(57)【要約】【課題】予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画を選択する。【解決手段】情報処理装置１は、貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付けるユーザインタフェース部２５と、を備えることができる。これにより、ユーザは、ユーザインタフェース部２５を介して予測水位又は予測貯水量を見ながら、放流計画を選択することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付けるユーザインタフェース部と、を備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記ユーザインタフェース部は、前記予測流入量、前記想定放流量および前記予測水位又は前記予測貯水量を重畳して提示する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの放流計画は、算出された前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、前記予測水位が前記ダムの上限閾値に達する前の前記想定放流量を増加させるものを含む、請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記ユーザインタフェース部は、前記予測水位又は予測貯水量に基づいて、洪水貯留準備水位を平常時最高貯水位未満にユーザが設定できるように提示する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの放流計画は、算出された前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、定めされた流入量以上の流入量が生じる洪水の発生前に、前記ユーザが設定した前記洪水貯留準備水位まで放流を行うものを含む、請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記予測流入量は、予測最低流入量から予測最大流入量までの範囲を有し、
前記ユーザインタフェース部は、前記予測最低流入量から予測最大流入量までの範囲の中から設定予測流入量をユーザにより選択できるように提示するものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記ユーザインタフェース部は、前記少なくとも１つの放流計画に応じた所定の変位点ごとの想定放流量を提示するものである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
過去流域雨量データ、過去流域気象データ、過去貯水位・貯水量データ、過去放流量データ、過去上流域雨量データ、過去センサデータのうち少なくとも１つを含む学習データを用いて生成された学習済みモデルを記憶する記憶部と、
前記学習済みモデルを用いて、ダムへの予測流入量を予測する流入量予測部を更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付ける、放流支援方法。
【請求項１０】
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付ける処理、
をコンピュータに実行させる放流支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、放流支援方法及び放流支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダムは一般に、洪水を調整するための「治水」と、所定の用途（例えば、農業用水、上水道、河川環境の保全）のために水を貯めて利用する「利水」という２つの機能を有している。治水の観点からは、例えば、台風や洪水に備えて、できるだけダムの容量を確保するため、ダムは空っぽにしておくことが望ましい。一方、利水の観点からは、例えば、干ばつや水不足に備えて、ダムはできるだけ多くの貯水量を確保しておくことが望ましい。ダムの相反する２つの機能を実現するため、治水容量（洪水調整容量）と利水容量は、ダムごとに運用規則で予め決められており、洪水調節はこの容量内で行われる。しかし、近年の洪水被害の大規模化の中で、ダムの洪水調節機能を向上させるため、事前放流に対する関心が高まっている。事前放流操作は大量降雨が予測された際に事前に放流を行ってダム貯水位を制限水位よりも低下させ、より大きな空き容量を持って洪水調節を行うために実施されるものだが、予測に対して実際の降雨規模が小さかった場合に渇水が発生するリスクがある。このような事情から事前放流が実施されない場合や、実施されても放流量が十分でない場合がある。そのため、予測を超えた豪雨が発生した場合、大量の放流によって下流側で洪水被害が発生してしまうことがあった。
【０００３】
このような事態への対策として、例えば、ダム状況の変化に対応して自動的に制御モードに切り替えることによって、作業員の負担を軽減可能なダムゲート自動制御装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８０１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にかかる技術では、ダムへの予測流入量を予測する精度が不十分であり、長時間の流量予測に基づいた最適な放流計画を決定することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画を選択することができる情報処理装置、放流支援方法及び放流支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様にかかる情報処理装置は、
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付けるユーザインタフェース部と、を備える。
【０００８】
本発明の第２の態様にかかる放流支援方法は、
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付ける。
【０００９】
本発明の第３の態様にかかる放流支援プログラムは、
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付ける処理、
をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ダムの水位と容量との関係を説明する図である。
【図２】実施の形態１にかかる情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態２にかかる情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態３にかかる放流支援システムの構成を示すブロック図である。
【図５】流入量予測モデルの生成を説明する図である。
【図６】実施の形態４にかかる放流支援システムの構成を示すブロック図である。
【図７】放流制御シミュレーション用画面（予測流入量の設定）の一例を示す図である。
【図８】放流制御シミュレーション用画面の一例を示す図である。
【図９】放流制御シミュレーション用画面（洪水貯留準備水位の設定）の一例を示す図である。
【図１０】放流制御シミュレーション用画面（予測シミュレーション１、２）の一例を示す図である。
【図１１】放流制御シミュレーション用画面（放流シナリオの設定）の一例を示す図である。
【図１２】放流制御シミュレーション用画面（予測シミュレーション３、４）の一例を示す図である。
【図１３】放流制御シミュレーション用画面（予測シミュレーション５、６）の一例を示す図である。
【図１４】放流制御シミュレーション用画面（予測シミュレーション７）の一例を示す図である。
【図１５】放流制御ナビゲーション用の例示的な画面を示す図である。
【図１６】放流制御ナビゲーション用の例示的な画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の説明を始める前に、図１を用いてダム１００に関連する用語を説明する。図１は、ダム１００の水位と容量との関係を説明する図である。
【００１３】
「貯水位（ｍ）」は、貯水池に貯まっている水の水面の高さで、（河川の水位の表し方と異なり）標高で表す。
「貯水量（ｍ３）」とは、ダム貯水池に貯まっている水の量であり、貯水位の観測値から「貯水位−ダム容量曲線」を用いて求める。
「全流入量（ｍ３／ｓ）」とは、ダム貯水池に流れ込んでいる１秒間当たりの水の体積である。貯水池には小川や沢からも流れ込んでおり、直接観測しにくいので、一般的には貯水位の時間的変化から「貯水位−ダム容量曲線」を用いて一定時間内の貯水量の変化を求め、この間の放流量を加算して計算する。
「調整流量（ｍ３／ｓ）」とは、全放流量と全流入量との差である。
「洪水」とは、定められた流入量以上の流入量が発生するこという。
【００１４】
図１に示すように、「洪水時最高水位（サーチャージ水位）(ｍ)」とは、洪水時、一時的に貯水池に貯めることができる最高の水位である。
「異常洪水時防災操作」とは、ゲートなど機械式放流施設を持っているダムにおいて、操作規則等の本文で定めた「本則操作」による洪水調節を続けた場合に、貯水位が洪水時最高水位を超えることが予測される場合、操作規則等のただし書きの規定により、貯水位に応じてゲートを操作し、放流量を流入量まで増加させる操作をいう。
「異常洪水時防災操作開始水位（ただし書き操作開始水位）(ｍ)」とは、異常洪水時防災操作を開始する水位である。これは、洪水調節容量の８割程度に相当する水位を目安とする。
「平常時最高貯水位（常時満水位）(ｍ)」とは、利水目的に使用するために、貯水池に貯めることが出来る最高水位である。貯水池の水位は、渇水と洪水の時期以外は常時この水位に保たれる。
「洪水貯留準備水位(洪水期制限水位）（ｍ）」とは、洪水調節を目的とするダムのなかには、洪水期に洪水調節のための容量を大きくとるために、洪水期に限って常時満水位よりも水位を低下させる方式を採用するダムがあるが、洪水期に超えてはならないものとして設定されている水位をいう。
「予備放流水位（ｍ）」とは、洪水貯留準備水位または平常時最高貯水位に水位を保持していた場合でも、洪水調節容量に不足のあるダムでは、洪水を受ける前に、一時的に水位を下げる計画を持っており、この目標水位のことをいう。
「最低水位（ｍ）」とは、ダム貯水池運用で想定しているもっとも低い位置の標高をいう。
「計画最大放流量（ｍ３／ｓ）」とは、ダムの洪水調節計画で、洪水調節時にダムから放流することになる最大の流量をいう。
「洪水調節開始流量（ｍ３／ｓ）」とは、ダム下流の地域、河川内の各種施設に大きな被害を及ぼさない流量で、貯水池への流入量がこの流量に達した時から洪水調節を開始する。「無害流量」ともいう。
【００１５】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図２を参照して、実施の形態１にかかる情報処理装置を説明する。本発明にかかる情報処理装置１は、貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付けるユーザインタフェース部２５と、を備える。
【００１７】
本実施の形態によれば、ユーザは、算出された予測水位又は予測貯水量を見ながら、放流計画を決定することができる。
【００１８】
実施の形態２
図３を参照して、実施の形態２にかかる情報処理装置を説明する。本発明にかかる情報処理装置１は、治水容量及び利水容量を含むダムの容量に関して放流制御のシミュレーションを実行するものである。情報処理装置１は、流入量予測部１３と、シミュレーション部１２と、ユーザインタフェース部２５と、を有する。流入量予測部１３は、複数のセンサから取り込まれた雨量、貯水位、及び放流量を含む実測値２２と、気象庁及び気象情報会社の少なくとも一方から取り込まれた気象情報とに基づいて、ダムへの予測流入量を予測する。シミュレーション部１２は、貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて予測水位又は予測貯水量をシミュレーションする。ユーザインタフェース部２５は、シミュレーションされた予測水位又は予測貯水量に基づいて、少なくとも１つの放流計画を決定させるためのものである。
【００１９】
ここで、気象情報は、過去流域雨量データ、雨量以外の台風進路や前線情報などの過去流域気象データ、過去貯水位・貯水量データ、過去放流量データ、過去上流域雨量データ、過去下流域雨量データ、気温、気圧などの過去センサデータを含むことができる。また、気象情報は、流域時間雨量の長時間予測などの予測値を含んでもよい。
【００２０】
また、実測値は、流域時間雨量データと、雨量以外の台風進路、前線情報などの流域気象データと、上流域雨量計時間雨量と、下流域水位と、を含むことができる。さらに、実測値は、風向・風速、気圧、気温・湿度、表面水温、・蒸発量、ゲート開度（放流量）、貯水位・貯水量などのセンサデータと、を含むことができる。
【００２１】
図３に示すように、ダムの放流制御支援装置は、放流制御を実施するオペレータを支援するためのユーザインタフェース部２５を備える。ユーザインタフェース部２５は、表示部２６と入力部２７とを備え、ユーザの入力支援ツールとして機能する。ユーザインタフェース部２５は、オペレータからのシミュレーション条件（パラメータ）の入力や放流計画の選択入力の受け付け、シミュレーションされた予測水位又は予測貯水量の提示、放流計画の提示などを行う。ユーザインタフェース部２５は、ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）として機能する。また、ユーザインタフェース部２５は、例えば、マウス及びキーボードを備えたコンピュータやタッチパネルとして構成されてもよい。
【００２２】
本実施の形態によれば、ユーザインタフェース部を介してシミュレーションされた予測水位又は予測貯水量と、それを実現する放流計画をユーザに提示することで、ユーザは最適な放流計画を決定することができる。
【００２３】
実施の形態３
図４を参照して、本発明の実施の形態３にかかる放流制御システムの構成を説明する。図４では、前述の実施の形態と同一の構成要素は、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２４】
放流制御支援システムは、放流制御支援装置１０、流入量予測部１３、気象庁・気象情報会社等２１、気象情報取り込み部３０、気象・センサデータデータベース（以下、ＤＢと略す）５０、及びセンサデータ取り込み部４０を備える。放流制御支援システムは、手動放流操作部６０、及び放流制御装置（放流制御部）７０を更に備える。なお、放流制御支援装置１０、及び流入量予測部１３は、上述した情報処理装置１の一例である。
【００２５】
気象情報取り込み部３０は、気象庁・気象情報会社等２１から前述の気象情報を取り込み、流入量予測部１３に予測値や実測値として提供するとともに、過去のデータとして気象・センサデータＤＢ５０に蓄積する。
【００２６】
センサデータ取り込み部４０は、貯水位を測定する水位計４１、雨量を測定する雨量計４２及びセンサデータ４３からデータを取り込むとともに、過去のセンサデータとして気象・センサデータＤＢ５０に蓄積することができる。センサデータ４３としては、例えば、風向・風速、気圧、気温・湿度、表面水温、・蒸発量、ゲート開度（放流量）などが挙げられる。
【００２７】
図５は、流入量予測モデルの生成を説明する図である。流入量予測部１３は、気象・センサデータＤＢ５０に蓄積された過去のデータを学習データとして流入量予測式及び人工知能技術により学習し、流入量予測モデル５を生成する。また、流入量予測部１３は、予測に際して、流域面積、総貯水量、貯水位−ダム容量曲線、その他の定数を用いることができる。貯水量は、貯水位の観測値から貯水位−ダム容量曲線を用いて求めることができる。こうして生成された学習済みモデルは、気象・センサデータＤＢ５０に記憶されてもよいし、あるいは、放流制御支援装置１０、及び流入量予測部１３を構成する情報処理装置１（図２又は図３）内の別の記憶部（不図示）に記憶されてもよい。
【００２８】
流入量予測部１３は、流入量予測モデルと、気象情報取り込み部３０からの予測値、及びセンサデータからの実測値を用いて、リアルタイムで長時間（例えば、数十時間）の流入量を予測することができる。なお、予測値は、予測最大流入量から予測最低流入量までの範囲を有するが、流入量予測部１３は、最新データを定期的に再学習することにより、予測精度を向上させることができる。
【００２９】
放流制御支援装置１０は、図４では示されていないが、ユーザインタフェース部２５である表示部２６（図３）、及びシミュレーション部１２（図３）を有することができる。
【００３０】
手動放流操作部６０は、放流制御支援装置１０から提示された放流計画に基づいて、オペレータが手動で放流操作を実施する装置であり、例えば、コンピュータのキーボードやマウス、タッチパネル、スイッチ、ボタンとすることができる。すなわち、オペレータは、ユーザインタフェース部２５に表示される放流計画を見ながら、手動放流操作部６０を操作することで、放流制御装置７０を介して、ダムのゲートの開閉駆動を制御することできる。
【００３１】
実施の形態４
図６を参照して、本発明の実施の形態４にかかる放流制御システムの構成を説明する。図６では、実施の形態３と同一の構成要素は、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３２】
本実施の形態にかかる放流制御システムは、制御値出力部８０を更に備える。制御値出力部８０は、ユーザが放流制御支援装置内部にあるユーザインタフェース部２５の入力部２７（図３参照）により選択された放流計画や各種パラメータに基づき、制御値出力値を算出し、放流制御装置７０に出力する。それにより、放流制御装置７０は、手動放流操作部６０（ユーザによる手動放流操作）を介さずに、ダムの放流制御を自動的に実施することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態にかかる放流制御システムにおいても、手動放流操作部６０を備えている。これは、例えば、メンテナンスや緊急時に、ゲートを開閉する際に用いられる場合があるからである。
【００３４】
次に、上述したユーザインタフェース部に表示される表示画面について説明する。本発明では、表示画面上で、放流制御シミュレーションと放流制御ナビゲーションが実施される。放流制御シミュレーションでは、ユーザは、前述した長時間にわたる予測流入量を用いて、ダムの容量に関する各種パラメータや放流計画（放流量の変化）を変更しながら、予測水位又は予測貯水量等をシミュレーションすることができる。そして、ユーザは、複数の放流計画と予測水位又は予測貯水量のシミュレーション結果の中から、最適な放流計画を選択することができる。
【００３５】
一方、放流制御ナビゲーションでは、シミュレーションの結果、ユーザが選択した放流計画に応じた放流制御を実現できるようにナビゲーションによりユーザを支援する。これにより、経験の乏しいオペレータであっても、手動放流操作部を操作して最適な放流計画に基づいた放流操作を容易に実施することができる。
【００３６】
図７〜図１４は、放流制御シミュレーション用画面の例を示す。
【００３７】
図７は、予測流入量を設定する画面を示す。図７（Ｂ）には、画面上部において、現在時刻の左側には所定期間ごとの実績雨量が、現在時刻の右側に所定期間ごとの長時間予測雨量の平均値と予測累計雨量が示されている。図７（Ｂ）には、画面下部において、予測流入量の推移が示されている。
【００３８】
前述したように、流入量予測部１３は、人工知能技術により最新のデータを随時更新して、予測精度を向上させていくことができる。しかしながら、現状では、予測結果には入力である予測雨量同様、所定の幅を有するので、ユーザが、リスク管理を踏まえて、その範囲の中から予測流入量を設定し（以下、設定予測流入量と称する）、シミュレーションを実行することになる。
【００３９】
予測最大流入量から予測最低流入量までの範囲の中から、変化する状況に応じて所定の予測流入量を選択する。具体的には、図７（Ａ）のラジオボタンで示すように、オペレータは、ユーザインタフェース部を介して以下の項目の中から１つを選択することができる。
・予測最大流入量を設定予測流入量とする。
・予測最低流入量を設定予測流入量とする。
・平均予測流入量を設定予測流入量とする。
・平均予測流入量に係数を乗じたものを設定予測流入量とする。
設定予測流入量＝平均予測流入量×ＸＸ．ＸＸ
【００４０】
図７（Ａ）では、「平均予測流入量に係数を乗じたものを設定予測流入量とする。」が選択されている。この場合、オペレータは、上記式の係数を任意に設定すると、図６（Ｂ）の画面下のグラフに設定予測流入量として描画される。このグラフには、予測最大流入量、平均予測流入量、及び予測最低流入量も示されているので、ユーザは、これらのグラフと比較しながら、所望の係数を設定することができる。
【００４１】
なお、ここで表示される予測流入量は固定値ではなく、リアルタイムに実績値、実績雨量、及び変化していく長時間予測雨量によって再計算を繰り返し、グラフは更新されることになる。オペレータは、そうした変化していく状況を考慮して、設定予測流入量を随時選択することができる。また、図７では、図７（Ａ）と図７（Ｂ）が画面上下に示されているが、画面左右に示されていてもよい。
【００４２】
以上のように、予測流入量を設定すると、放流制御シミュレーションの全体画面（図８）に移行することができる。
【００４３】
図８では、画面上部において、雨量が示されており、現在時刻より左側には実績雨量が、現在時刻より右側に長時間予測雨量の平均値及び予測累計雨量が示されている。また、画面下部において、ダムの容量、すなわち、堆砂容量、利水容量、及び治水容量に対応付けて、貯水位の推移のシミュレーション結果がグラフィカルに図示されている。また、予測水位、予測流入量および想定放流量をグラフィカルに重畳して図示されている。なお、下側グラフの左端の縦軸の貯水位（ｍ）は予測水位に対応するものであり、右端の縦軸（ｍ３）は設定予測流入量及び想定放流量に対応するものであることに留意されたい。
【００４４】
ユーザは、このユーザインタフェース上で、放流量を調整する時間間隔である放流制御間隔などの各種パラメータを変更し、繰り返し貯水位の推移をシミュレーションすることができる。ユーザは、図８の下図の左側の洪水貯留準備水位アイコン２０１を上下にドラッグし、「洪水貯留準備水位」のパラメータ値を変更してシミュレーションを行うことができる（詳細は図９で後述する）。
【００４５】
また、画面左下の「事前放流を実施する」のチェックボックス２０２にチェックを入れることで、前述の「洪水貯留準備水位」まで予測水位を下げるように事前に想定放流量を増加するようにシミュレーションを行うことができる。ここで、「事前」とは、洪水発生前をいい、「洪水」とは前述したように、予め定められた流入量以上の流入量が発生するこという。例えば、図８において、設定予測流入量が所定値に達する時点を洪水発生時と定め、一点破線Ａで表示される。事前放流を実施する場合、放流開始時刻と放流終了時刻を指定すると、事前放流実施時間内にできるかぎり洪水貯留準備水位まで放流できるように放流量を調整して提示する。この時の放流量の限界値は事前に設定した「許容放流量」とする。なお、事前放流によって目標時刻に目標水位まで放流できない場合は、事前放流実施時間を長くするか、「許容放流量」を引き上げる必要があるが、これらを画面上でドラッグするか、あるいは数値入力することで、再計算結果を直ぐに表示することができる。
【００４６】
なお、一部のダムにおいては、平常時には利水容量となっており、洪水発生時には、洪水調整容量として治水容量になる領域が設定されている。洪水発生が予測された場合に、この洪水調整容量を確保するために行う放流のことを「予備放流」と呼ぶ。本明細書においては、こうした「予備放流」も含めて「事前放流」とすることができる。
【００４７】
図８の画面右下にある「異常洪水時防災操作」のバー２０３を左右にドラッグすることで異常洪水時防災操作の開始時刻を変更することができる。異常洪水時防災操作は、前述のとおり、ダムの決壊を防ぐために、放流量を流入量まで増加させる操作であり、通常、実際の水位が洪水時最高水位に達した場合に行われる。しかし、この操作により、大量の放流が発生し、下流域で洪水が発生する恐れがある。そのため、ユーザは、例えば、異常洪水時防災操作の開始時刻を予測水位が洪水時最高水位に達する前に設定し、シミュレーション結果を検討することができる。
【００４８】
図９は、「洪水貯留準備水位」のパラメータ値を変更する画面の詳細図である。本図では、規定値として、洪水時最高水位における水位（ｍ）及び貯水量（ｍ３）、利水容量に対応する水位（ｍ）及び貯水量（ｍ３）、並びに、堆砂容量に対応する堆砂位置（ｍ）及び堆積容量（ｍ３）が表示されている。また、現在値として、現在の水位（ｍ）及び現在の貯水量（ｍ３）が表示されている。
【００４９】
洪水貯留準備水位は、洪水貯留準備水位のアイコン２０１を貯水位軸（ｍ）にそって上下にドラッグすることで変更することができる。また、洪水貯留準備水位設定欄２０４において、水位、貯水量、及び差分の欄のいずれか１つに数値を設定することで、洪水貯留準備水位を変更することもできる。この場合、いずれか１つの値（例えば、水位）を入力すると、自動的に他の値（例えば、貯水量、及び差分）も算出されて表示される。ここで、差分とは、利水容量と貯水量との差を表すものである。洪水貯留準備水位を変更する場合は、変更した水位が規定値の水位や、変更前の水位と比べて、どの程度異なるかが、数値だけでなく図で視覚的に確認することができる。
【００５０】
なお、洪水貯留準備水位は「平常時最高貯水位（常時満水位）」から「最低水位」の間で変更でき、「平常時最高貯水位（常時満水位）」を超えた水位、又は「最低水位」未満の水位には変更できないものとする。
【００５１】
図１０は、２つのシミュレーション結果を比較検討するための画面の一例である。図１０の上側に示す予測シミュレーション１は、洪水貯留準備水位も平常時最高貯水位のまま変更せず、事前放流も実施しない例である。予測シミュレーション１では、設定予測流入量が上昇するにつれて、予測水位も上昇し、洪水時最高水位まで達している。この時点で、ダムの決壊を防止するため、設定予測流入量と同じ分だけ想定放流量を増加させる異常洪水時防災操作が行われることになる。
【００５２】
一方、図１０の下側に示す予測シミュレーション２は、規定値から下げた洪水貯留準備水位まで事前放流を実行する例である。事前放流は、許容放流量未満の放流量で、洪水発生時（一点破線Ａ）より前に行われる。事前放流の開始時刻及び終了時刻は、バー２０５ａ、２０５ｂを左右にドラッグすることで変更することができる。予測シミュレーション２においては、予測シミュレーション１と比較すると、異常洪水時防災操作の発生時期を遅らせることができ、さらに、最大放流量が低減される可能性があることを確認することができる（図１０の破線の円参照）。
【００５３】
次に、図１１は、洪水時の放流制御の例示的なシナリオを選択する画面を説明する。
ユーザは、以下のシナリオから少なくとも１つを選択することができる。
・シナリオ１：「異常洪水時防災操作（ただし書き操作）」を最大限遅らせる。ダムの貯水能力を最大限使って異常洪水時防災操作（流入量=放流量）による放流を最大限遅らせる。「洪水調整放流開始時間」は貯水位限界値到達時刻の少し前（貯水位が「ただし書き操作開始水位に到達するあたり）に自動的に設定される。（ダムが一杯になるまで最低限の放流量を保ち、一杯になった所で異常洪水時防災操作に移行）
・シナリオ２：放流量増量率を一定にした異常洪水時防災操作指定した「洪水調整放流開始時間」から一定率で放流量を増加していったときに、貯水位が限界水位に達した時刻に放流量曲線と流入量曲線が交わるポイントを事前に算出し、このポイントまで直線的に放流量を増加させた後は放流量＝流入量とする。
・シナリオ３：許容放流量での放流実施後、限界水位到達時は異常洪水時防災操作実施指定した「洪水調整放流開始時間」から「許容放流量」まで放流量を増加し、その後貯水位が限界水位に達する場合には異常洪水時防災操作を実施する。
・ユーザ指定シナリオ
ユーザの要望に応じてユーザの設定したシナリオも複数設定できるものとする（ユーザ設定シナリオの作成方法は未定）。
【００５４】
なお、「許容放流量」は無害流量より大きいが、下流域に被害が発生しないか、あるいは被害が最低限に収まる放流量を想定しており、事前に放流訓練等を実施して、その実施結果に応じて設定することが望ましい。また、無害流量も、パラメータとして変更することができる。
【００５５】
また、ユーザは、洪水終了時目標貯水位を以下の項目から一つを選択することができる。
・洪水貯留準備水位まで貯水位を下げる。
・平常時最高貯水位（常時満水位）まで、貯水位を下げる。
・水位が「xxx.xx」ｍになるまで、貯水位を下げる。
なお、最後の項目を選択する際は、所望の水位を任意に設定することができる。
【００５６】
シナリオ１は、異常洪水時防災操作を行う前に避難時間を可能な限り確保したい場合や、貯水位が洪水時最高水位を超えない可能性が高い場合、できる限り、「異常洪水時防災操作」の時期を遅らせることが望ましい。前述した図１０の予測シミュレーション１が、シナリオ１に該当する。
【００５７】
なお、異常洪水時防災操作は、具体的に以下の通り実施される。操作開始時は、可能な限り早く、流入量が放流量と一致するように放流が行われる。流入量が変化した場合は、流入量と放流量が一致するようにゲート開閉制御により、放流量を調整する。無害流量まで流入量が減少した後は、放流量を維持する。貯水位が目標値まで下がったら、放流量を無害放流量以下にして、貯水位を維持する。
【００５８】
図１２を参照して、放流計画の例であるシナリオ２及びシナリオ３を説明する。
シナリオ２では、洪水調整放流操作の開始時刻から放流を増加させる操作は開始し、一定率で放流量を増加させ、最終的に貯水位が限界水位に達した時刻に放流量を流入量と同じにする。つまり、シナリオ２は、貯水位が限界水位に達するリスクが増大する（貯水位が限界水位に達した時刻に迫る）につれて、放流量を増大させるモードである。なお、本図及び以降の図では、簡略化のため、流入量及び放流量に対応する右端の縦軸（ｍ３）は省略されている。
【００５９】
ここで、図１３及び図１４を参照して、シナリオ２における「予測水位が洪水時最高水位に達する時刻」を算出する方法を詳細に説明する。
【００６０】
図１３の予測シミュレーション５に示すように、「洪水調整放流操作」の開始時刻から放流される放流量の増加の傾きが小さい場合、予測水位は急速に上昇してしまい、放流量が予測流入量に達する時刻よりも早く洪水時最高水位（上限閾値）を超えてしまう。つまり、このままでは、ダムが決壊する恐れがあることを示している。
【００６１】
図１３の予測シミュレーション６は、「洪水調整放流操作」の開始時刻は固定したまま、放流量増加の傾きを徐々に増やしていった場合を示す。シミュレーション６に示すように、放流量増加の傾きが増えるにつれて、増加する放流量の分に応じて、予測水位が洪水時最高水位に達する時刻は遅くなる。一方、放流量増加の傾きが増えるにつれて、放流量と流入量が一致する時刻は早くなる。つまり、シナリオ２では、「予測水位が洪水時最高水位に達する時刻」に、ちょうど放流量と流入量が一致するように、放流量を一定率で増大させることになる。言い換えると、指定した「洪水調整放流操作の開始時刻」から一定率で放流量を増加していったときに、貯水位が限界水位に達する時刻に、放流量曲線と流入量曲線が交わる点を事前に算出する。この点まで、直線的に放流量を増加させた後は流入量と放流量を一致させる異常洪水時防災操作を行うことになる。「予測水位が洪水時最高水位に達する時刻」に達した後は、流入量と同じ分だけの放流量を放流することになるので、放流量の曲線は、予測流入量曲線に沿って推移することになる。
【００６２】
図１４の予測シミュレーション７は、「異常洪水時防災操作」の開始時刻は固定したまま、放流量増加の傾きを更に増やした場合を示す。図１４の予測シミュレーション７に示すように、放流量増加の傾きを更に増やすと、予測水位が洪水時最高水位に達する前に、放流量が流入量に一致するようになり、それ以降は、水位が上昇しなくなる。結果的に、この水位と洪水時最高水位の差分だけ、ダムの治水容量が使われず、無駄になってしまうことになる。つまり、本来はダムに貯水できた分を、無駄に放流してしまうことになる。
【００６３】
なお、シナリオ２では、シナリオ２を選択して、放流量を一定率で増加する基本パターンの放流曲線が表示された後、放流量を変更して、放流開始から、異常洪水時防災操作になるまでの放流曲線を放流制御時に操作を単純化するために、放流量を階段状に変更することも可能である。
【００６４】
以上のように、シナリオ２では、シナリオ１に比べて、最大放流量を低減させられる場合がある。
【００６５】
再び図１２に戻って、予測シミュレーション４を用いて放流計画の一例であるシナリオ３を説明する。
シナリオ３は、事前放流は間に合わなかったが、大量放流の発生を避けるため、ある程度のリスクを許容した、許容放流量の放流開始時間を早くすることで、異常洪水時防災操作の発生時間をコントロールしたい場合に選択するモードである。シナリオ１と異なり、貯水位が洪水時最高水位に達する可能性が高い場合に、選択するのが望ましい。
しかし、洪水時に貯水位の上昇をある程度抑えられる許容放流量を下流域自治体等の了解のもと設定できる場合でないと選択できない。
なお、このモードでは、許容放流量放流の開始時刻は、洪水調整放流操作のバー２０６を左右にドラッグすることで変更することができる。
【００６６】
なお、予測シミュレーションの画面上では、放流曲線を放流制御間隔（事前設定）ごとに、マウス等（又はタッチパネルの場合は、ユーザの指）でドラッグして調整することができる。
【００６７】
なお、上述したシナリオは、単なる例示であり、これらに限定されるものではない。また、各種パラメータを変更して得られた予測シミュレーションをユーザ指定シナリオとして、追加することができる。
【００６８】
放流シミュレーション用のパラメータであるダム運用ルールに伴う放流関連制限値としては、放流量、放流時間増加率、ゲート開度等が挙げられる。ただし、異常洪水時には、これらの放流関連制限値を解除することも可能としている。
【００６９】
放流シミュレーションに用いる定数としては、総貯水量、最大放流量、貯水位−ダム容量曲線等が挙げられる。
【００７０】
シナリオ選択後にユーザが変更可能なパラメータとしては、例えば、許容放流量、洪水貯留準備水位、事前放流開始時刻、事前放流終了時刻、洪水調整放流開始時刻、異常洪水時防災操作による放流開始時刻、及び洪水終了後目標水位（洪水貯留準備水位（規定値）、平常時最高貯水位、設定貯水位など）が挙げられる。ここで、許容放流量とは、事前放流の場合やシナリオ３のような放流を行う場合、許容される放流量の上限をいう。
【００７１】
以上のように、本実施の形態によれば、各種パラメータを変更し、適当なシナリオを選択して、放流シミュレーションを行い、最適な放流計画を決定することができる。
【００７２】
次に、図１５及び図１６を参照して、放流制御ナビゲーションについて説明する。前述のシミュレーションで選択された放流計画に応じて、放流制御ナビゲーションが実施されるので、オペレータは、当該放流制御ナビゲーションにしたがって容易に手動で放流制御を実行することができる。
【００７３】
図１５の上側図は、事前放流を行う放流計画に応じた放流制御ナビゲーションの例を示す。ここで、表示される放流曲線及び貯水位曲線は、前述のシミュレーションで選択された放流計画に基づくものである。放流制御ナビゲーションでは、予測値と実績値にズレが生じた場合は、貯水位曲線を維持するように、放流量、すなわち放流曲線を変更する。設定予測流入量の曲線は、流入量の実績値に合わせて修正され、再描画されるものである。
【００７４】
図１５に示すように、放流計画（放流曲線）における変化点が時系列順に番号付けされる。この変化点では、オペレータが手動で放流制御を実施する必要がある時点である。図１５の下側図は、各変位点の番号に対応した具体的な放流量を示すテーブル２０９である。
【００７５】
このテーブルでは、放流制御ナビゲーション画面の実測に対応した部分を実測値（実測放流量）として、放流制御ナビゲーション画面の予測に対応した部分を予測値（想定放流量）として色分けして表示される。計画（想定放流量）は、実績値とのズレを補正して随時再計算して表示される。オペレータは、テーブル２０９の予測値（想定放流量）を見て、手動放流操作部６０（図４）を手動で操作して、容易に放流制御を実施することができる。
【００７６】
図１６は、放流制御ナビゲーション用の別の画面例である。図１５に加えて、上部に、予測雨量のグラフが示されている。以上のように、本実施の形態によれば、オペレータは、テーブル２０９の予測値（想定放流量）を見て、手動放流操作部６０（図４）を手動で操作して、容易に放流制御を実施することができる。
【００７７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００７８】
また、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【００７９】
上述の例において、放流支援プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００８０】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付けるユーザインタフェース部と、を備える、情報処理装置
（付記２）
前記ユーザインタフェースは、前記予測流入量、前記想定放流量および前記予測水位又は前記予測貯水量を重畳して提示する、付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）
治水容量及び利水容量を含むダムの容量に関して放流制御のシミュレーションを実行するための情報処理装置であって、
複数のセンサから取り込まれた雨量、貯水位、及び放流量を含む実測値と、気象庁及び気象情報会社の少なくとも一方から取り込まれた気象情報とに基づいて、ダムへの予測流入量を予測する流入量予測部と、
前記貯水位、前記予測流入量、及び想定放流量に基づいて予測水位又は予測貯水量をシミュレーションするシミュレーション部と、
シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量に基づいて、少なくとも１つの放流計画を決定させるためのユーザインタフェース部と、を備える、情報処理装置。
（付記４）
前記少なくとも１つの放流計画は、シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、前記予測水位が前記ダムの上限閾値に達する前の前記想定放流量を増加させるものを含む、付記３に記載の情報処理装置。
（付記５）
前記少なくとも１つの放流計画は、シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量が前記上限閾値に達する場合に、増加させる前記想定放流量は許容放流量以下とするものを含む、付記４に記載の情報処理装置。
（付記６）
前記少なくとも１つの放流計画は、シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、前記予測水位が前記ダムの上限閾値に達する前の前記想定放流量を、前記予測水位が平常時最高貯水位を下回るように増加させるものを含む、付記３〜５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記７）
前記少なくとも１つの放流計画は、現在の貯水位又は現在の貯水量がダムの上限閾値に達した場合、放流量を流入量まで増加させるものを含む、付記３〜６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記８）
前記少なくとも１つの放流計画は、シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する時刻に想定放流量が予測流入量と一致するように、放流量を階段状に上昇させるものを含む、付記３〜７のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記９）
前記少なくとも１つの放流計画は、シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する時刻に想定放流量が予測流入量と一致するように、放流量を一定率で上昇させるものを含む、付記８に記載の情報処理装置。
（付記１０）
前記少なくとも１つの放流計画は、シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、前記放流量を許容放流量まで増加させ、そして、現在の貯水位がダムの上限閾値に達する場合に、想定放流量を流入量まで増加させるものを含む、付記３〜９のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１１）
前記ユーザインタフェース部は、前記予測水位又は予測貯水量に基づいて、洪水貯留準備水位を平常時最高貯水位未満にユーザが設定できるように提示する、付記１０に記載の情報処理装置。
（付記１２）
前記少なくとも１つの放流計画は、シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量がダムの上限閾値に達する場合に、定めされた流入量以上の流入量が生じる洪水の発生前に、前記ユーザが設定した前記洪水貯留準備水位まで放流を行うものを含む、付記１１に記載の情報処理装置。
（付記１３）
前記予測流入量は、予測最低流入量から予測最大流入量までの範囲を有し、
前記ユーザインタフェース部は、前記最低予測流入量から最大予測流入量までの範囲の中から設定予測流入量をユーザにより選択できるように提示するものである、付記３〜１２のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１４）
前記ユーザインタフェース部は、前記少なくとも１つの放流計画に応じた所定の変位点ごとの想定放流量を提示するものである、付記３〜１４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１５）
ユーザによって選択された少なくとも１つの放流計画に基づく制御値を出力する制御値出力部と、
前記制御値出力部に基づいてダムのゲートを制御する放流制御部と、を更に備える、付記３〜１４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１６）
過去流域雨量データ、過去流域気象データ、過去貯水位・貯水量データ、過去放流量データ、過去上流域雨量データ、過去センサデータのうち少なくとも１つを含む学習データを用いて生成された学習済みモデルを記憶する記憶部を更に備え、
前記流入量予測部は、前記学習済みモデルを用いて、ダムへの予測流入量を予測する、付記３〜１６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１７）
治水容量及び利水容量を含むダムの容量に関して放流制御のシミュレーションを実行するための放流支援方法であって、
複数のセンサから取り込まれた雨量、貯水位、及び放流量を含む実測値と、気象庁及び気象情報会社の少なくとも一方から取り込まれた気象情報とに基づいて、ダムへの予測流入量を予測し、
前記貯水位、前記予測流入量、及び想定放流量に基づいて予測水位又は予測貯水量をシミュレーションし、
シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量に基づいて、少なくとも１つの放流計画を決定する、放流支援方法。
（付記１８）
治水容量及び利水容量を含むダムの容量に関して放流制御のシミュレーションを実行するための放流支援プログラムであって、
複数のセンサから取り込まれた雨量、貯水位、及び放流量を含む実測値と、気象庁及び気象情報会社の少なくとも一方から取り込まれた気象情報とに基づいて、ダムへの予測流入量を予測する処理と、
前記貯水位、前記予測流入量、及び想定放流量に基づいて予測水位又は予測貯水量をシミュレーションする処理と、
シミュレーションされた前記予測水位又は予測貯水量に基づいて、少なくとも１つの放流計画を決定させる処理と、
をコンピュータに実行させる放流支援プログラム。
（付記１９）
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付ける、放流支援方法。
（付記２０）
貯水位、予測流入量、及び想定放流量に基づいて算出された予測水位又は予測貯水量を提示し、少なくとも１つの放流計画の選択を受け付ける処理、
をコンピュータに実行させる放流支援プログラム。
【符号の説明】
【００８１】
１            情報処理装置
５            流入量予測モデル
１０            放流制御支援装置
１２            シミュレーション部
１３            流入量予測部
２１            気象庁・気象情報会社等
２２            実測値
２５            ユーザインタフェース部
２６            表示部
２７            入力部
３０            気象情報取り込み部
４０            センサデータ取り込み部
４１            水位計
４２            雨量計
４３            センサデータ
６０            手動放流操作部
７０            放流制御装置
８０            制御値出力部
１００            ダム
【図１】
2020070637.tif 000003
【図２】
2020070637.tif 000004
【図３】
2020070637.tif 000005
【図４】
2020070637.tif 000006
【図５】
2020070637.tif 000007
【図６】
2020070637.tif 000008
【図７】
2020070637.tif 000009
【図８】
2020070637.tif 000010
【図９】
2020070637.tif 000011
【図１０】
2020070637.tif 000012
【図１１】
2020070637.tif 000013
【図１２】
2020070637.tif 000014
【図１３】
2020070637.tif 000015
【図１４】
2020070637.tif 000016
【図１５】
2020070637.tif 000017
【図１６】
2020070637.tif 000018