(57)【要約】【課題】配管閉塞を事前に回避し、オペレータのスキルによらない安定的で効率的な排砂を可能とする。【解決手段】サイフォン式の排砂方法において  配管１３の所定箇所に設置した流量計２０および圧力計２１の各計測値に基づいて、送泥流の流量値が経時的な減少傾向を示し、配管１３内の圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示すか判定し、配管１３において各傾向を示す場合、カッター１１の回転速度を所定程度低減する動作を、各傾向が解消されるまで実行する工程と、配管１３の所定箇所に設置した密度計２２の計測値に基づいて、送泥流の密度が所定値以上であるか判定し、配管１３において送泥流の密度が所定値以上となっていた場合、配管先端１４を引き上げて水底より離間させる工程とを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂攪拌用のカッターを備えた配管先端の吸い込み口を水底に配置し、この吸い込み口を介しサイフォン作用によって前記水底より吸引した土砂混じりの水を後方に送泥するサイフォン式の排砂方法であって、
配管の所定箇所に設置した流量計および圧力計の各計測値に基づいて、送泥流の流量値が経時的な減少傾向を示し、配管内の圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定し、前記配管において前記各傾向を示す場合、前記カッターの回転速度を所定程度低減する動作を、前記各傾向が解消されるまで実行する工程と、
配管の所定箇所に設置した密度計の計測値に基づいて、送泥流の密度が所定値以上であるか判定し、前記配管において送泥流の密度が所定値以上となっていた場合、前記配管先端を引き上げて水底より離間させる工程と、
を含むことを特徴とする排砂方法。
【請求項２】
前記配管の後端である吐き出し口に拡大管を設置することを特徴とする請求項１に記載の排砂方法。
【請求項３】
前記圧力計のうち、水面上にある圧力計であって、配管先端により近い複数の圧力計の計測値に基づいて、配管内の圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定することを特徴とする請求項１または２に記載の排砂方法。
【請求項４】
カッターで攪拌した水底の土砂を、サイフォン作用によって先端の吸い込み口から吸引し後方に送泥する配管を有したサイフォン式の排砂装置であって、
前記配管の所定箇所に設置した流量計および圧力計からネットワークを介して各計測値を取得して、取得した流量値の時間変化量の算定と、各圧力計から取得した圧力値間での差分の算定とを実行し、前記流量値が経時的な減少傾向を示し、前記圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定する傾向判定部と、
前記傾向判定部による判定結果が、前記配管において前記各傾向を示すものである場合に、前記カッターの回転速度を所定程度低減すべき旨の通知を所定の出力装置に出力する処理を、前記各傾向が解消されるまで実行する速度低減通知部と、
前記配管の所定箇所に設置した密度計からネットワークを介して計測値を取得して、取得した密度の値が所定値以上であるか判定する密度判定部と、
密度判定部による判定結果が、前記配管において前記密度が所定値以上であることを示すものである場合に、前記配管先端を一定距離引き上げるべき旨の通知を所定出力装置に出力する引き上げ通知部と、
を備えることを特徴とする排砂装置。
【請求項５】
カッターで攪拌した水底の土砂を、サイフォン作用によって先端の吸い込み口から吸引し後方に送泥する配管を有したサイフォン式の排砂装置であって、
前記配管の所定箇所に設置した流量計および圧力計からネットワークを介して各計測値を取得して、取得した流量値の時間変化量の算定と、各圧力計から取得した圧力値間での差分の算定とを実行し、前記流量値が経時的な減少傾向を示し、前記圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定する傾向判定部と、
前記傾向判定部による判定結果が、前記配管において前記各傾向を示すものである場合に、前記カッターの制御装置に対し、回転速度を所定程度低減する指示を、前記各傾向が解消されるまで実行する速度低減指示部と、
前記配管の所定箇所に設置した密度計からネットワークを介して計測値を取得して、取得した密度の値が所定値以上であるか判定する密度判定部と、
密度判定部による判定結果が、前記配管において前記密度が所定値以上であることを示すものである場合に、前記配管先端を上下動可能な吊下手段の制御装置に対し、前記配管先端を一定距離引き上げる指示を行う引き上げ指示部と、
を備えることを特徴とする排砂装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排砂方法及び排砂装置に関するものであり、具体的には、配管閉塞を事前に回避し、オペレータのスキルによらない安定的で効率的な排砂を可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダム貯水域に土砂が大量に堆積した場合、貯水量の低下とそれに伴う発電や各種利水等のダム機能を低下させる事態に至る。そこで、ダム貯水域の堆砂をダム下流などの他所に排出する方法の一つとして、サイフォン式の排砂方法が提案されている。この排砂方法は、先端に土砂攪拌用のカッターを備えた吸い込み管を水底に配置し、この吸い込み管を介してサイフォン作用により吸引した土砂混じりの水を後方に送泥する構成となっている。
【０００３】
このようなサイフォン式の排砂技術としては、以下のような技術が提案されている。すなわち、堆積土排出管の一端の吸い込み部をダム貯水池の上流の湖底に開口し、他端の放水部をダム下流の河川に開口し、サイフォン作用によりダム貯水池内の水と土砂を汲み上げ、ダム下流に流下させることを特徴とするダム貯水池の堆積土排出方法（特許文献１）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排砂作業に伴い、土砂混じりの水を閉鎖空間である配管内で送泥する場合、含まれる土砂や礫等の粒径や泥水濃度が所定以上となれば、配管の閉塞を招く恐れがある。従来は、配管中に設置した観測箇所（例：配管頂部の透明アクリル管で構成した箇所）をオペレータが目視し、配管が土砂で詰まってきた時点で、吸い込み管の呑み口を水底から離間させ、水のみの吸引と配管内の掃流を実行し、配管閉塞を回避しようと図っていた。
【０００６】
しかしながら、上述の観測箇所にて配管の詰まりを察知出来た時点で、呑み口に近い上流部では配管の閉塞が既に発生しており、結局は排砂作業を停止して配管内の土砂を除去し、サイフォン送泥を復帰又は再構成する作業が発生することとなる。この場合、作業対象の配管長に応じて、土砂の掃流に相当の時間を要し、排砂効率を著しく低下させる原因となってしまう。
【０００７】
また、配管の閉塞を回避すべく行う動作は、上述のように呑み口を水底から離間させる動作のみで、水底から吸引する土砂量を柔軟にコントロールして、排砂を効率的に継続する配慮はなされていなかった。
【０００８】
更に、上述の各種動作等は全てオペレータの手動操作で行われており、オペレータ個人の技量、熟練度、勘等によって精度や効率が大きく左右され、最終的な排砂効率もオペレータによって異なる結果となってしまう問題もあった。
【０００９】
また、配管の構造においては、吐出し部の形状、寸法が送泥管と同じとなっているため、吐出損失(残留速度損失)が大きく、配管全体の損失を大きくしていた。その為、排砂システム全体における送水可能流量は小さくなり、排砂効率の低下を招いていた。
【００１０】
そこで本発明は、配管閉塞を事前に回避し、オペレータのスキルによらない安定的で効率的な排砂を可能とするサイフォン式の排砂技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する排砂方法は、土砂攪拌用のカッターを備えた配管先端の吸い込み口を水底に配置し、この吸い込み口を介しサイフォン作用によって前記水底より吸引した土砂混じりの水を後方に送泥するサイフォン式の排砂方法であって、配管の所定箇所に設置した流量計および圧力計の各計測値に基づいて、送泥流の流量値が経時的な減少傾向を示し、配管内の圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定し、前記配管において前記各傾向を示す場合、前記カッターの回転速度を所定程度低減する動作を、前記各傾向が解消されるまで実行する工程と、配管の所定箇所に設置した密度計の計測値に基づいて、送泥流の密度が所定値以上であるか判定し、前記配管において送泥流の密度が所定値以上となっていた場合、前記配管先端を引き上げて水底より離間させる工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
これによれば、各計器におけるリアルタイムの計測値に基づいて、いずれも配管閉塞の予兆となる、送泥流の流量値が経時的な減少傾向を示す状態、および、配管内の圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示す状態を迅速に特定し、これに応じて、迅速かつ柔軟にカッターの回転数を制御し、吸い込み口から吸引する土砂量、ひいては配管内での送泥流の濃度を所定レベルで安定させ続けることが可能となる。一方、配管内の送泥流における固形分密度が基準を超えた場合には、迅速に配管先端を水底から離間させて土砂の吸引を抑止し、固形分の少ない比較的澄んだ水で配管内の掃流を行うことが可能となる。  従って、配管閉塞に伴う掃流動作のために配管先端を水底から引き上げる頻度を減少させ、排砂の連続作業を可能とし、排砂効率も向上することとなる。従って、配管閉塞を事前に回避し、オペレータのスキルによらない安定的で効率的な排砂が可能となる。
【００１３】
なお、上述の排砂方法において、前記配管の後端である吐き出し口に拡大管を設置するとしてもよい。このように吐き出し口に拡大管を用いることで、吐出損失(残留速度損失)が従来より小さくなり、配管内の流速が上がって排砂効率も改善される。
【００１４】
また、上述の排砂方法において、前記圧力計のうち、水面上にある圧力計であって、配管先端により近い複数の圧力計の計測値に基づいて、配管内の圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定するとしてもよい。このように、圧力計を水面上に設置する構成とすることで、当該排砂方法を主導する情報処理装置と圧力計との間のデータ通信用回線において、面倒な防水措置等が不要となり、排砂方法実行時のコストや手間の低減につながる。
【００１５】
また、本発明の排砂装置は、カッターで攪拌した水底の土砂を、サイフォン作用によって先端の吸い込み口から吸引し後方に送泥する配管を有したサイフォン式の排砂装置であって、前記配管の所定箇所に設置した流量計および圧力計からネットワークを介して各計測値を取得して、取得した流量値の時間変化量の算定と、各圧力計から取得した圧力値間での差分の算定とを実行し、前記流量値が経時的な減少傾向を示し、前記圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定する傾向判定部と、前記傾向判定部による判定結果が、前記配管において前記各傾向を示すものである場合に、前記カッターの回転速度を所定程度低減すべき旨の通知を所定の出力装置に出力する処理を、前記各傾向が解消されるまで実行する速度低減通知部と、前記配管の所定箇所に設置した密度計からネットワークを介して計測値を取得して、取得した密度の値が所定値以上であるか判定する密度判定部と、前記密度判定部による判定結果が、前記配管において前記密度が所定値以上であることを示すものである場合に、前記配管先端を一定距離引き上げるべき旨の通知を所定出力装置に出力する引き上げ通知部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、各計器におけるリアルタイムの計測値に基づいて、オペレータが配管における閉塞状況について簡便、迅速に認識することが可能であり、ひいては、そうしたオペレータによるカッターの回転数制御を通じ、配管内での送泥流の濃度安定化を図って、排砂の連続作業を可能とし、排砂効率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の排砂装置は、カッターで攪拌した水底の土砂を、サイフォン作用によって先端の吸い込み口から吸引し後方に送泥する配管を有したサイフォン式の排砂装置であって、前記配管の所定箇所に設置した流量計および圧力計からネットワークを介して各計測値を取得して、取得した流量値の時間変化量の算定と、各圧力計から取得した圧力値間での差分の算定とを実行し、前記流量値が経時的な減少傾向を示し、前記圧力値が配管先端から後方に向けて減少傾向を示すか判定する傾向判定部と、前記傾向判定部による判定結果が、前記配管において前記各傾向を示すものである場合に、前記カッターの制御装置に対し、回転速度を所定程度低減する指示を、前記各傾向が解消されるまで実行する速度低減指示部と、前記配管の所定箇所に設置した密度計からネットワークを介して計測値を取得して、取得した密度の値が所定値以上であるか判定する密度判定部と、前記密度判定部による判定結果が、前記配管において前記密度が所定値以上であることを示すものである場合に、前記配管先端を上下動可能な吊下手段の制御装置に対し、前記配管先端を一定距離引き上げる指示を行う引き上げ指示部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、各計器におけるリアルタイムの計測値に基づいて、迅速かつ柔軟にカッターの回転数を自動制御し、吸い込み口から吸引する土砂量、ひいては配管内での送泥流の濃度を所定レベルで安定させ続けることが容易なものとなる。従って、配管閉塞に伴う掃流動作のために配管先端を水底から引き上げる頻度を減少させ、排砂の更なる連続作業を可能とし、排砂効率もより向上することとなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、配管閉塞を事前に回避し、オペレータのスキルによらない安定的で効率的な排砂が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態における排砂装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態の排砂装置における情報処理装置の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態における排砂方法の手順例１を示す図である。
【図４】本実施形態における排砂方法の手順例２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
−−−排砂装置の構成−−−
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態の排砂装置１０の構成例を示す図である。本実施形態の排砂装置１０は、ダム貯水域１に対して適用される装置であり、サイドカッター１１で攪拌した水底２の堆積土砂３を、サイフォン作用によって先端の吸い込み口１５から吸引し後方に送泥する配管１３を有している。
【００２２】
配管１３は、水底２にある配管先端１４の吸い込み口１５から適宜屈曲等して水面４に向けて延びる上流側傾斜部２３Ａと、水面４を出た上流側傾斜部２３Ａと連続し、ダム貯水域１周囲の適宜な陸上部分に配置される水平部１７と、この水平部１７から所定の泥水放流域３０に向け適宜屈曲等して下降する下流側傾斜部２３Ｂとから構成されている。本実施形態においては、配管後端２４である吐き出し口２５には拡大管２６が用いられており、吐出損失(残留速度損失)が従来より小さくなり、配管内の流速が上がって排砂効率も改善される。
【００２３】
なお、配管先端１４に備わるサイドカッター１１は、カッターの回転軸を回転させる適宜な油圧駆動手段で回転し稼働するカッターであり、その回転数は油圧駆動手段へ供給される油圧値を制御装置１２が制御することでコントロール可能となっている。
【００２４】
また、上述の配管先端１４は、当該配管先端１４に連結されたワイヤー１８Ａと当該ワイヤー１８Ａの巻き取り動作を行うウィンチ１８Ｂ等で構成され、配管先端１４の上下動を可能にする吊下手段１８と接続されている。この吊下手段１８は、ワイヤー１８Ａの巻き取り長さに対応した回転数だけウィンチ１８Ｂを駆動させる制御装置１９を備えている。この吊下手段１８は、ダム貯水域１に浮かべた台船２７に備わっている。また他にも、台船２７の吊下手段１８と連動して、上述の配管１３における上流側傾斜部２３Ａを上下動させる他の吊下手段１８Ｃを水平部１７に設けるとしてもよい。
【００２５】
台船２７は、オペレータが乗船する船であり、配管先端１４に連結された上述のワイヤー１８Ａ上端における位置情報を取得するＧＰＳ装置２９や、当該台船２７直下の水深を測定するソナー２８等を備えている。また、本実施形態の排砂方法を主導する情報処理装置１００（後述）も、この台船２７に設置されている。
【００２６】
また、上述の配管１３の各所には、配管１３の管路における送泥流の流速を測定し流量換算する流量計２０、配管１３の管路内における圧力を計測する圧力計２１、及び、γ線により管路内を移動する送泥流に含まれる土砂の密度を測定する密度計２２が設置されている。これらの各計器は、ネットワーク１２０を介して情報処理装置１００とデータ通信を行うための通信機能を備えている。また、ネットワーク１２０は、設置や保守が容易な無線ネットワークであれば好適であるが、水中、水上など必要な設置状況に応じて、防水シールドがなされた有線ケーブルで結ばれるネットワークであってもよい。
【００２７】
図１に示す配管１３において、流量計２０は、高揚程となる水平部１７に設置されている。水平部１７は、そこを通過する送泥流が土砂を多く含む場合や、何らかの原因でサイフォン作用による堆積土砂３の吸引力が弱まった場合、上流側傾斜部２３Ａ、下流側傾斜部２３Ｂと比べ、送泥流の流速が低下し流量も少なくなる傾向が明確になりやすく、流量計２０の設置箇所に好適である。
【００２８】
また、図１に示す配管１３において、圧力計２１は応答性に優れ、異物の詰まった位置の検知と、配管１３内の圧力傾向の検知を迅速に行うことが可能であり、また、そうした目的のため複数箇所に分散配置されている。サイフォン作用による吸引時には、配管１３の管路内は負圧となるため、圧力計２１の計測値もマイナスとなる。また、配管１３が閉塞してくると、配管先端１４に近い圧力計２１から後方の圧力計２１にかけて、その計測値たる圧力は徐々に低下する傾向にある。また、配管１３の管路内に異物が詰まった場合、該当箇所から後方の圧力計２１での計測値たる圧力は、急激に負圧が大きくなる。なお、圧力計２１は水面４上に設置するとすれば、排砂装置１０が含む情報処理装置１００と圧力計２１との間のデータ通信用回線、すなわちネットワーク１２０において、面倒な防水措置等が不要となり、排砂方法実行時のコストや手間の低減につながる。
【００２９】
また、図１に示す配管１３において、密度計２２は、下流側傾斜部２３Ｂに設置されている。或いは上流側傾斜部２３Ａに設置しているとしてもよい。密度計２２を、こうした傾斜部分に設置することで、（移動しない）土砂の堆積により配管１３の管路内での送泥流の密度が正確に計測できない事態を回避している。
【００３０】
−−−排砂装置における情報処理装置の構成−−−
続いて、本実施形態における排砂装置１０が備える情報処理装置１００について説明する。図２は本実施形態の排砂装置１０における情報処理装置１００の構成例を示す図である。この情報処理装置１００は、本実施形態の排砂方法を主導するコンピュータであり、図２に示すように、ハードディスクドライブなど適宜な不揮発性記憶装置で構成される記憶部１０１、ＲＡＭなど揮発性記憶装置で構成されるメモリ１０３、記憶部１０１に保持されるプログラム１０２をメモリ１０３に読み出すなどして実行し装置自体の統括制御を行なうとともに各種判定、演算及び制御処理を行なうＣＰＵなどの演算装置１０４、処理データの表示や音声出力を行う出力装置１０５、ネットワーク１２０と接続し、流量計２０、圧力計２１、および密度計２２との通信処理を担う通信装置１０６、を備える。なお、記憶装置１０１内には、本実施形態の排砂装置１０を構成する情報処理装置１００として必要な機能を実装する為のプログラム１０２が少なくとも記憶されている。
【００３１】
続いて、上述の情報処理装置１００が備える機能部について説明する。上述したように、以下に説明する機能部は、情報処理装置１００がプログラム１０２を実行することで実装される機能と言える。
【００３２】
情報処理装置１００は、ネットワーク１２０を介して流量計２０、圧力計２１の各計測値を取得して、取得した流量値の時間変化量の算定と、各圧力計２１から取得した圧力値間での差分の算定とを実行し、流量値が経時的な減少傾向を示し、圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示すか判定する傾向判定部１１０を備えている。
【００３３】
また、情報処理装置１００は、上述の傾向判定部１１０による判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものである場合に、サイドカッター１１の回転速度を所定程度低減すべき旨の通知を出力装置１０５に出力する処理を、上述の各減少傾向が解消されるまで実行する速度低減通知部１１１を備えている。
【００３４】
また、情報処理装置１００は、配管１３の所定箇所に設置した密度計２２からネットワーク１２０を介して計測値を取得して、取得した密度の値が所定値以上であるか判定する密度判定部１１２を備えている。
【００３５】
また、情報処理装置１００は、上述の密度判定部１１２による判定結果が、配管１３において密度が所定値以上であることを示すものである場合に、配管先端１４を一定距離引き上げるべき旨の通知を出力装置１０５に出力する引き上げ通知部１１３を備えている。
【００３６】
なお、本実施形態の情報処理装置１００は、上述の速度低減通知部１１１および引き上げ通知部１１３に代えて、速度低減指示部１１４および引き上げ指示部１１５を備えるとしてもよい。この場合、速度低減指示部１１４は、上述の傾向判定部１１０による判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものである場合に、サイドカッター１１の制御装置１２に対し、回転速度を所定程度低減する指示を、上述の各減少傾向が解消されるまで実行する機能部となる。また、引き上げ指示部１１５は、上述の密度判定部１１２による判定結果が、配管１３において密度が所定値以上であることを示すものである場合に、配管先端１４を上下動可能な吊下手段１８の制御装置１９に対し、配管先端１４を一定距離引き上げる指示を行う機能部となる。勿論、情報処理装置１００は、これらの速度低減指示部１１４および引き上げ指示部１１５と、速度低減通知部１１１および引き上げ通知部１１３のいずれも備えるとしてもよい。
【００３７】
−−−排砂方法の手順例１−−−
次に、本実施形態の排砂方法における実際の手順について説明する。図３は本実施形態における排砂方法の手順例１を示す図である。ここでは、情報処理装置１００が台船２７上のオペレータに対し、サイドカッター１１や吊下手段１８の操作を促す通知を行って排砂状況の制御を行う形態について示す。
【００３８】
この場合、上述した情報処理装置１００における傾向判定部１１０が、配管１３の所定箇所に設置した流量計２０および圧力計２１から、ネットワーク１２０を介して所定時間毎の各計測値を取得して、取得した各時間の流量値をそれぞれ比較し、流量の時間変化量を算定する処理と、各圧力計２１から取得した圧力値間での差分を算定する処理とを実行する（ｓ１００）。また、傾向判定部１１０は、上述のステップｓ１００で得た、流量の時間変化量と、各圧力計間での圧力値の差分とに基づいて、流量値が経時的な減少傾向を示し、圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示すか判定する（ｓ１０１）。
【００３９】
一方、情報処理装置１００の速度低減通知部１１１は、上述の傾向判定部１１０によるステップｓ１０１での判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものである場合（ｓ１０１：ｙ）、ステップｓ１０３の実行回数（演算装置１０４がメモリ１０３にてカウントアップしている）、すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達しているか判定する（ｓ１０２）。サイドカッター１１において、それ以上回転速度を低下させても、土砂の攪拌機能の低下が見込めない状態が、上述の所定限度に対応する。
【００４０】
ステップｓ１０３の実行回数すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達していなかった場合（ｓ１０２：ｎ）、情報処理装置１００の速度低減通知部１１１は、サイドカッター１１の回転速度を、例えば３０％低減すべき旨の通知を出力装置１０５に出力し（ｓ１０３）、一定時間待機する。他方、上述の傾向判定部１１０による判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものでない場合（ｓ１０１：ｎ）、処理を上述のステップｓ１００に戻し、当初の配管閉塞監視の処理を継続する。
【００４１】
他方、上述のステップｓ１０３により出力装置１０５に出力された回転速度低減の通知を認識したオペレータは、サイドカッター１１の操作ボタンやレバー等の適宜なインターフェイスを操作して、サイドサイドカッター１１の制御装置１２に対し、一定量の回転速度低減の指示を与え、サイドカッター１１の回転速度低減を図ることとなる。サイドカッター１１の回転速度が低減されると、水底２にて掘削、攪拌される土砂量が減少し、吸い込み口１５から吸引される土砂量も自ずと少なくなる。従って、配管１３の管路内を通る送泥流における固形分（土砂）の濃度も、それまでより抑制された状態となる。こうして水の割合が多くなった送泥流により、配管１３で堆積しかけていた土砂に対する掃流作用が働き、配管閉塞の進行を抑え、閉塞状況を改善することが見込まれる。
【００４２】
一定時間経過後、情報処理装置１００の傾向判定部１１０は、上述のステップｓ１００、ｓ１０１を再実行し、流量値が経時的な減少傾向を示し、圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示すか再び判定する。このとき、未だに流量値が経時的な減少傾向を示し、圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示していた場合（ｓ１０１：ｙ）、情報処理装置１００の速度低減通知部１１１は、ステップｓ１０２を再実行する。
【００４３】
ステップｓ１０３の実行回数すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達していなかった場合（ｓ１０２：ｎ）、情報処理装置１００の速度低減通知部１１１は、サイドカッター１１の回転速度を更に所定程度低減すべき旨の通知を出力装置１０５に出力し（ｓ１０３）、一定時間待機する。他方、上述の傾向判定部１１０による判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものでない場合（ｓ１０１：ｎ）、処理を上述のステップｓ１００に戻し、当初の配管閉塞監視の処理を継続する。
【００４４】
なお、ステップｓ１０２の判定の結果、ステップｓ１０３の実行回数、すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達していた場合（ｓ１０２：ｙ）、情報処理装置１００の引き上げ通知部１１３は、配管先端１４を一定距離引き上げて水底２から離間させるべき旨の通知を出力装置１０５に出力する（ｓ１０４）。
【００４５】
他方、上述のステップｓ１０４により出力装置１０５に出力された通知を認識したオペレータは、ウィンチ１８Ｂの起動ボタンやレバーなど適宜なインターフェイスを操作して、吊下手段１８の制御装置１９に対し、配管先端１４の一定距離引き上げの指示を入力し、水底２からの配管先端１４の離間を図ることとなる。
【００４６】
また、情報処理装置１００においては、上述のステップｓ１００〜ｓ１０３と並行して、以下の処理が実行されている。すなわち、情報処理装置１００の密度判定部１１２は、配管１３の所定箇所に設置した密度計２２からネットワーク１２０を介して計測値を取得して（ｓ１１０）、取得した密度の値が例えば５％以上であるか判定する（ｓ１１１）。勿論、判定に用いる基準値たる密度の値は、５％の場合のみならず状況に応じて適宜ユーザが決定した値を用いるとしてよい。
【００４７】
この場合、情報処理装置１００の引き上げ通知部１１３は、上述の密度判定部１１２による判定結果が、配管１３において送泥流の密度、すなわち土砂等の固形分が送泥流中で５％以上であることを示すものである場合（ｓ１１１／ｙ）、配管先端１４を一定距離引き上げるべき旨の通知を出力装置１０５に出力する（ｓ１０４）。この通知を認識したオペレータは、ウィンチ１８Ｂの起動ボタンやレバーなど適宜なインターフェイスを操作して、吊下手段１８の制御装置１９に対し、配管先端１４の一定距離引き上げの指示を入力し、水底２からの配管先端１４の離間を図ることとなる。こうして配管先端１４が水底２から離間した配管１３においては、水のみを吸い込み口１５から吸引し、ここで吸引した水で管路内の掃流が行われることとなる。配管１３で堆積していた土砂等は、この掃流により一掃されるため、オペレータは配管先端１４を水底２に再び配置して、排砂作業を再開できる。
【００４８】
−−−排砂方法の手順例２−−−
図４は本実施形態における排砂方法の手順例２を示す図である。ここでは、情報処理装置１００がサイドカッター１１や吊下手段１８を制御し排砂の自動制御を行う形態について示す。なお、上述の手順例１と重複する説明については適宜省略する。この場合、上述した情報処理装置１００における傾向判定部１１０が、配管１３の所定箇所に設置した流量計２０および圧力計２１から、ネットワーク１２０を介して所定時間毎の各計測値を取得して、取得した各時間の流量値をそれぞれ比較し、流量の時間変化量を算定する処理と、各圧力計２１から取得した圧力値間での差分を算定する処理とを実行する（ｓ２００）。また、傾向判定部１１０は、上述のステップｓ２００で得た、流量の時間変化量と、各圧力計間での圧力値の差分とに基づいて、流量値が経時的な減少傾向を示し、圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示すか判定する（ｓ２０１）。
【００４９】
情報処理装置１００の速度低減指示部１１４は、上述の傾向判定部１１０による判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものである場合（ｓ２０１：ｙ）、ステップｓ２０３の実行回数（演算装置１０４がメモリ１０３にてカウントアップしている）、すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達しているか判定する（ｓ２０２）。他方、傾向判定部１１０による判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものでなかった場合（ｓ２０１：ｎ）、処理をステップｓ２００に戻し、当初の配管閉塞監視の処理を継続する。
【００５０】
ステップｓ２０３の実行回数すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達していなかった場合（ｓ２０２：ｎ）、情報処理装置１００の速度低減指示部１１４は、サイドカッター１１の制御装置１２に対し、カッター回転速度を所定程度低減する指示を行い（ｓ２０３）、一定時間待機する。この指示を受けた制御装置１２はサイドカッター１１の回転速度を低減することとなる。
【００５１】
一定時間経過後、情報処理装置１００の傾向判定部１１０は、上述のステップｓ２００、ｓ２０１を再実行し、流量値が経時的な減少傾向を示し、圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示すか再び判定する。このとき、未だに流量値が経時的な減少傾向を示し、圧力値が配管先端１４から後方に向けて減少傾向を示していた場合（ｓ２０１：ｙ）、情報処理装置１００の速度低減指示部１１４は、ステップｓ２０２を再実行する。
【００５２】
ステップｓ２０３の実行回数すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達していなかった場合（ｓ２０２：ｎ）、情報処理装置１００の速度低減指示部１１４は、サイドカッター１１の回転速度を更に所定程度低減すべき旨の指示を、サイドカッター１１の制御装置１２に行い（ｓ２０３）、一定時間待機する。他方、上述の傾向判定部１１０による判定結果が、配管１３において上述の各減少傾向を示すものでない場合（ｓ２０１：ｎ）、処理をステップｓ２００に戻し、当初の配管閉塞監視の処理を継続する。
【００５３】
なお、ステップｓ２０２の判定の結果、ステップｓ２０３の実行回数、すなわちサイドカッター１１の回転速度低減量が所定限度に達していた場合（ｓ２０２：ｙ）、情報処理装置１００の引き上げ指示部１１５は、配管先端１４を一定距離引き上げる指示を、吊下手段１８の制御装置１９に行う（ｓ２０４）。この場合、制御装置１９は、上述したウィンチ１８Ｂを所定回数だけ回転させ、所定延長分のワイヤー１８Ａの巻き取り動作を実行し、配管先端１４を水底２から引き上げることとなる。
【００５４】
また、情報処理装置１００においては、上述のステップｓ２０１〜ｓ２０３と並行して、以下の処理が実行されている。すなわち、情報処理装置１００の密度判定部１１２は、配管１３の所定箇所に設置した密度計２２からネットワーク１２０を介して計測値を取得して（ｓ２１０）、取得した密度の値が５％以上であるか判定する（ｓ２１１）。
【００５５】
この場合、情報処理装置１００の引き上げ指示部１１５は、上述の密度判定部１１２による判定結果が、配管１３において送泥流における固定分の密度が５％以上であることを示すものである場合（ｓ２１１／ｙ）、配管先端１４を一定距離引き上げる指示を、吊下手段１８の制御装置１９に行う（ｓ２０４）。制御装置１９は、上述したウィンチ１８Ｂを所定回数だけ回転させ、所定延長分のワイヤー１８Ａの巻き取り動作を実行し、配管先端１４を水底２から引き上げることとなる。こうして配管先端１４が水底２から離間した配管１３においては、水のみを吸い込み口１５から吸引し、ここで吸引した水で管路内の掃流を行うこととなる。
【００５６】
以上の本実施形態によれば、配管閉塞を事前に回避し、オペレータのスキルによらない安定的で効率的な排砂が可能となる。
【００５７】
なお、上述した台船２７に備わるソナー２８とＧＰＳ装置２９を用いて、ダム貯水域１の各位置における水深（堆積土砂３の厚みに対応）を測定し、事前に堆砂状況を特定しておくとしてもよい。こうして特定しておいたダム貯水域１における堆砂状況に応じて、排砂装置１０の配管１３において沈降・堆積無く送泥可能な流速を算定し、配管長、利用可能な水位差により送泥管径とマッチしたサイフォン式の送泥システムを計画、設置することが可能となる。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ダム貯水域
２  水底
３  堆積土砂
４  水面
５  オペレータ
１０  排砂装置
１１  サイドカッター（カッター）
１２  サイドカッターの制御装置
１３  配管
１４  配管先端
１５  吸い込み口
１７  水平部
１８  吊下手段
１８Ａ  ワイヤー
１８Ｂ  ウィンチ
１９  吊下手段の制御装置
２０  流量計
２１  圧力計
２２  密度計
２３Ａ  上流側傾斜部
２３Ｂ  下流側傾斜部
２４  配管後端
２５  吐き出し口
２６  拡大管
２７  台船
２８  ソナー
２９  ＧＰＳ装置
３０  泥水放流域
１００  情報処理装置
１０１  記憶装置
１０２  プログラム
１０３  メモリ
１０４  演算装置
１０５  出力装置
１０６  通信装置
１１０  傾向判定部
１１１  速度低減通知部
１１２  密度判定部
１１３  引き上げ通知部
１１４  速度低減指示部
１１５  引き上げ指示部
１２０  ネットワーク
【図１】
2014169602.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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