(57)【要約】【課題】現場での水門の開放の手動操作を排除するとともに、水門よりも上流の排水路での冠水被害および水門よりも下流の排水口での水質基準超過を防止することにある。【解決手段】昇降機構でゲート板を下降させて開き、水門よりも上流の排水路の水を前記ゲート板の上側から水門よりも下流の排水路に流す水門の開度を制御するシステムにおいて、前記水門よりも上流の排水路での水質と前記水門よりも下流の排水路での水質との検出結果と、前記水門よりも上流の排水路での水位および流速と前記水門よりも下流の排水路での水位および流速との検出結果と、を入力されて、前記排水路を公共水域に繋げる排水口での水質が所定基準を満たす前記水門の開度を決定する開度決定装置と、前記開度決定装置が決定した開度に基づき前記水門の開度を制御する開度制御装置と、を具えることを特徴とする水門開度制御システムである。【選択図】図１
2015113635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降機構でゲート板を下降させて開き、水門よりも上流の排水路の水を前記ゲート板の上側から水門よりも下流の排水路に流す水門の開度を制御するシステムにおいて、
前記水門よりも上流の排水路での水質と前記水門よりも下流の排水路での水質との検出結果と、前記水門よりも上流の排水路での水位および流速と前記水門よりも下流の排水路での水位および流速との検出結果と、を入力されて、前記排水路を公共水域に繋げる排水口での水質が所定基準を満たす前記水門の開度を決定する開度決定装置と、
前記開度決定装置が決定した開度に基づき前記水門の開度を制御する開度制御装置と、
を具えることを特徴とする水門開度制御システム。
【請求項２】
前記開度決定装置は、
前記水門よりも上流の前記排水路での水質を検出する上流水質検出器と、
前記水門よりも下流の前記排水路での水質を検出する下流水質検出器と、
前記水門よりも上流の前記排水路での水位を検出する上流水位検出器と、
前記水門よりも上流の前記排水路での流速を検出する上流流速検出器と、
前記水門よりも下流の前記排水路での水位を検出する下流水位検出器と、
前記水門よりも下流の前記排水路での流速を検出する下流流速検出器と、
の少なくとも一つからの出力信号を入力されるものであることを特徴とする、請求項１記載の水門開度制御システム。
【請求項３】
前記開度決定装置は、あらかじめ求められた水門の開度と排水口での水質との関係に基づき、上流の水位に応じて水門の開度を決定するものであることを特徴とする、請求項１または２記載の水門開度制御システム。
【請求項４】
前記水質基準は、ＳＳ濃度の基準であることを特徴とする、請求項１から３までの何れか１項記載の水門開度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製鉄工場等において排水路に設置されている水門の開度を制御するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鉄工場等においては通常、異常時の排水停止や水位調整等のために排水路に水門が設置されており、通常の水門は、一枚のゲート板を昇降機構で昇降させて排水路をゲート板の下側で開放および閉止している。このため、排水路閉止後のゲート板の開放操作時にそのゲート板を閉止位置から上昇させると、排水路中の汚泥を巻き上げて下流側にその汚泥を一気に流してしまう可能性がある。それゆえ通常の水門は、汚泥の巻き上げ防止のために、現場で水門の上流側と下流側との排水路の水位差や下流側の水の濁り度合いを確認しながら手動操作で少しずつ開放操作する必要があり、また、排水路を海や河川等の公共水域に繋げる排水口での水質基準を満たす必要があるため、水門の開度調整は慎重に行う必要がある。
【０００３】
ところで従来、ゲート板を上段ゲート板と下段ゲート板との二枚に分割し、上段ゲートに昇降機構を設けるとともにそれら上下段ゲート板間にロック機構を設けることで、上下段ゲート板を上下に配置して一緒に上昇させることにより排水路全体の開放を行い、また上段ゲート板のみを下降させて水路の上部を開放することにより水面近くの温かい水やゴミ等だけを流し、さらに上下段ゲート板を前後に並べて一緒に上昇させることにより排水路の底部と上部とを同時に開放するようにした水門が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また従来、農業用水路等の幹線に接続する各支線水域の水門ゲートに流量監視制御装置を設け、各水域での使用水量の変動を監視することで、支線水域での需要者の使用水量が契約使用水量を超過しないように水門ゲートの開度を制御する水門ゲート制御システムも知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２９６００４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の従来の上下段ゲート板式の水門で、汚泥を巻き上げないように上段ゲート板だけを開放しても、水門の開け遅れによる上流での冠水被害や、水門の開け過ぎによる排水口での水質基準超過の可能性があった。そして、特許文献１記載の従来の水門ゲート制御システムを用いても、契約使用水量に基づいて支線に入る水量を管理できるのみで、上記のような問題の解決はできなかった。
【０００７】
それゆえ本発明は、現場での水門の開放の手動操作を排除するとともに、水門よりも上流の排水路での冠水被害および水門よりも下流の排水口での水質基準超過を防止する水門開度制御システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を有利に解決する本発明の水門開度制御システムは、
昇降機構でゲート板を下降させて開き、水門よりも上流の排水路の水を前記ゲート板の上側から水門よりも下流の排水路に流す水門の開度を制御するシステムにおいて、
前記水門よりも上流の排水路での水質と前記水門よりも下流の排水路での水質との検出結果と、前記水門よりも上流の排水路での水位および流速と前記水門よりも下流の排水路での水位および流速との検出結果と、を入力されて、前記排水路を公共水域に繋げる排水口での水質が所定基準を満たす前記水門の開度を決定する開度決定装置と、
前記開度決定装置が決定した開度に基づき前記水門の開度を制御する開度制御装置と、
を具えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の水門開度制御システムにあっては、開度決定装置が、水門よりも上流の排水路での水質と水門よりも下流の排水路での水質との検出結果と、水門よりも上流の排水路での水位および流速と水門よりも下流の排水路での水位および流速との検出結果とを入力されて、排水路を公共水域に繋げる排水口での水質が所定基準を満たす水門の開度を決定し、開度制御装置が、開度決定装置が決定した開度に基づき水門の開度を自動的に制御する。その際、あらかじめ判明している水路幅と、入力された水位および流速とから、各排水路での流量を求めることができる。
【００１０】
ところで水門の開度制御の際、通常の水門のようにゲート板を上昇させてゲート板の下側を開くことで水門よりも上流の排水路の水を下流の排水路に流すようにすると、水門よりも上流の排水路の水位の変化によってゲート板の下側の開口における水圧が変化するため、水門を通る水量を正確に制御することが困難になり、しかも水門を通る水量によっては水門よりも上流の排水路の底部に堆積している汚泥の巻上げが生じる可能性があるため、水門を通る水の水質を正確に検出できない。
【００１１】
これに対し本発明では、水門が、昇降機構でゲート板を下降させて開き、水門よりも上流の排水路の水を前記ゲート板の上側から水門よりも下流の排水路に流すので、水門よりも上流の排水路での水位にかかわらず、水門の開度（例えば、上流の排水路の水位とゲート板上端高さとの差）により、水門を通る水量を正確に制御することができ、しかも水門よりも上流の排水路の水を水面付近から下流の排水路に流すことから、上流の排水路の底部に堆積している汚泥の巻上げを生じさせないので、水門を通る水の水質を正確に検出することができる。
【００１２】
従って、本発明の水門開度制御システムによれば、水門の開度を自動的に制御し得て現場での水門の開放の手動操作を排除することができるとともに、水門の開度を速やかに制御し得て水門よりも上流の排水路での冠水被害を防止することができ、しかも排水口での水質が所定基準を満たすように開度を制御し得て排水口での水質基準超過を防止することができる。
【００１３】
なお、本発明の水門開度制御システムにおいては、前記開度決定装置は、前記水門よりも上流の前記排水路での水質を検出する上流水質検出器と、前記水門よりも下流の前記排水路での水質を検出する下流水質検出器と、前記水門よりも上流の前記排水路での水位を検出する上流水位検出器と、前記水門よりも上流の前記排水路での流速を検出する上流流速検出器と、前記水門よりも下流の前記排水路での水位を検出する下流水位検出器と、前記水門よりも下流の前記排水路での流速を検出する下流流速検出器と、の少なくとも一つからの出力信号を入力されるものであると、より容易に水門の開度を自動的に制御し得るので好ましい。
【００１４】
また、本発明の水門開度制御システムにおいては、前記開度決定装置は、あらかじめ求められた水門の開度と排水口での水質との関係に基づき、上流の水位に応じて水門の開度を決定するものであると、短時間で容易に水門の開度を決定できるので好ましい。
【００１５】
さらに本発明の水門開度制御システムにおいては、前記水質基準は、ＳＳ（浮遊物質：Suspended  Solids）濃度の基準であると、排水口での水質のＳＳ濃度基準超過を防止できるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の水門開度制御システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、上記実施形態の水門開度制御システムで開度を制御する水門を例示する断面図および正面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、上記例の水門の作動状態をそれぞれ示す断面図である。
【図４】上記実施形態の水門開度制御システムが具える検出器の配置を示す説明図である。
【図５】上記実施形態の水門開度制御システムでの制御における上流ＳＳ濃度と水門開度との関係を例示する関係線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の水門開度制御システムの一実施形態を示す構成図である。この実施形態の水門開度制御システムは、製鉄所の排水路に適用されたもので、図中符号１は排水路、２は水門、３はその水門２の開度制御を行う開度制御装置としての、通常のコンピュータを有するコントローラをそれぞれ示す。排水路１では、図では水門２より右側に位置する上流１ａから、水門２より左側に位置する下流１ｂに向かって水が流れ、その下流１ｂはここでは、図示しない排水口を介して公共水域としての海に繋がっている。また、排水路１の、水門２よりも下流１ｂには、他系統の排水路がこの例では２本合流している。
【００１８】
図２（ａ）および（ｂ）は、この実施形態の水門開度制御システムで開度を制御する水門の一例としての、先に本願出願人が特願２０１３−０９１３６６号にて提案した汚泥巻上げ防止用の水門を示す断面図および正面図であり、図中、符号１１はゲート板、Ｆは水面をそれぞれ示す。
【００１９】
この水門は従来のゲート板が一枚の水門を転用したもので、ここでは、従来の水門の、排水路１の下部から上部まで延在するとともに排水路１の両側壁に昇降可能に支持されている大きな一枚のゲート板から主ゲート板１１ａが形成され、その主ゲート板１１ａの、全高の略１／３の高さの下部が下段ゲート板として機能し、その主ゲート板１１ａの排水路下流１ｂ側（図では左側）にその主ゲート板１１ａの全高の略１／３の高さの中段ゲート板１１ｂが配置され、またその主ゲート板１１ａの排水路上流１ａ側（図では右側）にその主ゲート板１１ａの全高の略１／３の高さの上段ゲート板１１ｃが配置され、それら主ゲート板１１ａと中段ゲート板１１ｂと上段ゲート板１１ｃとが組み合わされてゲート板１１が構成されている。
【００２０】
そしてこの水門２では、それら中段ゲート板１１ｂおよび上段ゲート板１１ｃが、上記主ゲート板１１ａの両側部の排水路下流１ｂ側および上流１ａ側の面にそれぞれ設けられた、たとえば互いに向き合うガイド溝を持つ二本のガイド部材と、それらのガイド部材のガイド溝内にそれぞれ嵌合してそれらのガイド溝内を摺動するスライド部材とを有する図示しない通常の案内機構の、上記二本のガイド部材間に配置されて上記スライド部材に取り付けられ、主ゲート板１１ａにそれに沿って昇降可能に支持されている。
【００２１】
また、この水門２では、上記主ゲート板１１ａの中間部に複数の開口部１１ｄが形成されるとともに、上記主ゲート板１１ａの上部にも複数の開口部１１ｅが形成され、主ゲート板１１ａと一緒に中段ゲート板１１ｂおよび上段ゲート板１１ｃが下降している際の排水路１の中間部および上部の水が、上記主ゲート板１１ａを通り抜け可能とされている。
【００２２】
さらに、この水門２では、排水路１を横断方向に跨ぐフレーム１２上に、主ゲート板１１ａと中段ゲート板１１ｂと上段ゲート板１１ｃとを互いに独立に昇降させる３台の昇降機構１３が設けられている。
【００２３】
各昇降機構１３は、手動で水平軸線周りに回転駆動されるハンドル１４と、そのハンドル１４の回転を伝える連結ロッド１５と、ハンドル１４の回転をそれぞれ鉛直軸線周りのナットの回転に変換する図示しない歯車組を収容する二つのケース１６と、各々鉛直方向へ延在して上部の雄ねじで上記ナットと螺合し、連結ロッド１５を介してハンドル１４と連動するそれらのナットの回転により互いに同期して昇降する二本のシャフト１７と、連結ロッド１５のハンドル１４が設けられた側と反対側に設けられて連結ロッド１５を正逆回転駆動するモータ１８とを有している。
【００２４】
図２では、主ゲート板１１ａと中段ゲート板１１ｂと上段ゲート板１１ｃとがそれぞれ図示の閉止位置に位置して、ゲート板１１が排水路１を全閉しており、主ゲート板１１ａと、中段ゲート板１１ｂと、上段ゲート板１１ｃとは、各昇降機構１３の上記二本のシャフト１７の昇降により、それぞれその閉止位置と後述する開放位置との間で昇降される。
【００２５】
図３（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、これら主ゲート板１１ａと、中段ゲート板１１ｂと、上段ゲート板１１ｃとの昇降を組み合わせた、この水門２の互いに異なる作動状態をそれぞれ示している。
【００２６】
すなわち、図３（ａ）は、図２におけると同様、ゲート板１１が排水路１を全閉している状態を示し、ここでは主ゲート板１１ａが排水路１の底部まで下降して主ゲート板１１ａの下部である下段ゲート板が排水路１の下部を閉止し、中段ゲート板１１ｂが排水路１の中間部に位置して主ゲート板１１ａの中間部の開口部１１ｄを閉止し、上段ゲート板１１ｃが排水路１の上部に位置して主ゲート板１１ａの上部の開口部１１ｅを閉止している。
【００２７】
上記全閉状態からこの水門２を開く際に、図３（ａ）に示すように、水門２の上流１ａ側（図では右側）の排水路１の水面Ｆが水路１の上部近くにあり、水門２の下流１ｂ側（図では左側）の排水路１の水面Ｆとの間に大きな差がある場合に、モータ１８を作動させることで、昇降機構１３が先ず、図３（ｂ）に示すように、上段ゲート板１１ｃを排水路１の中間部まで下降させるとともに中段ゲート板１１ｂを排水路１の下部まで下降させて、排水路１の上部の水を上側から徐々に、主ゲート板１１ａの上部の開口部１１ｅを通して下流に流す。
【００２８】
この排水路１の上部の水の通流で水門２の上流１ａ側の排水路１の水面Ｆが水門２の下流１ｂ側の排水路１の水面と一致しない場合は次に、図２（ｃ）に示すように、上段ゲート板１１ｃを排水路１の下部までさらに下降させて排水路１の中間部の水を上側から徐々に主ゲート板１１ａの中間部の開口部１１ｄを通して下流に流し、これで水門２の上流側の排水路１の水面Ｆが水門２の下流側の排水路１の水面と一致しない場合はさらに、図１（ａ）に仮想線で示すように、主ゲート板１１ａと中段ゲート板１１ｂと上段ゲート板１１ｃとを一緒に上昇させて排水路１の下部の水を排水路１の底部付近から徐々に流す。
【００２９】
なお、上段ゲート板１１ｃを排水路１の中間部まで下降させる際に、中段ゲート板１１ｂを排水路１の下部まで下降させずに排水路１の中間部に維持しておき、上段ゲート板１1ｃを排水路１の下部まで下降させる際に、中段ゲート板１１ｂも一緒に排水路１の下部まで下降させるようにしてもよい。
【００３０】
また、水門２の上流１ａ側の排水路１の水面Ｆが排水路１の中間部にある場合は、先ず、中段ゲート板１１ｂを排水路１の下部まで下降させて排水路１の中間部の水を上側から徐々に主ゲート板１１ａの中間部の開口部１１ｄを通して下流に流し、これで水門２の上流１ａ側の排水路１の水面Ｆが水門２の下流１ｂ側の排水路１の水面と一致しない場合は次に、主ゲート板１１ａと中段ゲート板１１ｂとを一緒に上昇させて、排水路１の下部の水を排水路１の底部付近から徐々に下流に流す。
【００３１】
なお、水門２の上流１ａ側の排水路１の水面Ｆが排水路１の下部の近くの中間部にある場合は、中段ゲート板１１ｂを排水路１の下部まで下降させる代わりに排水路１の上部まで上昇させて、排水路１の中間部の水を主ゲート板１１ａの中間部の開口部１１ｄを通して下流に流してもよい。
【００３２】
従って、この水門２によれば、排水路１中の水位が少なくとも排水路１の中間部以上であればその水位にかかわらず水面Ｆ付近からゲート板１１を開放でき、排水路１の底部に堆積している汚泥Ｍの巻上げを生じさせずに速やかに排水路１を開放して水門２の上流１ａ側の水を下流１ｂ側の排水路１に流出させることができる。
【００３３】
しかしてこの実施形態の水門開度制御システムでは、図１に概略を示すように、上記の水門２の上流１ａに設けた後述する検出器と、上記の水門２の下流１ｂの２本の他系統の排水路の合流点より下流側に設けた後述する検出器とから、開度決定装置および開度制御装置としてのコントローラ３が検出結果のデータを受け、そのコントローラ３が、水門２のモータ１８を作動させて、排水口での水質が所定基準としての例えばＳＳ（浮遊物質：Suspended Solids）濃度基準を満たすように水門２の開度を制御する。
【００３４】
図４は、この実施形態の水門開度制御システムが具える検出器の配置を示す説明図である。すなわちこの実施形態の水門開度制御システムでは、排水路１の、水門２よりも上流１ａの位置に上流水質検出器としての上流水質センサ４を設けるとともに、排水路１の、水門２よりも下流１ｂであって２本の他系統の排水路の合流点より下流側の位置に下流水質検出器としての下流水質センサ５を設ける。これら上流水質センサ４および下流水質センサ５としては、例えば互いに対向する発光素子と受光素子との間に水質検出対象の水を通してその水の光透過度を測定することで、実質的にリアルタイムで水質を検出し、その検出結果を示す出力信号を実質的に連続的に出力する、通常のものを用いることができる。
【００３５】
また、この実施形態の水門開度制御システムでは、排水路１の、水門２よりも上流１ａの位置に上流水位検出器としての上流水位計６を設けるとともに、排水路１の、水門２よりも下流１ｂであって２本の他系統の排水路の合流点より下流側の位置に下流水位検出器としての下流水位計７を設ける。これら上流水位計６および下流水位計７としては、例えば水底付近に配置され、水位に比例する水頭圧を外側から受けるとともに内側からスプリングで押圧されてバランスするベローズの変位を差動トランスで検出し、その検出結果を示す出力信号を実質的に連続的に出力する、通常のものを用いることができる。
【００３６】
さらに、この実施形態の水門開度制御システムでは、排水路１の、水門２よりも上流１ａの位置に上流流速検出器としての上流流速計８を設けるとともに、排水路１の、水門２よりも下流１ｂであって２本の他系統の排水路の合流点より下流側の位置に下流流速検出器としての下流流速計９を設け、さらに、水門２に、ゲート板１１の開度を示す主ゲート板１１ａと中段ゲート板１１ｂと上段ゲート板１１ｃとのそれぞれの高さを検出して出力する水門開度計１０を設ける。上流流速計８および下流流速計９としては、例えばファラデーの法則を用いた電磁誘導式の通常のものを用いることができる。また水門開度計１０としては、例えば連結ロッド１５等の回転角を検出する通常のロータリーエンコーダを用いることができる。
【００３７】
これら上流水質センサ４および下流水質センサ５と、上流水位計６および下流水位計７と、上流流速計８および下流流速計９と、水門開度計１０との出力信号は、それぞれコントローラ３に常時入力され、コントローラ３は、あらかじめ入力されたプログラムに基づき作動して、上記出力信号と、あらかじめ与えられている水路幅とから、先ず、排水口での水質がＳＳ濃度基準を満たす水門２の開度を所定時間間隔（例えば１分間隔）で繰返し決定し、次いでその開度を実現するように水門２のモータ１８の作動を常時制御する。
【００３８】
例えば、排水路１の上流１ａでのＳＳ濃度が２００ｍｇ／ｌで、水門２を通る水の流量が１００ｍ３／ｈとすると、上流１ａから水門２を通って下流１ｂへ流れる浮遊物質の量は２００ｍｇ／ｌ×１００ｍ３／ｈ＝２０ｋｇ／ｈであり、このとき、排水路１の下流１ｂでのＳＳ濃度が５０ｍｇ／ｌで、流量が２本の他系統の排水路からの合流を加えて２０００ｍ３／ｈとすると、下流１ｂで流れる浮遊物質の量は５０ｍｇ／ｌ×２０００ｍ３／ｈ＝１００ｋｇ／ｈであるので、上流１ａから水門２を通って下流１ｂへ流れる浮遊物質分を除いた下流１ｂでの水質は、（１００ｋｇ／ｌ−２０ｋｇ／ｌ）÷（２０００ｍ３／ｈ−１００ｍ３／ｈ）＝４２ｍｇ／ｌとなる。
【００３９】
ここで、排水口での水質のＳＳ濃度基準が１００ｍｇ／ｌであるとするとともに、水門２を通る水の流量をＸとすると、排水口を通る浮遊物質の量は１００ｍｇ／ｌ×（１９００ｍ３／ｈ＋Ｘｍ３／ｈ）＝（１９００ｍ３／ｈ×４２ｍｇ／ｌ）＋（Ｘｍ３／ｈ×２００ｍｇ／ｌ）となるので、最大でＸ＝１，１０２ｍ３／ｈまで水門２に水を通すように水門２の開度を決定できるということが判明する。
【００４０】
水門２は、ゲート板１１の上部から水を流すので、この実施形態では上流水位計６の出力値から判明する水門２よりも上流１ａの排水路１の水位とゲート板１１の上端高さ（上段ゲート板１１ｃや中段ゲート板１１ｂの上端高さ）との差（水位差）として設定した水門２の開度と、水門２を通る水の流量との関係式を事前に作成しておくとともに、あらかじめ判明している上流１ａおよび下流１ｂの水路幅と上流水位計６および下流水位計７並びに上流流速計８および下流流速計９の出力値とから上流１ａおよび下流１ｂでの流量を求め、さらに上流水質センサ４および下流水質センサ５の出力値を用いることで、上記計算を自動的に行い、水門開度計１０の出力値のフィードバックを受けて、上流１ａおよび下流１ｂの水位に見合う水門２の開度を自動的に調整することができる。
【００４１】
［実施例］
以下の表１は、この実施形態の水門開度制御システムによる水門２の開度制御の一実施例を示しており、この実施例では、排水路１の水路幅が水門２よりも上流１ａで３ｍ、水門２よりも下流１ｂで１０ｍであり、測定した水位が上流１ａで０．５ｍ、下流１ｂで２ｍであり、測定した流速が上流１ａで２ｍ／ｍｉｎ、下流１ｂで２ｍ／ｍｉｎであり、これらから計算した流量が上流１ａで１８０ｍ３／ｈ、下流１ｂで２，４００ｍ３／ｈ（他系統からの合流分２，２２０ｍ３／ｈを含む）であり、測定したＳＳ濃度が上流１ａで３００ｍｇ／ｌ、下流１ｂで５０ｍｇ／ｌ、従って、上述の如くして計算した他系統からのＳＳ濃度が５１ｍｇ／ｌである。
【００４２】
【表１】
2015113635.tif 000003
【００４３】
ここで、下流１ｂを海に繋げる排水口での水質のＳＳ濃度基準が１００ｍｇ／ｌであるとすると、水門２を通って上流１ａから下流１ｂへ流れる水の流量は計算で５４０ｍ３／ｈとなり、流速２ｍ／ｍｉｎから水の断面積を計算で求めると４．５ｍ２となり、水路幅が３ｍであるので、水門２は水路幅全体に開くものとすると水位差（開口高さ）は１．５０ｍとなる。従って、この水位差の値以下の水位差となるように水門２の開度を制御すればよい。
【００４４】
なお、図５は、上記実施形態の水門開度制御システムでの制御における上流ＳＳ濃度と水門開度との関係を例示する関係線図であり、下流１ｂでのＳＳ濃度基準の設定を１００ｍｇ／ｌとした場合（図中の下側の曲線）と、下流１ｂでのＳＳ濃度基準の設定を２００ｍｇ／ｌとした場合（図中の下側の曲線）とを示している。上記実施例の場合もこの１００ｍｇ／ｌの曲線に含まれている。
【００４５】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば水門２は、上記例のように主ゲート板１１ａと中段ゲート板１１ｂと上段ゲート板１１ｃとを有するものでなく、上下２段のゲート板を有し、それらのうち上段ゲート板を下降させて水門を開くものでもよく、あるいは１枚のゲート板を排水路１の底部に設けたゲート板収容溝内に下降させて水門を開くものでもよい。
【００４６】
また、上流水質センサ４と、下流水質センサ５と、上流水位計６と、下流水位計７と、上流流速計８と、下流流速計９との少なくとも一つに代えて、別途の測定器あるいは手作業でデータを取得して、そのデータをコントローラ３に入力するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
かくして本発明の水門開度制御システムによれば、水門の開度を自動的に制御し得て現場での水門の開放の手動操作を排除することができるとともに、水門の開度を速やかに制御し得て水門よりも上流の排水路での冠水被害を防止することができ、しかも排水口での水質が所定基準を満たすように開度を制御し得て排水口での水質基準超過を防止することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  排水路
１ａ  上流
１ｂ  下流
２  水門
３  コントローラ
４  上流水質センサ
５  下流水質センサ
６  上流水位計
７  下流水位計
８  上流流速計
９  下流流速計
１０  水門開度計
１１  ゲート板
１１ａ  主ゲート板
１１ｂ  中段ゲート板
１１ｃ  上段ゲート板
１１ｄ，１１ｅ  開口部
１２  フレーム
１３  昇降機構
１４  ハンドル
１５  連結ロッド
１６  ケース
１７  シャフト
１８  モータ
Ｆ  水面
Ｍ  汚泥
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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