(57)【要約】【課題】下水の流量等を簡易にかつ効率よく調べることができる測定方法等を提供する。【解決手段】下水道管の内部で距離Ｌだけ離れた２地点の各下水の温度を温度計により同じ時間帯で連続して測定する工程と、上流側の地点の温度測定データのうち一定の経過時間内のデータと下流側の地点の温度測定データのうち一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる一定の経過時間内のデータとの相互相関係数を算出する工程と、相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を所要時間として求め、距離Ｌを所要時間で除した値を下水の平均流速として推定する工程と、２地点の各下水の水位を水位計により前記時間帯で連続して測定する工程と、２地点の各水位と下水道管の内部の寸法を用いて流積とその平均値を求める工程と、平均流積に下水の平均流速を乗じた値を下水の平均流量として推定する工程を有する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中に温度計をそれぞれ設置し、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを得る温度測定工程と、
前記温度測定工程で得られた温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出する係数算出工程と、
前記係数算出工程で得られた相互相関係数の最大値を検出し、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めた後、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定する流速推定工程と、
を有する下水の流速の測定方法。
【請求項２】
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中に温度計をそれぞれ設置し、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを得る温度測定工程と、
前記温度測定工程で得られた温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出する係数算出工程と、
前記係数算出工程で得られた相互相関係数の最大値を検出し、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めた後、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定する流速推定工程と、
前記２地点における下水の中に水位計をそれぞれ設置し、その各水位計により前記２地点の各下水の水位を前記下水の温度を測定した時間帯と同じ時間帯で連続して測定したときの水位の測定データを得る水位測定工程と、
前記水位測定工程で得られた前記２地点における各水位と前記下水道管の内部の寸法を用いて下水の流積を算出するとともにその流積の平均値を求める流積算出工程と、
前記流積算出工程で得られる平均流積に、前記流速推定工程で得られる下水の平均流速を乗じて得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流量として推定する流量推定工程と、
を有する下水の流量の測定方法。
【請求項３】
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中にそれぞれ設置する２つの温度計と、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを保存する保存手段とを有する温度測定手段と、
前記温度測定手段で得られた温度の測定データを用いて所要の処理を行うデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出することを行う係数算出部と、
前記係数算出部で得られた相互相関係数の最大値を検出すること、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めること、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定することをこの順で行う流速推定部と、
を有する下水の流速の測定システム。
【請求項４】
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中にそれぞれ設置する２つの温度計と、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを保存する保存手段とを有する温度測定手段と、
前記２地点における下水の中に水位計をそれぞれ設置する２つの水位計と、その各水位計により前記２地点の各下水の水位を前記下水の温度を測定した時間帯と同じ時間帯で連続して測定したときの水位の測定データを保存する保存手段とを有する水位測定手段と、
前記温度測定手段で得られた温度の測定データと前記水位測定手段で得られた水位の測定データを用いて所要の処理を行うデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出することを行う係数算出部と、
前記係数算出部で得られた相互相関係数の最大値を検出すること、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めること、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定することをこの順で行う流速推定部と、
前記２地点における各水位と前記下水道管の内部の寸法を用いて下水の流積を算出するとともにその流積の平均値を求める流積算出部と、
前記流積算出手段で得られた平均流積に前記流速推定部で得られた下水の平均流速を乗じて得られる値を、前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流量として推定する流量推定部と、
を有する下水の流量の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下水の流速の測定方法、下水の流量の測定方法およびそれらの測定システムに関するものであり、特に、下水の温度の測定データ等に基づいて下水の流速を調べることや下水の水位の測定データおよび下水の流速のデータに基づいて下水の流量を知べることを可能にした下水の流速の測定方法、下水の流量の測定方法およびそれらの測定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水道事業においては、地中に埋設した下水道管（下水道管渠）の内部を流れる下水の流速やその流量について測定することが求められている。
【０００３】
従来、下水の流速を測定する方法としては、例えば、下水道管の内部における所要の地点に流速計を設置し、その流速計によりその測定始点における下水の流速を直接かつ定点的に計測する方法が知られている。
また、下水の流量を測定する方法としては、例えば、面速式流量計測法、フリューム式流量計測法、せき式流量計測法等の連続計測方法や、直接計測法が知られている（非特許文献１）。
【０００４】
上記面速式流量計測法は、水位計と流速計を一体に組み合わせた計測法であって、水位計で計測した水位から算出する流積（流下断面積）に流速計で検出した平均流速を乗じることにより流量を算出するものである。この計測法では、流速計として、一般に水中型の超音波式流速計が用いられる。また、水位計としては、超音波式流速計を使用する場合、水中型の超音波式水位計や圧力式水位計が用いられる。
上記フリューム式流量計測法は、フリューム（計測用水路）と水位計を組合せた計測法であって、フリュームを下水道管の常流区間に設置してフリューム内に常流区間を形成したうえで、その常流区間の水深（水位）を計測して規定の水位流量式から流量を算出するものである。
上記せき式流量計測法は、下水道管のマンホール部に設置するせき（水流を堰き止めて調節する仕切り材）と水位計を組合せた計測法であって、せきの上流側で測定する越流の水深から流量を算出するものである。
上記直接計測法は、下水道管の内部空間における下水の流速や水位を直接計測するものであって、流速の瞬時的な測定値が必要な場合に用いられる計測法である。
【０００５】
さらに、従来においては、以下の構成からなる液体流の計測方法およびその計測システムが提案されている（特許文献１）。
特許文献１には、液体が通液する流路の流れ方向において異なる箇所でそれぞれ液体の状態を測定し、その異なる箇所で測定された液体の状態の各経時変化を比較して経時変化間における時間差ｔを求め、その時間差ｔと測定箇所間の通液距離Ｌとを用いて液体の流速ｖ（＝Ｌ／ｔ）を求める計測方法等が示されている。
また、特許文献１には、上記時間差ｔと上記通液距離Ｌに加えて流路の断面積Ｄを用いて液体の流量Ｍ（＝Ｌ／ｔ×Ｄ）を求める計測方法等も示されている。
上記液体の状態については、液体の導電状態（導電率）が好適であることと、その他にもｐＨ，ＯＲＰ（酸化還元電位），イオン濃度などがあることが示されている。また、液体の状態の経時変化間における時間差ｔについては、液体の状態として測定される伝導率の波形の遅れ（位相差）を時間差ｔとして取得できることが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３９０９１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】一般社団法人全国上下水道コンサルタント協会、下水道管路内流量・水質調査技術専門委員会作成の「下水道管路内流量・水質調査マニュアル」（第９〜４０頁）、平成２８年２月公表。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、下水道管の内部を流れる下水の流速やその流量について、測定器具の煩雑な設置作業を要することなく簡易にかつ効率よく調べることができる新たな測定方法およびその測定システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明（Ａ１）の下水の流速の測定方法は、
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中に温度計をそれぞれ設置し、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを得る温度測定工程と、
前記温度測定工程で得られた温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出する係数算出工程と、
前記係数算出工程で得られた相互相関係数の最大値を検出し、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めた後、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定する流速推定工程と、
を有するものである。
【００１０】
この発明（Ａ２）の下水の流量の測定方法は、
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中に温度計をそれぞれ設置し、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを得る温度測定工程と、
前記温度測定工程で得られた温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出する係数算出工程と、
前記係数算出工程で得られた相互相関係数の最大値を検出し、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めた後、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定する流速推定工程と、
前記２地点における下水の中に水位計をそれぞれ設置し、その各水位計により前記２地点の各下水の水位を前記下水の温度を測定した時間帯と同じ時間帯で連続して測定したときの水位の測定データを得る水位測定工程と、
前記水位測定工程で得られた前記２地点における各水位と前記下水道管の内部の寸法を用いて下水の流積を算出するとともにその流積の平均値を求める流積算出工程と、
前記流積算出工程で得られる平均流積に、前記流速推定工程で得られる下水の平均流速を乗じて得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流量として推定する流量推定工程と、
を有するものである。
【００１１】
この発明（Ｂ１）の下水の流速の測定システムは、
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中にそれぞれ設置する２つの温度計と、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを保存する保存手段とを有する温度測定手段と、
前記温度測定手段で得られた温度の測定データを用いて所要の処理を行うデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出することを行う係数算出部と、
前記係数算出部で得られた相互相関係数の最大値を検出すること、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めること、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定することをこの順で行う流速推定部と、
を有するものである。
【００１２】
この発明（Ｂ２）の下水の流量の測定システムは、
下水道管の内部で下水の流れる方向に距離Ｌだけ離れた２地点における下水の中にそれぞれ設置する２つの温度計と、その各温度計により前記２地点の各下水の温度を互いに同じ時間帯で連続して測定したときの温度の測定データを保存する保存手段とを有する温度測定手段と、
前記２地点における下水の中に水位計をそれぞれ設置する２つの水位計と、その各水位計により前記２地点の各下水の水位を前記下水の温度を測定した時間帯と同じ時間帯で連続して測定したときの水位の測定データを保存する保存手段とを有する水位測定手段と、
前記温度測定手段で得られた温度の測定データと前記水位測定手段で得られた水位の測定データを用いて所要の処理を行うデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記温度の測定データにおける前記２地点の上流側の地点に関する測定データのうち前記時間帯から選定する一定の経過時間内に含まれるデータ部分と、前記温度の測定データにおける前記２地点の下流側の地点に関する測定データのうち前記一定の経過時間の開始時刻から同じ時間だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる前記一定の経過時間内に含まれるデータ部分との相互相関係数を算出することを行う係数算出部と、
前記係数算出部で得られた相互相関係数の最大値を検出すること、前記相互相関係数が最大値を示すときの前記開始時刻からずらした時間の合計時間を当該開始時刻からの所要時間として求めること、前記距離Ｌを前記所要時間で除して得られる値を前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流速として推定することをこの順で行う流速推定部と、
前記２地点における各水位と前記下水道管の内部の寸法を用いて下水の流積を算出するとともにその流積の平均値を求める流積算出部と、
前記流積算出手段で得られた平均流積に前記流速推定部で得られた下水の平均流速を乗じて得られる値を、前記２地点間でかつ前記一定の経過時間に対応する時間帯における下水の平均流量として推定する流量推定部と、
を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明Ａ１の測定方法と上記発明Ｂ１の測定システムによれば、下水道管の内部を流れる下水の流速について、測定器具の煩雑な設置作業を要することなく簡易にかつ効率よく調べることができる。
【００１４】
上記発明Ａ２の測定方法と上記発明Ｂ２の測定システムによれば、下水道管の内部を流れる下水の流量について、測定器具の煩雑な設置作業を要することなく簡易にかつ効率よく調べることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る下水の流速の測定方法およびその測定システムを適用する下水道施設の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る測定システムの概要を示す説明図である。
【図３】（ａ）は温度計等の設置状態を示す平面説明図、（ｂ）は（ａ）の断面説明図である。
【図４】下水の温度を測定した測定データの一部を示す図表である。
【図５】下水の流速を測定するための基本原理を示す説明図である。
【図６】（ａ）は計数算出部で算出される相互相関係数に関する結果の一部を示す図表と、（ｂ）は（ａ）の結果を含む結果を示すグラフ図である。
【図７】（ａ）は２地点の或る時間帯における下水の測定温度の推移状態とその測定温度どうしの相互相関係数の結果を示すグラフ図と、（ｂ）は２地点の別の時間帯における下水の測定温度の推移状態とその測定温度どうしの相互相関係数の結果を示すグラフ図である。
【図８】（ａ）は相互相関係数の値がずらした時間のすべてにわたって低くなる場合の一例を示すグラフ図、（ｂ）は相互相関係数の算出結果とその算出処理の有効時間との関係の一例を示すグラフ図である。
【図９】実施の形態２に係る下水の流量の測定方法およびその測定システムを適用する下水道施設の概要を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係る測定システムの概要を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は水位計等の設置状態を示す平面説明図、（ｂ）は（ａ）の断面説明図である。
【図１２】下水の温度および水位を測定した測定データの一部を示す図表である。
【図１３】内部の断面形状が円形からなる下水道管における流積を算出するときに用いる情報を示す説明図である。
【図１４】流積算出部で平均流積を算出するときの概念を示すグラフ図である。
【図１５】（ａ）は他の時間帯における推定流速と実測値の一例を示すグラフ図、（ｂ）は（ａ）の時間帯における推定流量と実測値の一例を示すグラフ図である。
【図１６】図１４の推定流量と実測流量の結果とその一致率とそのときの相互相関係数の結果例を示す図表である。
【図１７】（ａ）は温度計の設置位置の違いとその各測定データに基づいて算出される推定流量と実測流量の一致率例を示すグラフ図、（ｂ）は（ａ）の一致率を折れ線で示すグラフ図である。
【図１８】３通りの時間幅の設定における相互関数計数の最大値、推定流量および実測流量との関係を示すグラフ図表である。
【図１９】（ａ）は水位−推定流量の散布図、近似式等を示すグラフ図、（ｂ）は水位と近似式から得られる補完の推定流量や、実測流量と一致率を示す図表である。
【図２０】推定流量が得られない時間帯を含む時間帯における推定流速と実測流量の一例と補完した推定流量の一例を示すグラフ図である。
【図２１】（ａ）は内部の断面形状がほぼ矩形からなる下水道管における流積を算出するときに用いる情報を示す説明図、（ｂ）は内部の断面形状が台形からなる下水道管における流積を算出するときに用いる情報を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。
【００１７】
［実施の形態１］
図１および図２は、実施の形態１に係る測定方法およびその測定システム等を示すものである。図１はその測定方法およびその測定システムを適用する下水道施設の概要を示し、図２はその測定システムの構成を示している。
実施の形態１に係る測定方法および測定システム１Ａは、下水道施設における下水道管１０の内部を流れる下水の流速を調べるために適用される。
【００１８】
＜下水道施設（主に下水道管）の概要＞
はじめに、下水道施設を構成する下水道管１０は、図１に例示されるように地中に所定の傾斜角をつけた状態で埋設された下水道管（管渠）である。
また、下水道管１０は、例えば、複数の管材１０Ａ〜１０Ｄを接続して構成されている。その管材１０Ａ〜１０Ｄについても、１つの管材で構成される他、さらに短い長さの複数の管材を接続することで構成されている。
さらに、下水道管１０は、その内部が所定の箇所で複数のマンホール１２Ａ〜１２Ｃによって地表上の空間と接続されている。図１に例示するマンホール１２Ａ〜１２Ｃは、管材１０Ａと管材１０Ｂの間の位置、管材１０Ｂと管材１０Ｃの間の位置、管材１０Ｃと管材１０Ｄの間の位置で、それぞれ接続するよう設置されている。マンホール１２Ａ〜１２Ｃの上端の開口部は、通常、蓋１３で塞がれた状態になっている。
【００１９】
そして、下水道施設は、下水道管１０に対して、主に住宅、工場、各種施設等の建物から排出される生活排水や工場排水等の汚水を下水として図示しない下水接続管を通して流入させている。また、下水道施設には、下水道管１０に流入する下水を収集し、最終的に下水道管１０の下流側の場所に設置されている図示しない下水処理施設まで送るようになっている。このため、下水道管１０の内部では、その上流側から下流側の方向にむけて下水９が流れている。図中における符号Ｓの矢印は下水９の流れる方向を示し、符号９ａは下水９の水面を示す。下水道管１０としては、下水９として汚水を単独で流すものに限らず、例えば、下水９として雨水を単独で流す下水道管や、下水９として汚水と雨水の双方を合流させて流す下水道管でもよい。
【００２０】
＜測定システムの構成＞
このような下水道施設における下水道管１０の内部を流れる下水９の流速について調べる測定システム１Ａは、図２等に示されるように、温度測定手段２とデータ処理装置３Ａを主に備えている。
このうち温度測定手段２は、２つの温度計２１Ａ，２１Ｂと測定データを保存するデータ保存機器２５を有している。また、データ処理装置３Ａは、計数算出部４および流速推定部５を主に有している。
【００２１】
また、下水９の流速について調べる測定方法は、温度測定工程、計数算出工程および流速推定工程を主に有するものである。
このうち温度測定工程は、温度測定手段２により行われる後述する作業内容になる。また、計数算出工程は、データ処理装置３Ａの計数算出部４により行われる後述する作業内容になる、さらに、流速推定工程は、データ処理装置３Ａの流速推定部５により行われる後述する作業内容になる。
【００２２】
◎温度測定手段
温度測定手段２における２つの温度計２１Ａ，２１Ｂは、図１に例示されるように、下水道管１０のうち測定対象とする区間（測定対象区間）における下水道管１０の内部で下水９の流れる方向Ｓに距離Ｌだけ離れた２地点Ｐ１，Ｐ３に設置され、その２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の温度を測定する計器である。
【００２３】
このとき温度計２１Ａ，２１Ｂは、少なくともその温度を実際に感知する感知部を、２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の中に沈めた状態にして使用される。これにより、例えば温度計の感知部を下水９の表面９ａに近い部分に設置して測定する場合に比べて、下水道管１０の内部を流れて攪拌された状態の下水９の温度を測定することができるので、下水９の温度を適切に測定することができる。
【００２４】
図１で例示される測定対象区間の下水道管１０は、例えば、マンホール１２Ａとマンホール１２Ｃの間に存在する管材１０Ｂ，１０Ｃで構成される部分になる。
測定地点となる地点Ｐ１，Ｐ３は、マンホール１２の内部のうち温度計２１Ａ，２１Ｂを実際に設置した位置になる。また、実際の測定地点（Ｐ１，Ｐ３等）は、下水道管１０のうちマンホール１２の下部と交差して重複している部分や、その重複している部分より下水９の流れＡの上流側又は下流側に貼り込んだ端部部分などになる。実施の形態１では、図１に例示するように、地点Ｐ１，Ｐ３としていずれも上記重複している部分のうち下流側寄りの地点を採用している。
【００２５】
温度計２１Ａ，２１Ｂとしては、下水２の温度を測定することが可能であり、しかも、その測定結果が電子データとして得られる形式のものが適用される。実施の形態１では、温度計２１Ａ，２１Ｂとして、例えば、既製品の温度計（Ｆｌｏｕｒｅｎ社製：製品ＲＣ−４）を使用した。この既製品の温度計は、測定可能な最小温度が０．１℃、最小の測定間隔が１０秒（sec）という性能を有するものである。また、この既製品の温度計は、水温を測定する感知部として接触プローブが付属されている。
【００２６】
実施の形態１においては、後述する測定方法の精度等に関する検証を行う観点から、測定地点として上記２地点Ｐ１，Ｐ３の間の地点となる中間地点Ｐ２を加えている。このため、温度測定手段２は、その中間地点Ｐ３に３つ目の温度計２１Ｃを設置し、その中間地点Ｐ２における下水９の温度も測定するようになっている。
【００２７】
温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃによる下水９の温度測定は、その各温度計により互いに同じ時間帯で連続して行う。このときの時間帯は、測定対象区間における下水道管１０の下水９の流速として知りたい時間を少なくとも含む所望の長さの時間帯である。また、連続した測定は、温度計の性能にもとづく測定間隔による測定動作を途切れさせることなく継続して行うことである。さらに、この温度の測定に際しては、各温度計の測定動作に関係する時間情報（時刻）を一致させておくことが要求される。
【００２８】
データ保存機器２５は、温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃで測定された下水９の温度の測定データ（Ｄt）を保存するための機器である。
データ保存機器２５は、測定データの書き込みとその読み出しが可能なものであればよく、例えば記憶媒体（メモリカードなど）とその駆動機器、記憶素子（フラッシュメモリなど）、記憶装置（ハードディスクなど）等の機器により構成される。
【００２９】
また、データ保存機器２５は、温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと別体の機器（図１、図３を参照）であっても、温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと一体になっている機器であってもよい。ちなみに、図１では地表に設置して使用する方式のデータ保存機器２５を例示しており、図３ではマンホール１２の底面１２ｄに設置して使用する方式のデータ保存機器２５を例示している。
【００３０】
実施の形態１では、温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとして上記既製品を使用しているため、データ保存機器２５は、温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの本体部２１０に内蔵されて一体になっている機器であり、図３に例示するようにマンホール１２の底面１２ｄの一部（下水道管１０のない底面部分）に設置している。一方、上記既製品の温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにおける温度の感知部２１２は、本体部２１０から接続線２６を介して取り付けられる接触プローブであり、図３に例示されるように、マンホール１２の底部と交差して重複する下水道管１０の部分を流れている下水９の中に沈めた状態で設置した。
【００３１】
図４は、実施の形態１における温度測定手段２により得られた下水９の温度に関する測定データ（Ｄt）の一部を示している。
図４に示される測定データは、３つの測定地点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における各下水９について、１月１９日の時刻１４：００：００から時刻１４：０４：００までの時間帯に連続して測定したとき温度の情報部分を抜粋して示したものになる。
【００３２】
◎データ処理装置
データ処理装置３Ａは、温度測定手段２で得られた温度の測定データ（Ｄt）を用いて所要の処理を行う装置である。
【００３３】
データ処理装置３Ａは、図２に示されるように、装置の各動作を制御する制御部３１、各種データ等を記憶する記憶部３２、必要な情報を表示する表示部３５等を備えていることに加えて、上記計数算出部４および流速推定部５を有している。
このうち制御部３１は、例えば演算処理装置、制御プログラム、制御用データ等を記憶して格納している記憶素子および装置、入出力装置等にて構成されている。記憶部３２は、各種データの書き込みおよび読み出しが可能な記憶素子、記憶装置等で構成されている。表示部３５は、液晶ディスプレイ等の機器で構成されている。計数算出部４および流速推定部５の詳細については後述する。
【００３４】
このデータ処理装置３Ａは、計数算出部４および流速推定部５の各処理動作を行うように作成したソフトウェア（プログラム等）をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で作動させるように構成した装置であっても、あるいは、市販の表計算ソフト等の必要なソフトウェアを格納したＰＣ（および各種機能を作動させる操作作業を含む）にて構成した装置であってもよい。
また、このデータ処理装置３Ａは、温度測定手段２におけるデータ保存機器２５に保存されている温度の測定データ（Ｄt）を取得して記憶部３２に保存することができるようになっている。
【００３５】
温度の測定データ（Ｄt）の取得は、所望のデータ伝達手段３７で行われる。データ伝達手段３７としては、例えば、温度測定手段２におけるデータ保存機器２５とデータ処理装置３との間のデータのやり取りを無線方式または有線方式で行う通信手段や、温度測定手段２におけるデータ保存機器２５に収容されている記憶媒体に保存されている測定データを接続ケーブルまたは読取機器を介してデータ処理装置３に読み込む伝達手段が適用される。
【００３６】
＜下水の流速を測定するための基本原理＞
ここで、この測定システム１Ａにおいて下水の流速を測定（推定）するための基本原理について説明する。
【００３７】
一般に、下水道管１０の内部を流れる下水９は、或る２地点間においてその途中で予測できない下水、雨水等の流入や熱の出入りがないと仮定すると、一定の時間が経過した後に上流側の地点で測定された下水の温度の変化がそのまま同じ温度の変化として下流側の地点で観測される。
つまり、このときの下水の温度変化は、下水の流れ（流速）に従って上流側から下流側に移動すると考えられる。
このため、２地点間の距離と、下流側の地点で同じ温度の変化が測定されるまでに要する時間とがわかれば、「速さ＝距離／時間」との関係式から、下水の流速についても求めることができる。
そして、この発明では、上流側の地点で測定された下水の温度変化が下流側の地点でも同じように測定されるまでに要する時間について、２つの時系列データの類似性を確認できる指標としての「相互相関係数」を用いて算出する手法を採用することにした。
【００３８】
＜計数算出部＞
計数算出部４は、温度の測定データ（Ｄt）における上流側の測定地点Ｐ１に関する測定データのうち実際に測定した時間帯から任意に選定する一定の経過時間（pＴ）内に含まれるデータ部分（Ｄt10）と、温度の測定データ（Ｄt）における下流側の測定地点Ｐ３に関する測定データのうち上記一定の経過時間（pＴ）の開始時刻（ｔs）から同じ時間（Δｔ）だけ次々にずらした（シフトさせた）ときの各時刻から始まる上記一定の経過時間（pＴ）内に含まれるデータ部分（Ｄt31, Ｄt32, ・・・）との相互相関係数（ｒ）を算出することを行う手段（機能）である。
【００３９】
この計数算出部４は、図２に示されるように、温度の測定データ（Ｄt）から相互相関係数（ｒ）の算出処理に必要なデータ部分を読み出すデータ読出部４１と、データ読出部４１で読み出したデータ部分を用いて相互相関係数（ｒ）の算出処理を行う相互相関係数の算出処理部４２とで構成されている。
【００４０】
この計数算出部４において温度の測定データ（Ｄt）から相互相関係数（ｒ）の算出に用いるデータ部分（Ｄt10，Ｄt31，Ｄt32，・・・）について、図５を参照しながら説明する。
【００４１】
まず図５は、下水道管１０の内部を流れる下水９の温度を測定した結果を示すコンター図である。
このコンター図は、下水道管１０の内部の位置を横軸、測定した時間（時刻）を縦軸にしたグラフ内に、その測定して得られた下水９の温度の高低を色の変化により表示した図である。図５では、白黒の表示という制約があるため、下水９の温度の高低を白黒の濃淡の変化により表示した結果になっている（濃い部分になる程温度が低いことを示す）。
このようなコンター図に示す下水９の温度の情報は、例えば、次の測定方法により得ることができる。すなわち、その測定方法とは、下水道管１０の内部に光ファイバーケーブルを下水９の中に沈めるよう布設したうえで、その光ファイバーケーブルレーザ光を入射させたときに温度の状況に応じて発生する散乱光を受光し、測定開始の基準時刻からの各時刻と測定開始の基準位置からの各位置に対応した温度の測定データとして得る方法である。
【００４２】
相互相関係数の算出に際しては、図５の横軸において仮定する２つの測定地点Ｐ１，Ｐ３（両地点の距離Ｌ）のうち上流側の地点Ｐ１における測定データのうち任意の開始時刻（ｔs）から一定の経過時間（pＴ）内に含まれるデータ部分（Ｄt10）を、類似性の基準とするデータ部分として用いる。このときのデータ部分（Ｄt10）は、図５において実線で示す四角形の枠で囲まれた中にある複数の測定温度（データ）になる。
また、相互相関係数の算出に際しては、図５の横軸において仮定する下流側の地点Ｐ３における測定データのうち上記開始時刻（ｔs）から同じ時間（Δｔ）だけ次々にずらしたときの各時刻（ｔs+Δｔ, ｔs+２Δｔ,・・・）から始まる上記一定の経過時間（pＴ）内に含まれる各データ部分（Ｄt31, Ｄt32, ・・・）を、類似性の確認をするための対象のデータ部分として用いる。このときのデータ部分（Ｄt31, Ｄt32, ・・・）は、図５において同じ時間（Δｔ）だけずれる各破線で示す四角形の枠でそれぞれ囲まれた中にある複数の測定温度（データ）になる。
【００４３】
計数算出部４では、基本的に、上流側の地点Ｐ１における上記データ部分（Ｄt10）と下流側の地点Ｐ３における上記各データ部分（Ｄt31, Ｄt32, ・・・）との相互相関係数を求めることになる。
【００４４】
（データ読出部）
計数算出部４におけるデータ読出部４１は、データ処理装置３Ａの記憶部３２に保存されている温度の測定データ（Ｄt）から、上流側の測定地点Ｐ１における上記必要なデータ部分（Ｄt10）を読み出すとともに、下流側の地点Ｐ３における上記必要な各データ部分（Ｄt31, Ｄt32, ・・・）を算出処理部４２に読み出す。
【００４５】
この際、上流側の測定地点Ｐ１におけるデータ部分（Ｄt10）は、その測定地点Ｐ１に関する測定データのうちで、一定の経過時間（pＴ）内にある各測定時刻に対応するデータ部分になる。
一定の経過時間（pＴ）は、実際に測定した時間帯から下水９の流速を知りたい時間（時刻）が含まれるように任意に選定されるものである。また、この一定の経過時間（pＴ）は、後述する「相互相関係数を算出するための時間幅」にも該当することになる。この時間幅でもある一定の経過時間（その開始時刻ｔsを含む）については、上記測定データを読み出す前に選定される。
また、下流側の地点Ｐ３における各データ部分（Ｄt31, Ｄt32, ・・・）は、その下流側の測定地点Ｐ３に関する測定データのうちで、上記選定した一定の経過時間（pＴ）の開始時刻（ｔs）から同じ時間（Δｔ）だけ次々にずらしたときの各時刻から始まる上記一定の経過時間（pＴ）内にある各測定時刻にそれぞれ対応する各データ部分になる。
【００４６】
（相互相関係数の算出処理部）
計数算出部４における相互相関係数の算出処理部４２は、データ読出部４１で読み出したデータ部分を用いて相互相関係数（ｒ）の算出処理を行う。このときの算出処理は、次の数式１に基づいて実行される。
【数１】
2018194450.tif 000003
【００４７】
上記数式１における「ｘ」には上流側の測定地点Ｐ１における温度の測定データを適用し、「ｙ」には下流側の測定地点Ｐ３における温度の測定データを適用する。ちなみに、上記数式１における分母は「ｘの標準偏差とｙの標準偏差の積」を示し、その分子は「共分散の値（ｘの偏差とｙの偏差の積の平均値）」を示している。
【００４８】
この相互相関係数（ｒ）の算出処理に際しては、温度の測定データ（Ｄt）から使用するデータを設定する。これは、データ読出部４１での読み出し前に選定される一定の経過時間（pＴ）内にあるデータ部分になる。
実施の形態１では、一定の経過時間（pＴ）として、例えば、３０分間という時間を選定した。また、そのときの開始時刻（ｔs）は、例えば、（１月１９日の）１９：００：００との時刻を選定した。
相互相関係数を算出するための時間幅でもある一定の経過時間（pＴ）については、算出される相互相関係数（ｒ）の精度（計数の値の良し悪し）などの実状も加味しながら適宜選定するとよい。ただし、この一定の経過時間（pＴ）の選定に際しては、例えば、次のような注意すべき点がある。すなわち、下水９の温度を測定する時間帯のなかには、後述するように相互相関係数（ｒ）の値が高い相関を示す値にならない場合（図８（ａ）参照）がある。そのような場合になる時間帯は、一定の経過時間（pＴ）を構成する開始時間ｔsやその開始時間ｔsから経過する時間の長さとして含めるべきでない。
【００４９】
温度測定手段２における各温度計２１の測定間隔が１０秒である場合に一定の経過時間（pＴ）として３０分の時間を選定したときは、相互相関係数（ｒ）の算出処理に使用される温度のデータ数（上記数式１中の「ｎ」）は「１８０個」となる。
【００５０】
また、下流側の測定地点Ｐ３における測定データのうちで使用するデータ部分としてずらす一定の時間（Δｔ）については、任意に設定することが可能である。この一定の時間（Δｔ）については、例えば、温度測定手段２における温度計２１の測定間隔（実施の形態１では１０秒）と同じ時間に設定するとよい。
【００５１】
さらに、相互相関係数（ｒ）の算出処理は、下流側の測定地点Ｐ３における連続した測定データがある分だけ続けて行うことも理論上可能である。しかし、このときの算出処理は、通常、下水９が下水道管１０の測定地点Ｐ１から測定地点Ｐ３まで移動するために要すると推測できる時間が、前記開始時刻（ｔs）から少なくとも経過するまでの間に対応する分だけ行えばよい。つまり、その算出処理は、開始時刻（ｔs）からその推測できる時間が少なくとも経過するまでの時間帯（有効時間）に含まれるデータ部分を利用した算出処理を行えば十分である。この算出処理の有効時間については、任意に設定することができる。
【００５２】
実施の形態１では、算出処理の有効時間として、前記一定の経過時間（pＴ）における開始時刻（ｔs）から５分程度が経過するまでの時間を設定した。実際には、算出処理そのものは下流側の測定地点Ｐ３における連続した測定データがある分だけ続けて行ったうえで、そのときの算出処理の結果から上記有効時間を経過する前に得られた結果だけを抽出して使用し、その有効時間を経過した後に得られた結果を採用しないことで対応している。
【００５３】
算出処理部４２で算出された相互相関係数（ｒ）の結果は、例えば、データ処理装置３Ａにおける記憶部３２に保存される。
図６は、算出処理部４２で算出された相互相関係数（ｒ）の結果の一部を表およびグラフにして示している。
図６では、相互相関係数（ｒ）を「相関係数」と略記している。また、図６（ａ）、ｂ）における「ずらした時間」はいずれも、開始時刻（ｔs）から一定の時間（Δｔ）ずつずらした各時間を示す。
【００５４】
ちなみに、算出処理部４２では、下流側の測定地点Ｐ３の開始時刻（ｔs）におけるデータ部分（Ｄt30）に対する相互相関係数（ｒ）を算出している。このときの相互相関係数（ｒ）は、実施の形態１では「−０．２１」であった。
このようなデータ部分（Ｄt30）に対する相互相関係数（ｒ）を算出するのは、相互相関係数（ｒ）を求めるのに適した温度の変化が下水道管１０の測定対象の区間（Ｐ１−Ｐ３）内で測定されているか否かを確認するためである。
【００５５】
例えば、このときの相互相関係数（ｒ）が０．９５以上のような高い値になった場合は、上流側の測定地点Ｐ１で測定された温度の変化がその下流側の測定地点Ｐ３の同じ時刻にほぼ同様の温度の変化として観測されることになる。このことは、前述したように下水の温度の変化は通常その流速に応じて上流側の測定地点Ｐ１から下流側の測定地点Ｐ３に流れて移動することを考慮すると、偶然に、測定地点Ｐ１およびＰ３における下水の温度が同じ開始時刻で互いにほぼ一定になる環境であったことを示しているとも考えられる。
しかし、実際には、このようなケースは考えにくい。つまり、このときの相互相関係数が上記したような高い値になった場合は、例えば、上記下水道管１０の測定対象区間における下水９の温度が常時ほぼ一定であるという例外的な環境にあるときや、温度測定手段２の温度計２１における感知部２１２が下水９の水面９ａの上に出てしまい下水９の温度が正しく測定されていない状況にあるときが想定される。つまり、このようなときは、相互相関係数（ｒ）を求めるのに適さない温度の測定データ（Ｄｔ）を含んでいることが考えられる。
このため、このような値の結果が得られた場合は、必要に応じて、相互相関係数（ｒ）を測定する条件である開始時刻（ｔs）や一定の経過時間（pＴ）の設定内容に関する見直しをすればよい。
【００５６】
＜流速推定部＞
流速推定部５は、係数算出部４で得られた相互相関係数（ｒ）の最大値を検出すること、相互相関係数（ｒ）が最大値を示すときの開始時刻（ｔs）からずらした時間（Δｔ）の合計時間を当該開始時刻（ｔs）からの所要時間（Ｔn）として求めること、２地点Ｐ１，Ｐ３の距離Ｌを所要時間（Ｔn）で除して得られる値（Ｌ／Ｔn）を２地点Ｐ１，Ｐ３間でかつ一定の経過時間（pＴ）における下水９の平均流速Ｖとして推定することをこの順で行う手段（機能）である。
【００５７】
この流速推定部５は、図２に示されるように、相互相関係数（ｒ）の最大値を検出する最大値検出部５１と、相互相関係数（ｒ）が最大値を示すときの所要時間（Ｔn）を求める所要時間確定部５２と、下水９の平均流速Ｖを算出する流速の算出処理部５３とで構成されている。
【００５８】
（最大値検出部）
最大値検出部５１では、係数算出部４で算出した相互相関係数（ｒ）の結果のうちで相互相関係数の算出処理の有効時間に対応して得られた結果のなかから最大値を検出（検索）することが行われる。
この最大値検出部５１は、検索機能として実現される。また、最大値については、例えば、「＋０．９０以上の値」という下限値の条件が設定される。これにより、正の相関（類似性）がきわめて高い結果を抽出することが可能になる。
実施の形態１では、図６（ａ）に例示されるように、相互相関係数（ｒ）の最大値として「０．９２２」が検出された。
【００５９】
（所要時間確定部）
所要時間確定部５２では、相互相関係数（ｒ）が最大値を示すときの開始時刻（ｔs）からずらした時間の合計時間を、開始時刻（ｔs）からの所要時間（Ｔn）として求めることが行われる。
このときの所要時間（Ｔn）は、図６（ａ）に例示されるように、係数算出部４で算出される相互相関係数（ｒ）の結果が「開始時刻（ｔs）から一定の時間（Δｔ）ずつずらしたときの合計時間（ｎ・Δｔ）」と対応して記録されている場合には、その最大値と対応して記録されている合計時間が該当することになり、容易に求めることができる。
実施の形態１では、図６（ａ）に例示されるように、相互相関係数が最大値（＝０．９２２）を示すときの所要時間（Ｔn＝ｎ・Δｔ）は、ずらした時間として表示されている「２３０sec」であることが求められて確定される。
【００６０】
（流速の算出処理部）
流速の算出処理部５３では、測定地点である２地点Ｐ１，Ｐ３の距離Ｌを所要時間確定部５２で求めた所要時間（Ｔn）により除算する算出処理が行われる。そして、算出処理部５３では、このときに得られた値（Ｌ／Ｔn）を、「２地点Ｐ１，Ｐ３間でかつ一定の経過時間（pＴ）における下水９の平均流速Ｖ」として推定することが行われる。
これにより、２地点Ｐ１，Ｐ３間でかつ一定の経過時間（pＴ）に対応する時間帯における下水９の平均流速Ｖは、Ｌ／Ｔnとして求められることになる。
なお測定システム１Ａでは、例えば、最終的に得られる下水９の平均流速Ｖの情報についてデータ処理装置３における表示部３５に表示させることができる。
【００６１】
実施の形態１では、距離Ｌが約１２０．０６ｍであり、所要時間（Ｔn）が２３０秒であることから、２地点Ｐ１，Ｐ３間でかつ一定の経過時間（pＴ）＝３０分に対応する時間帯における下水９の平均流速Ｖとして「１２０．０６／２３０＝０．５３９（ｍ／sec）」との値が得られた。
この際、上記一定の経過時間（pＴ）＝３０分に対応する時間帯は、１９：００：００〜１９：２９：５０の時間帯である。
【００６２】
以上説明したように、実施の形態１に係る測定方法およびその測定システム１Ａによれば、２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の温度を同じ時間帯で連続して測定したときの測定データを取得した後、主に２地点Ｐ１，Ｐ３の下水温度の移動に要する時間を相互相関係数に基づいて求めることで下水の流速を算出して得ることができるので、下水９の流速について簡易にかつ効率よく調べることができる。
また、この測定方法や測定システム１Ａでは、その測定に際して、温度測定手段２における温度計２１を下水９の中に沈めるように設置する作業とデータ保存機器２５をマンホール１２の底面１２ａ又は地表に設置する作業を行う程度で済むため、測定器具の煩雑な設置作業を強いられることもない。また、その測定に際しては、測定器具が温度計２１やデータ保存機器２５のようなコンパクトで扱いが容易なものであるため、その測定器具の設置作業の短縮化を図ることもできる。
【００６３】
＜参考事項＞
参考までに、図７に、実施の形態１に係る測定方法およびその測定システム１Ａにより上記下水道管１０の２地点Ｐ１，Ｐ３において測定した下水９の温度結果（左側のグラフ）と、その２地点の測定温度に関して算出した相互相関係数の結果（右側のグラフ）を示す。
図７（ａ）は、１９：００〜２０：００の時間帯に測定したときの結果である。図７（ｂ）は、同図（ａ）の時間帯で測定した日の翌日における０４：００〜０５：００の時間帯に測定したときの結果である。
【００６４】
図７に示す結果から、下水９の温度を測定する時間帯によっては、相互相関係数が高くなる場合（同図（ａ））と低くなる場合（同図（ｂ））が存在することがわかる。
ちなみに、図７（ｂ）に示す結果の測定した時間帯は、下水９の温度の変化が発生しにくい時間帯であり、例えば夜間等に存在する時間帯である。
このような時間帯における下水９の温度の測定データを使用した場合には、相互相関係数が相対的に低い値になる傾向にある。この場合は、例えば、相互相関係数が例えば０．９０よりも低い値になるときの測定データを利用しない（除去する）ように対応すればよい。このような対応をすることにより、下水の流速についての推定精度が低下することを回避することができる。
【００６５】
また、図８（ａ）に例示するように、上記計数算出部４（計数算出工程）により相互相関係数（ｒ）の算出を行った場合、その相互相関係数（図面では「相関係数」）の値が、一定の経過時間（pＴ）で設定される開始時間（ｔs）からずらした各時間のすべての時間において低い値になること（少なくも０．９０以上の値になることがないこと）もある。
この図８（ａ）に例示するものは、測定データ（Ｄt）のうち時刻０４：１０：００の開始時刻（ｔs）から約３０分が経過するまでのデータ部分を使用したときに得られた相互相関係数（ｒ）の算出結果である。このときの相互相関係数は、算出する対象の時間帯が異なる以外は上記計数算出部４とほぼ同様の条件に基づいて算出したものである。
このような値の相互相関係数しか得られない時間帯は、下水９の流速の算出時に使用する適切な情報を得ることが望めないため、相互相関係数を算出するための開始時間（ｔs）や一定の経過時間（pＴ）として選定すべきではない。
【００６６】
また参考までに、図８（ｂ）に、上記計数算出部４（計数算出工程）により相互相関係数（ｒ）の算出を行った場合の算出結果のすべてを示す。このときの算出処理は、一定の経過時間（pＴ）として前述した開始時間（ｔs）から３０分が経過するまでの時間を選定して行っている。なお、この図８（ｂ）の算出結果には、図６（ｂ）に示した算出結果も含まれている。
この図８（ｂ）に示す結果から、相互相関係数（ｒ）の算出を一定の経過時間（pＴ）の全時間にわたって行った場合でも、上記算出処理の有効時間として設定する時間（実施の形態１では一定の経過時間（pＴ）の開始時刻（ｔs）から５分程度）を経過した後の算出結果は、その相互相関係数の値が低くなるため採用する必要がないことがわかる。
【００６７】
このため相互相関係数（ｒ）の算出に際しては、前述したように、その算出処理の有効時間として設定する時間が経過する前に得られた算出結果のみを採用するだけで十分である。
このように対応する場合は、相互相関係数の正確な最大値やそのときの所要時間（Ｔn）が得られるようになって最終的に算出される下水の流速Ｖの精度を向上させることができる。また、相互相関係数の最大値を求めてから下水の流速Ｖを算出するまでの処理時間を短縮することもできる。
【００６８】
なお、この図８（ｂ）に示す結果では、開始時刻（ｔs）から１６００秒ほどずらした時間で相互相関係数の値が少し高くなる部分が存在するが、このような算出結果は採用しない。
つまり、開始時刻（ｔs）から１６００秒ほどずらした時間は、距離Ｌ（約１２０ｍ）だけ離れている測定地点Ｐ１，Ｐ３間での下水９の移動に要する時間が約２７分になることにも該当するので、そのような時間に相互相関係数が最大値を示すことが考えにくいためである。ちなみに、実施の形態１では、測定地点Ｐ１，Ｐ３での下水９の移動に要する時間は約５分と推測して演算処理を行っている。
【００６９】
［実施の形態２］
図９および図１０は、実施の形態２に係る測定方法およびその測定システム等を示すものである。図９はその測定方法およびその測定システムを適用する下水道施設の概要を示し、図１０はその測定システムの構成を示している。
実施の形態２に係る測定方法および測定システム１Ｂは、下水道施設における下水道管１０の内部を流れる下水の流速に加えてその流量を調べるために適用される。
なお、この測定方法および測定システム１Ｂを適用する図９に示す下水道施設は、実施の形態１に係る測定方法および測定システム１Ａを適用した下水道施設（図１）と同じものである。
【００７０】
＜測定システムの構成＞
図９に示すような下水道施設における下水道管１０の内部を流れる下水９の流量についてまで調べる測定システム１Ｂは、図１０等に示されるように、温度測定手段２と水位測定手段６とデータ処理装置３Ｂを主に備えている。つまり、この測定システム１Ｂは、実施の形態１に係る測定システム１Ａ（図２）と対比した場合、水位測定手段６を新たに備えている点とデータ処理装置３Ａに流積算出部７および流量推定部８を追加してなるデータ処理装置３Ｂを採用した点において異なるが、それ以外については同じ構成からなるものである。
このうち水位測定手段６は、２つの水位計６１Ａ，６１Ｂと測定データを保存するデータ保存機器６５を有している。また、データ処理装置３Ｂは、計数算出部４および流速推定部５の他に、流積算出部７および流量推定部８を新たに有している。
【００７１】
また、下水９の流量について調べる測定方法は、実施の形態１に係る測定方法における温度測定工程、計数算出工程および流速推定工程を同様に有するとともに、水位測定工程、流積算出工程および流量推定工程を新たに有するものである。
このうち水位測定工程は、水位測定手段６により行われる後述する作業内容になる。また、流積算出工程は、データ処理装置３Ｂの流積算出部７により行われる後述する作業内容になる、さらに、流量推定工程は、データ処理装置３Ｂの流量推定部８により行われる後述する作業内容になる。
【００７２】
◎水位測定手段
水位測定手段６における２つの水位計６１Ａ，６１Ｂは、図９に例示されるように、温度測定手段２における温度計２１Ａ，２１Ｂの場合と同様に、測定対象区間における下水道管１０の内部で距離Ｌだけ離れた２地点Ｐ１，Ｐ３に設置され、その２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の水位を測定する計器である。
このとき水位計６１Ａ，６１Ｂは、少なくともその水位を感知する感知部を、２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の中に沈めた状態にして使用される。これにより、例えば水位計の感知部を下水９の表面９ａに近い部分に設置して測定する場合に比べて、下水道管１０の内部を流れる下水９の表面９ａが流れの乱れ等により上下動するような変動の影響を受けにくくなるので、下水９の水位を適切に安定して測定することができる。
【００７３】
水位計６１Ａ，６１Ｂとしては、下水９の水位を測定することが可能であり、しかも、その測定結果が電子データとして得られる形式のものが適用される。
実施の形態２では、水位計６１Ａ，６１Ｂとして、例えば、既製品の水位計（ペンタフ株式会社製：圧力チップ）を使用した。この既製品の水位計は、測定可能な最小水位：０．６ｍｍ、測定間隔：１秒以上の時間で間隔を設定できるという性能のものである。
また、この水位計は、大気圧と下水の水圧との差圧から水位を算出する方式のものであり、このため水圧を測定する圧力チップからなる水位計６１Ａ，６１Ｂに加えて大気圧を測定する圧力チップ６２を併用するものである。図１では、大気圧を測定する圧力チップ６２として測定地点Ｐ１におけるマンホール１２Ａの上部に設置した場合のみを図示しているが、実際には大気圧を測定する圧力チップ６２は、他の測定地点Ｐ３等に設置する水圧を測定する圧力チップからなる水位計６１と一対の関係で同様に設置している。
【００７４】
さらに、上記既製品の水位計６１Ａ，６１Ｂは、例えば、図１１に示される専用の設置部材６３を利用して下水道管１０の内部に設置される。
専用の設置部材６３は、細長い長方形状のステンレス板であり、その長手方向の中央の位置に水位計６１を固定したうえで下水道管１０の内部の内壁に沿って半円状に曲げて密着させるように配置することにより水位計６１を下水９の中に沈めた状態で設置するものである。この場合、水位計６１は、マンホール１２の底部から外れて下水道管１０における下水９の流れ方向Ｓの下流側に入り込んだ内部位置に設置される。
図１１における符号ｈは、下水９の水位を示す。この水位ｈは、水位計６１が設置される場所の下水表面９ａの下水道管１０内部における最下位の底面部分１０ｄからの高さ寸法（離間距離）である。なお、下水道管１０の底面部分１０ｄに汚泥等の堆積物が存在する場合、測定される下水９の水位は、その汚泥等の堆積物がない場合を前提にした値になる。
【００７５】
また、実施の形態２においても、後述する測定方法の精度等に関する検証を行う観点から、測定地点として実施の形態１の場合と同様に中間地点Ｐ２を加えている。このため、水位測定手段６は、その中間地点Ｐ３に３つ目の水位計６１Ｃを設置し、その中間地点Ｐ２における下水９の水位も測定するようになっている。
【００７６】
水位計６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃによる下水９の水位測定は、互いに同じ時間帯で連続して行う。時間帯は、温度測定手段２における温度計２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃで採用する時間帯と同じ時間帯である。連続した測定は、水位計の性能にもとづく測定間隔による測定動作を途切れさせることなく継続して行うことである。また、この水位測定に際しても、各水位計の測定動作に関係する時間情報（時刻）を一致させておくことが要求される。
【００７７】
ちなみに、上記既製品の水位計６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃは、温度の測定も可能な計器である。このため、この水位計６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃは、温度測定手段２の温度計２１（Ａ，Ｂ，Ｃ）として兼用することも可能である。このため、温度測定手段２と水位測定手段６は、温度と水位の双方を測定できる機器を使用することにより、１つの測定手段（温度および水位測定手段）として構成することも可能である。
【００７８】
データ保存機器６５は、水位計６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃで測定された下水９の水位の測定データ（Ｄw）を保存するための機器である。厳密には、圧力チップ６２で測定される大気圧の測定データも保存することもできる。
データ保存機器６５は、温度測定手段２におけるデータ保存機器２５と同様のものを適用することができる。また、データ保存機器６５は、温度測定手段２におけるデータ保存機器２５に一本化することにより省略してもよい。ただし、上記既製品の水位計６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃは、データ保存機器６５として機能する記憶素子（フラッシュメモリ）が内蔵されている。
【００７９】
図１２は、実施の形態２における温度測定手段２により得られた下水９の温度に関する測定データ（Ｄt）の一部と水位測定手段６により得られた下水９の水位に関する測定データ（Ｄw）の一部を示している。
この図１２に示される測定データは、測定地点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における各下水９について、実施の形態１における温度の測定データの場合と同様に、１月１９日の時刻１４：００：００から時刻１４：０４：００までの同じ時間帯に連続して測定したときの温度および水位の情報にある。
【００８０】
◎データ処理装置
データ処理装置３Ｂは、温度測定手段２で得られた温度の測定データ（Ｄt）と水位測定手段６で得られた水位の測定データ（Ｄw）を用いて所要の処理を行う装置である。
【００８１】
データ処理装置３Ｂは、図１０に示されるように、上記流積算出部７および流量推定部８を追加して備えている点で異なる以外は実施の形態１におけるデータ処理装置３Ａと同じ構成からなるものである。
また、データ処理装置３Ｂにおける水位の測定データ（Ｄw）の取得も、図１０に示されるように、温度の測定データ（Ｄt）を取得する場合と同様にデータ伝達手段３７を介して行われる。
【００８２】
＜流積算出部＞
流積算出部７は、水位の測定データ（Ｄw）における上記２地点Ｐ１，Ｐ３の各水位と下水道管１０の内部の寸法を用いて２地点Ｐ１，Ｐ３間における下水９の流積（Ａ）を算出するとともにその流積（Ａ）の平均値を算出することを行う手段（機能）である。
この流積算出部７は、図１０に示されるように、上記各地点の流積（Ａ）を算出する処理を行う算出処理部７１と、２地点Ｐ１，Ｐ３間における下水９の流積（Ａ）の平均値である平均流積を算出する処理を行う算出処理部７２とで構成されている。
【００８３】
（各地点の流積の算出処理部）
各地点の流積の算出処理部７１では、各地点の水位（ｈ）と予め入手する下水道管１０の内部寸法とを用いて流積（下水９の流下断面積）を算出する。
この際、算出処理部７１では、水位の測定データ（Ｄw）から必要なデータ部分を読み出す。このときの必要な水位データは、計数算出部４で選定した開始時間（ｔｓ）から一定の経過時間（pＴ）に至るまでの時間帯における２地点Ｐ１，Ｐ３の各水位データである。
【００８４】
そして、下水道管１０の内部の断面形状が図１３（ａ）に例示されるように円形である場合は、その下水道管１０の内部を流れる下水９の流積（Ａ）は、上記水位ｈと下水道管１０の内部の直径（管径）Ｄを用いて次の数式２により算出される。
この場合、下水道管１０の内部寸法は、管径Ｄの寸法情報のみとなる。
【数２】
2018194450.tif 000004
【００８５】
上記数式２においてＡは流積（ｍ2）、Ｄは管径（ｍｍ）、ｈは水位（ｍｍ）をそれぞれ示す。
【００８６】
上記内部断面形状が円形からなる下水道管１０の場合、地点Ｐ１における下水９の流積（Ａ）は、管径：Ｄ＝０．６ｍ、地点Ｐ１における時刻１９：００：００（開始時刻ｔｓ）の水位：ｈ＝０．１４ｍであることから、Ａ＝０．０４８（ｍ2）であった。
また、地点Ｐ３における下水９の流積（Ａ）は、管径：Ｄ＝０．６ｍ、地点Ｐ３における時刻１９：００：００の水位：ｈ＝０．１０ｍであることから、Ａ＝０．０３１（ｍ2）であった。
【００８７】
（平均流積の算出処理部）
平均流積の算出処理部７２では、流速推定部５で算出される流速が測定地点Ｐ１，Ｐ３間における区間平均として求められるため、流積についても測定地点Ｐ１，Ｐ３間における区間平均値として求める。このときの平均流積（Ａ）については、以下のように算出される。
【００８８】
まず、算出処理部７１で得られる各地点Ｐ１，Ｐ３における流積は、流積を縦軸、上流側の測定地点Ｐ１からの距離を横軸とするグラフに書き込むと、図１４に示すようになる。図１４では、測定地点である中間地点Ｐ２における流積についても、地点Ｐ２の水位データに基づいて算出して書き入れている。地点Ｐ３の地点Ｐ１からの距離は「約１２０ｍ」、地点Ｐ２の地点Ｐ１からの距離は「約６０ｍ」である。
【００８９】
続いて、図１４のグラフ内に書き入れた各地点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における各流積の値（プロット点）を通る以下に示す数式３の「（ｎ−１）次方程式」を求める。
数式３におけるｘは横軸の距離を示し、左辺のｆ（ｘ）は距離をｘとした関数であり流積に該当する。また数式３におけるｎは、実際に算出可能な流積の数を示す。
【数３】
2018194450.tif 000005
【００９０】
図１４の中に示す式「ｙ＝−６Ｅ−０７ｘ2−７Ｅ−０５ｘ＋０．０４７６」は、実施の形態１において求められた（ｎ−１）次方程式になる。
【００９１】
続いて、上記ｆ（ｘ）について、次の数式４で示すように上流側の測定地点（始点）Ｐ１から最後の下流側の測定地点（終点）Ｐ３まで積分する（＝Ｆ（ｘ））。
【数４】
2018194450.tif 000006
【００９２】
最後に、この積分して得られるＦ（ｘ）について積分した距離（測定地点Ｐ１，Ｐ３間の距離Ｌ）により割り戻す。
これにより、測定地点Ｐ１，Ｐ３の開始時間（ｔｓ）から一定の経過時間（pＴ）に至るまでの時間帯における各地点の水位に対する平均流積（Ａ）が算出される。この算出された平均流積（Ａ）のデータは、記憶部３２に一旦保存される。
また、この平均流積（Ａ）の算出処理を、前記一定の経過時間（pＴ）＝３０分に対応する時間帯（すなわち１９：００：００〜１９：２９：５０の時間帯）に渡る各水位の測定データ（Ｄw）を用いて行い、そのときの各平均流積を平均した値を最終的に測定地点Ｐ１，Ｐ３における平均流積（Ａ）として算出する。
そして、実施の形態２では、この平均流積（Ａ）として「０．０４３７（ｍ2）」が得られた。
【００９３】
＜流量推定部＞
流量推定部８は、流積算出部７で得られた平均流積（Ａ）に流速推定部５で得られた下水９の平均流速（Ｖ）を乗じて得られる値（Ａ・Ｖ）を、２地点間Ｐ１，Ｐ３でかつ一定の経過時間（pＴ）に対応する時間帯における下水９の平均流量ＦＬとして推定することを行う手段（機能）である。
この流量推定部８は、図１０に示されるように、平均流積（Ａ）と平均流速（Ｖ）を読み出す流積・流速読出部８１と、下水９の平均流量ＦＬを算出する流量の算出処理部８２とで構成されている。
【００９４】
（流積・流速読出部）
流積・流速読出部８１では、流積算出部７で得られて記憶部３２に保存されている平均流積（Ａ）と流速推定部５で得られて記憶部３２に保存されている下水９の平均流速（Ｖ）とを（算出処理部７２に）読み出す。
この読み出しは、算出処理部７２における算出（演算）処理が実行されるときに行われる。
【００９５】
（流量の算出処理部）
流量の算出処理部８２では、平均流積（Ａ）に下水９の平均流速（Ｖ）を乗じる算出（乗算）処理が行われる。そして、算出処理部７２では、このときに得られた値（Ａ・Ｖ）を、「２地点Ｐ１，Ｐ３間でかつ一定の経過時間（pＴ）における下水９の平均流量ＦＬ」として推定することが行われる。
これにより、２地点Ｐ１，Ｐ３間でかつ一定の経過時間（pＴ）に対応する時間帯における下水９の平均流量ＦＬは、Ａ・Ｖとして求められることになる。
なお測定システム１Ｂでは、例えば、最終的に得られる下水９の平均流速Ｖの情報に加えて下水９の平均流量ＦＬの情報についてもデータ処理装置３における表示部３５に表示させることができる。
【００９６】
実施の形態２では、平均流速Ｖが０．５３９（ｍ／sec）であり、平均流積Ａが０．０４３７（ｍ2）であることから、２地点Ｐ１，Ｐ３間でかつ一定の経過時間（pＴ）＝３０分に対応する時間帯における下水９の平均流量ＦＬとして「（０．５３９×０．０４３７）×３６００＝８４．８８１（ｍ3／hr）」との値が得られた。
この際、上記一定の経過時間（pＴ）＝３０分に対応する時間帯は、平均流速Ｖの場合と同様に、１９：００：００〜１９：２９：５０の時間帯である。
【００９７】
実施の形態２の測定方法とその測定システム１Ｂで得られる下水９の平均流速Ｖ、平均流積Ａおよび平均流量ＦＬについて以下に列記する。
・19：00：00〜19：29：50の時間帯の平均流速Ｖ  →０．５３９（ｍ／sec）
・19：00：00〜19：29：50の時間帯の平均流積Ａ  →０．０４３７（ｍ2）
・19：00：00〜19：29：50の時間帯の平均流量ＦＬ→８４．８８１（ｍ3／hr）
【００９８】
以上説明したように、実施の形態２に係る測定方法およびその測定システム１Ｂによれば、２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の平均流速Ｖを算出したうえで、２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の水位を下水９の温度を測定するときと同じ時間帯で連続して測定したときの水位の測定データを取得した後、２地点Ｐ１，Ｐ３における下水９の平均流積Ａを求めることで平均流速Ｖとの情報と併せて下水の平均流量ＦＬを算出して得ることができるので、下水９の流量についても簡易にかつ効率よく調べることができる。
また、この測定方法や測定システム１Ｂでは、その測定に際して、前述した温度測定手段２の設置作業とほぼ同様に、水位測定手段６における水位計６１を下水９の中に沈めるように設置する作業とデータ保存機器６５をマンホール１２の底面１２ａ又は地表に設置する作業を行う程度で済むため（実施の形態２ではデータ保存機器６５の設置作業は水位計６１の設置作業と同時になされる）、測定器具の煩雑な設置作業を強いられることもない。また、その測定に際しては、測定器具が水位計６１やデータ保存機器６５のようなコンパクトで扱いが容易なものであるため、その測定器具の設置作業の短縮化を図ることもできる。
【００９９】
＜他の時間帯における下水の流速および流量の結果＞
実施の形態２に係る測定方法およびその測定システム１Ｂにより、測定地点Ｐ１，Ｐ３における他の時間帯（14：00：00〜09：06：00）での下水９の流速（Ｖ）および流量（ＦＬ）を同様にして推定（測定）した。
この際、一定の経過時間（pＴ）については３０分を選定した。また、その経過時間（pＴ）における開始時刻（ｔs）については14：00：00とした。相互相関係数を算出する際のずらす時間（Δｔ）は６分に設定した。
【０１００】
この結果（流速および流量）について、図１５（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す。ただし、図１５には、相互相関係数（ｒ）の最大値が０．９０以上の値になる結果が得られた場合のみを書き入れており、その最大値が０．９０未満の値になる結果になった場合を書き入れていない。
【０１０１】
また、この測定においては、下水９の流速および流量について実測した。その結果について、図１５（ａ），（ｂ）に併せて示す。
なお、流速の実測と流量の実測はいずれも、次のようにして行った。すなわち、地点Ｐ２流速について面速式流量計測法を用いた従来方法により流速と流量を測定し、そのときに得られた測定結果を上記時間帯ごとに平均した。
【０１０２】
図１５（ａ）に示される結果からは、推定した平均流速が、実測した平均流速と対比した場合、ずれる時間帯があるものの、ほぼ似た結果になることがわかる。
なお、推定した平均流速では、測定時刻の０時過ぎやその後の時間帯（７時〜８時頃）においてほぼ一定した結果になっていることがある。
これは、実施の形態１，２の測定方法では、比較的短い間隔（実際、１０秒間隔）で下水の温度測定を測定していることや相互相関係数を求めて流速を算出していることから、夜間や明け方の時間帯のように下水の温度の変化が比較的に小さいと、相互相関係数が最大値を示すときの所要時間（Ｔn）がほぼ同じ値になり、この結果、その所要時間（Ｔn）と２地点Ｐ１，Ｐ３の距離Ｌから算出される平均流速（Ｖ）もほぼ同じ値になっているものと推測される。
【０１０３】
図１５（ｂ）に示される結果からは、推定した平均流量が、対比する実測した平均流量とほぼ似た結果になっていることがわかる。このことから、推定した平均流量は、ほぼ正しい値になっていると言えそうである。
【０１０４】
＜推定される流量の性能評価＞
次に、実施の形態２に係る測定方法およびその測定システム１Ｂにより、測定地点Ｐ１，Ｐ３における他の時間帯（１４時から１時間毎で翌日の１１時に至るまでの時間帯）での下水９の流量（ＦＬ）を同様にして推定（測定）した。
また、同じ時間帯における地点Ｐ２の流量について面速式流量計測法を用いた従来方法により実測した。
このときの実測（平均）流量と推定（平均）流量の結果を図１６に示す。また、図１６には、その両結果の一致率（推定流量／実測流量の百分率）と、推定流量の算出時のパラメータとなる流速を算出する際に求める相互相関係数の結果とを併せて示す。
【０１０５】
図１６に示す結果から、推定した平均流量は、対比する実測した平均流量と一部の時間を除いて一致率が比較的高い結果（例えば１００％±１０％未満内におさまる結果）になっていることがわかる。
また、この一致率が比較的高いときの推定した平均流量については、その算出過程で係わりのある相互相関係数（の最大値）もすべて０．９０以上の相関がきわめて高い結果になっているという関係にあることもわかる。反対に相互相関係数が０．９０よりも低いときには、そのときに推定される平均流量も実測流量との一致率が低下する結果（例えば１００％±１０％未満内におさまらない結果）になる関係にあることがわかる。この後者は、図１６の表中で斜線の背景で示されるセル部分の結果が該当する。
【０１０６】
＜温度計を設置する地点の違いと推定される流量の結果との関係性＞
実施の形態２に係る測定方法およびその測定システム１Ｂでは、下水９の流量を算出して推定する際に、その流量を測定（推定）したい下水道管の地点と温度測定手段２における温度計２１を設置する下水道管の地点との組み合わせが複数存在することがある。
【０１０７】
ここでは、流量を測定したい地点と温度計２１を設置する地点との組み合わせとして、図１７に示されるように「上−中」、「上−下」および「中−下」と表示される組み合わせを採用して、時間帯（１４時から１時間毎で２０時に至るまでの時間帯）における下水９の温度測定を初めとして最終的に流量の算出を行った。
【０１０８】
図１７における「上」は上流側の地点Ｐ１、「中」は中間地点Ｐ２、「下」は下流側の地点Ｐ３をそれぞれ示す。
また、「上−中」は、流量を測定したい地点Ｐ２（中）とその上流側の地点Ｐ１（上）に、温度計２１Ｃ，２１Ａ（図９参照）を設置したときの組み合わせである。「上−下」は、流量を測定したい地点Ｐ１（上）および地点Ｐ３（下）の双方に、温度計２１Ａ，２１Ｂ（図９参照）を設置したときの組み合わせである。「中−下」は、流量を測定したい地点Ｐ２（中）とその下流側の地点Ｐ３（下）に、温度計２１Ｃ，２１Ｂ（図９参照）を設置したときの組み合わせである。
【０１０９】
その一方で、このとき中間地点Ｐ２（中）における流量について面速式流量計測法を用いた従来方法により実測した。ちなみに、このときの実測の平均流量は、図１７（ａ）に示すような結果であった。
そして、このときに得られた推定の流量と実測の流量との一致率を調べた。この結果について、図１７（ａ），（ｂ）に表およびグラフの双方で示した。一致率は、１００％に近い値であるほど一致していることを示す。
【０１１０】
特に図１７（ｂ）に示される結果から、上記３つの組み合わせのうち「上−下」の場合が一致率のばらつきが最も少なく、実測の流量に近い流量を推定できそうであることがわかる。
このことから、下水９の流量を算出して推定する際に温度測定手段２における温度計２１を設置する方法（設置する地点の設定方法）としては、「上−中」や「中−下」のように流量を測定したい箇所を端点とするような設置の仕方（いわば「端点方法」）よりも、「上−下」のように流量を測定したい箇所を挟み込むような設置の仕方（いわば「挟み込み方法」）の方が、実測の流量に近い精度の高い結果を得ることが可能になると言えそうである。
【０１１１】
＜相互相関係数を取得する時間幅（一定の経過時間pＴ）の長短に関する考察＞
図１８（ａ）〜（ｃ）は、計数算出部４において相互相関係数（ｒ）を算出する際に選定する一定の経過時間pＴ（時間幅）の条件を１５分、３０分および６０分の３パターンに設定したうえで、測定地点Ｐ１、Ｐ３における同じ時間帯での下水９の流量について測定（推定）したときの結果を示している。上記同じ時間帯は、測定時刻の１４時から６分間隔ごとで翌日の９時に至るまでの時間帯とした。
また、図１８（ａ）〜（ｃ）には、その流量を算出する過程で求められる相互相関係数（ｒ）の最大値を併せて示した。
さらに、図１８（ａ）〜（ｃ）には、上記同じ時間帯の中間地点Ｐ２（中）における流量について面速式流量計測法を用いた従来方法により実測した結果についても併せて示している。
【０１１２】
図１８に示される結果から、以下のことがわかる。
まず、相互相関係数を取得する時間幅として最も短い「１５分」に設定した場合（図１８（ａ））には、相互相関係数を算出するときに使用する温度の測定データ数が比較的少なくなるため相互相関係数の最大値も０．９０を下回る値のものが発生して変動しやすくなり、最終的に推定される流量も実測流量に対して増減した異なる結果になりやすい傾向にあることがわかる。
【０１１３】
反対に、相互相関係数を取得する時間幅として最も長い「６０分」に設定した場合（図１８（ｃ））には、相互相関係数を算出するときに使用する温度の測定データ数が比較的多くなるため流速も必要以上に平均化された似通った値になりやすく、最終的に推定される流量も平均化されてまるめられた結果になって流量の細かく増減する状況がわかりにくい結果になる傾向があることがわかる。
なおこの場合は、実測した流量も、推測する流量の結果と似て平均化されてまるめられた結果になり、流量の細かく増減する状況がわかりにくい結果になっている。また、この場合は、相互相関係数の算出処理において比較的大量の測定データを使用することになるため、その処理時間が長くなってしまう弱点がある。
【０１１４】
最後に、相互相関係数を取得する時間幅として中間的な値である「３０分」に設定した場合（図１８（ｂ））には、相互相関係数の最大値が極端に小さい値になるときがあるものの比較的高い値（０．９０以上の値）で安定した値になりやすく、最終的に推定される流量もある程度増減する状況を含みつつ実測の流量にほぼ似た精度の高い結果で得られる傾向にあることがわかる。
【０１１５】
以上より、相互相関係数を取得する時間幅（一定の経過時間pＴ）については、図１８に示した結果から判断する限り、中間的な時間である「３０分」という時間幅が好ましい（又は無難である）と言えそうである。
【０１１６】
ちなみに、図１８（ａ）〜（ｃ）に示されるいずれの結果においても、一日のうちで０時を過ぎた深夜から６時ぐらいの朝方までの時間帯が、流量が相対的に少ない結果になっている。この流量が相対的に少ない時間帯は、下水９の流量が少ないことに起因してその温度の変化も小さくなる傾向にあると考えられる。このため、温度の測定データを利用して算出される相互相関係数が温度のわずかな揺らぎに影響されるようになり、その結果として相互相関係数がばらつきやすくきわめて低い値になる頻度も多くなることがわかる。
その一方で、昼夜間でも下水９の流量が相対的に多い時間帯は、下水の温度の変化も大きくなる傾向にあると考えられる。このため、上述した温度のわずかな揺らぎが温度の変化に吸収されるようになり、そのときの相互相関係数も比較的高い値のものが得られやすくなる。この結果、最終的に下水９の流量について比較的精度よく推定される可能性が高くなると言えそうである。
【０１１７】
＜流量が推定できない時間帯とその時間帯における流量の補完＞
実施の形態２に係る測定方法およびその測定システム１Ｂでは、計測算出部４で算出する相互相関係数（ｒ）が低い値になるため、流速推定部５で求める相互相関係数の最大値が検出されず流速の推定もできなくなり、結果的に、流量推定部８において流量を算出して推定できない時間帯が部分的に発生することがある。このことは、例えば、図１８（ｂ）や図１５（ｂ）に示される夜中の２時から朝方の６時までの時間帯における結果から明らかである。
【０１１８】
このような場合は、例えば、その推定できない時間帯の流量について以下に説明する方法で補完することができる。
すなわち、推定できない時間帯における下水９の水位ｈの測定データ（Ｄw）があるため、推定できている時間帯における流量とそのときの水位ｈとの相関関係から、推定できない時間帯における下水９の水位ｈに対応する流量の近似値を求め、その近似値を流量として補完する方法である。
【０１１９】
図１９（ａ）は、推定できている時間帯における流量とそのときの水位ｈとの相関関係を示す散布図である。また参考までに、図１９（ａ）の散布図には、同じ時間帯の中間地点Ｐ２（中）における流量について面速式流量計測法を用いた従来方法により実測した結果（実測した流量とそのときの水位）も併せて示している。
この図１９（ａ）の散布図に示すデータから、推定された流量（ｙ）と水位（ｘ）との近似式を求めると、近似式「ｙ＝５９５３．２・ｘ2.1032」で示される近似曲線（破線）が得られる。また参考までに、実測された流量（ｙ）と水位（ｘ）との近似式を求めると、近似式「ｙ＝１３１００・ｘ2.4404」で示される近似曲線（破線）が得られる。
【０１２０】
図１９（ｂ）は、推定できない時間帯（又は測定時刻）としての夜中の２時から６時３０分までの３０分毎に計測した水位と上記近似式から得られる近似値である推定の流量との結果を示している。
また図１９（ｂ）には、上記実測した流量の結果と、上記近似値として得られた推定流量の実測流量に対する一致率とを示している。
この図１９（ｂ）に示す結果から、ごく一部の時刻を除けば、近似値として得られた推定流量は実測した流量とほぼ一致していることがわかる。
【０１２１】
したがって、このような近似値として得られた推定流量は、流量を推定できない時間帯における推定流量として補完することができると言えそうである。
図２０は、流量が推定できない時間帯を含む流量の結果を示すグラフ（図１５（ｂ））に、この補完により得られた推定流量（×印）を追記したものである。
この結果、このような補完を行うことにより、下水道管１０の２地点Ｐ１，Ｐ３における流量を測定したい時間帯の全般にわたって推定した流量を得ることが可能になる。
【０１２２】
［他の実施の形態］
実施の形態１、２に係る測定方法やその測定システム（１Ａ，１Ｂ）においては、温度測定手段２およびその測定工程における水温計２１や水位測定手段６およびその測定工程における水位計６１として既製品を例示したが、その水温計２１や水位計６１はこれらに限定されず、他のものを適用することも可能である。
【０１２３】
また、実施の形態２に係る測定方法やその測定システム（１Ｂ）においては、下水の平均流積を求める際に２地点Ｐ１，Ｐ３の水位の測定データに加えて中間地点Ｐ２の水位の測定データを使用したが、中間地点Ｐ２の水位の測定データを除いて２地点Ｐ１，Ｐ３の水位の測定データのみを使用して平均流積を求めるように構成しても構わない。
【０１２４】
さらに、実施の形態２に係る測定方法やその測定システム（１Ｂ）においては、下水道管１０の内部の断面形状が円形以外の形状である場合、その流積について以下のように算出することができる。
【０１２５】
例えば、下水道管１０の内部の断面形状が図２１（ａ）に例示するようにほぼ四角形である場合には、その下水道管１０の内部を流れる下水９の流積（Ａ）は、水位ｈの情報と、流路幅Ｂと流路両端部に存在するテーパ部（ハンチ）の高さａおよび幅ｂの寸法情報とを用いて次の数式により算出すればよい。
Ａ＝Ｂ×ｈ−ａ×ｂ
【０１２６】
また、下水道管１０の内部の断面形状が図２１（ｂ）に例示するようにほぼ台形である場合には、その下水道管１０の内部を流れる下水９の流積（Ａ）は、水位ｈの情報と、断面形状の台形における上辺Ｂ２および下辺Ｂ１の寸法情報とを用いて次の数式により算出すればよい。
Ａ＝１／２×[（Ｂ２＋Ｂ１）×ｈ]
【符号の説明】
【０１２７】
１Ａ…下水の流速の測定システム
１Ｂ…下水の流速および流量の測定システム
２  …温度測定手段
３Ａ…測定システム１Ａのデータ処理装置
３Ｂ…測定システム１Ｂのデータ処理装置
４  …計数算出部（計数算出手段）
５  …流速推定部（流速推定手段）
６  …水位測定手段
７  …流積算出部（流積算出手段）
８  …流量推定部（流量推定手段）
９  …下水
１０…下水道管
２１…温度計
２５，６５…データ保存機器（保存手段）
６１…水位計
Ｓ  …下水の流れる方向
Ｐ１，Ｐ３…２地点
pＴ…一定の経過時間
ｔｓ…開始時間
Δｔ…同じ時間
Ｔn…所要時間
ｈ  …水位
【図１】
2018194450.tif 000007
【図２】
2018194450.tif 000008
【図３】
2018194450.tif 000009
【図４】
2018194450.tif 000010
【図５】
2018194450.tif 000011
【図６】
2018194450.tif 000012
【図７】
2018194450.tif 000013
【図８】
2018194450.tif 000014
【図９】
2018194450.tif 000015
【図１０】
2018194450.tif 000016
【図１１】
2018194450.tif 000017
【図１２】
2018194450.tif 000018
【図１３】
2018194450.tif 000019
【図１４】
2018194450.tif 000020
【図１５】
2018194450.tif 000021
【図１６】
2018194450.tif 000022
【図１７】
2018194450.tif 000023
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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