 幹線マンホール緊急時シミュレーションシステム、方法及びプログラム
JP2019166431A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 住友重機械エンバイロメント株式会社 排水処理設備の運転制御装置及び運転制御方法
CN111062128A (zh) * 2019-12-16 2020-04-24 南京大学 一种流域汇流模拟估测方法
JP2020122326A (ja) * 2019-01-30 2020-08-13 株式会社日圧機販 排水路監視システムおよび排水路監視方法並びに排水路監視プログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5641477A (en) * 1979-09-11 1981-04-18 Toshiba Corp Driving method of group of rainwater and sewage pumps

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5641477A (en) * 1979-09-11 1981-04-18 Toshiba Corp Driving method of group of rainwater and sewage pumps

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010242361A (ja) * 2009-04-06 2010-10-28 Mitsubishi Electric Corp 下水道管渠内の水位計測システム
JP2011058182A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Toshiba Corp 降水異常検知方法、降水異常検知システム及びマンホール用蓋
JP2013231313A (ja) * 2012-04-28 2013-11-14 Swing Corp 幹線マンホール緊急時シミュレーションシステム、方法及びプログラム
JP2019166431A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 住友重機械エンバイロメント株式会社 排水処理設備の運転制御装置及び運転制御方法
JP2020122326A (ja) * 2019-01-30 2020-08-13 株式会社日圧機販 排水路監視システムおよび排水路監視方法並びに排水路監視プログラム
CN111062128A (zh) * 2019-12-16 2020-04-24 南京大学 一种流域汇流模拟估测方法
CN111062128B (zh) * 2019-12-16 2024-01-26 南京大学 一种流域汇流模拟估测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111784052B (zh) 一种城市面源污染入河负荷量预测方法
KR910009261B1 (ko) 우수펌프의 운전제어장치 및 방법
US20160378123A1 (en) System and method for agent-based control of sewer infrastructure
CN100444063C (zh) 雨水排水支援系统和支援方法
JP6976198B2 (ja) 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
CN112215504B (zh) 一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法
KR101360154B1 (ko) 기상정보 및 모의 산출 기반의 저류형 비점오염 저감 시스템 및 저류형 비점오염 저감 방법
Kleidorfer et al. An application of Austrian legal requirements for CSO emissions
Willems et al. Probabilistic emission and immission modelling: case-study of the combined sewer–WWTP–receiving water system at Dessel (Belgium)
JP4488970B2 (ja) 合流式下水設備の運転管理システム
JPS59150841A (ja) 合流式下水道流量予測調整方法
JP3839361B2 (ja) 雨水流出係数予測方法、雨水流入量予測方法、雨水流出係数予測プログラムおよび雨水流入量予測プログラム
KR101226649B1 (ko) 빗물과 상수의 연계 활용을 위한 스마트 시스템 및 그의 제어 방법
Campisano et al. PID and PLC units for the real-time control of sewer systems
RU2716209C1 (ru) Способ определения расходов дождевых сточных вод
Carstensen et al. Software sensors based on the grey-box modelling approach
JP3749800B2 (ja) 下水道の雨水排水制御装置
JP2002001381A (ja) 下水処理システム及び排水制御システム
JP3294074B2 (ja) 雨水ポンプ制御装置及び制御方法
Pereira et al. A DSS for operational management of wastewaters under uncertain conditions
CN113551717B (zh) 一种智能监控截流井的监控方法及装置
JP3437700B2 (ja) ポンプ場流入予測支援装置
Olsson Flow simulation in MIKE URBAN based on high-resolution X-band radar data
Black et al. Increasing stormwater outfall duration, magnitude, and volume through combined sewer separation
Neshaei et al. Estimating groundwater and rainfall infiltration into sewerage