(57)【要約】【課題】ダムからの放流量を適切に制御する。【解決手段】ダム１下流の河川７における計測点Ａの水位ＨＡを計測する水位計１５ａと、水位計１５ａにより計測された水位ＨＡに基づいてバルブ５から放流する水の放流量を制御する放流量制御装置２０とを備える。放流量制御装置２０は、バルブ５から放流する水６の決定放流量を演算する演算本体部２２と、ダム１から放流する水６の放流量を決定放流量に制御する制御部２５とを有する。演算本体部２２は、水位ＨＡを計測点流量に換算する換算部と、計測時自然流量を演算する流量演算部と、予測自然流量を予測する予測演算部と、決定放流量を演算する放流量演算部とを有する。【選択図】図１
2008013979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムの放水路に設けられたバルブからダム下流へ放流する水の放流量を制御するダムの放流量制御システムであって、
ダム下流の河川における、上記バルブから放流された水が時間ｔで到達する点である計測点の水位を計測する水位計と、
上記水位計により計測された水位に基づいて上記バルブから放流する水の放流量を制御する放流量制御装置と、
を備え、
上記放流量制御装置は、
上記バルブから放流する水の決定放流量を算出する演算本体部と、
上記ダムから放流する水の放流量を上記演算本体部で演算された上記決定放流量に制御する制御部と、
を有し、
上記演算本体部は、
上記水位計により計測時点Ｔ１に計測された水位を上記計測点の計測点流量に換算する換算部と、
上記計測時点Ｔ１から時間ｔ前の時点Ｔ２における、上記バルブからの水の放流量である到達時間前放流量を上記計測点流量から引いて上記計測点の計測時点Ｔ１における計測時自然流量を演算する流量演算部と、
上記計測時自然流量に基づいて、上記計測時点Ｔ１から時間ｔ後の時点Ｔ３における上記計測点の予測自然流量を予測する予測演算部と、
上記予測自然流量に基づいて上記決定放流量を演算する放流量演算部と、
を有する、ダムの放流量制御システム。
【請求項２】
請求項１のダムの放流量制御システムにおいて、
上記放流量制御装置は、上記演算本体部の演算に用いるデータを収納する収納部をさらに有する、ダムの放流量制御システム。
【請求項３】
請求項１または２のダムの放流量制御システムにおいて、
上記放流量制御装置は、上記放流量演算部において求められる上記決定放流量を記憶する第１メモリ部をさらに有し、
上記第１メモリ部は、上記時点Ｔ２の上記決定放流量を上記計測時点Ｔ１における上記到達時間前放流量として、上記演算本体部の上記流量演算部に出力する、ダムの放流量制御システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つのダムの放流量制御システムにおいて、
上記放流量制御装置の上記演算本体部は、
上記流量演算部で求められた上記計測時自然流量と、あらかじめ設定された基準流量とを比較し、上記計測時自然流量が、該基準流量よりも大きい場合には、上記決定放流量をゼロとする判断部をさらに有する、ダムの放流量制御システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つのダムの放流量制御システムにおいて、
上記放流量制御装置における上記演算本体部の上記放流量演算部は、
あらかじめ設定された確保流量から上記予測演算部において求められた上記予測自然流量を引いた演算放流量を演算する演算放流量演算部と、
上記演算放流量がゼロより小さい場合には、上記決定放流量をゼロとし、該演算放流量がゼロ以上である場合には、該演算放流量と、上記バルブからの水の放流量の最大値である制限放流量とを比較し、上記演算放流量および該制限放流量のうち小さい方を上記決定放流量とする放流量決定部と、
を有する、ダムの放流量制御システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つのダムの放流量制御システムにおいて、
上記予測演算部は、
上記計測時点Ｔ１の上記計測時自然流量から、上記時点Ｔ２の上記計測時自然流量である上記到達時間前自然流量を引いた増減量を算出する増減量算出部と、
上記増減量に基づいて上記予測自然流量を予測する予測部と、
を有する、ダムの放流量制御システム。  
【請求項７】
請求項６のダムの放流量制御システムにおいて、
上記放流量制御装置は、上記計測時点Ｔ１の上記計測時自然流量を記憶する第２メモリ部をさらに有し、
上記第２メモリ部は、上記時点Ｔ２の上記計測時自然流量を上記計測時点Ｔ１における上記到達時間前自然流量として、上記演算本体部の上記予測演算部に出力する、ダムの放流量制御システム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つのダムの放流量制御システムにおいて、
上記バルブの開閉を行うバルブ開閉部をさらに備え、
上記放流量制御装置の上記制御部は、上記演算本体部により演算された上記決定放流量の水を上記バルブから放流するための上記バルブ開閉部における上記バルブの開度を決定する、ダムの放流量制御システム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つのダムの放流量制御システムにおいて、
上記ダムの水位を計測するダム水位計と、
上記ダムの水を取水する取水口を有し、上記放水路に該ダムの水を流すための取水管と、
上記取水管の上記取水口における上記ダムの底面からの高さを調節するために該取水管を移動させる移動部と、
をさらに備え、
上記放流量制御装置は、上記ダムの水面から上記取水口までの高さを一定に保つために、上記移動部における上記取水管の移動を制御する取水管制御部をさらに有する、ダムの放流量制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダムの放水路に設けられたバルブからダム下流へ放流する水の放流量を制御するダムの放流量制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所においては、ダムにより水を堰き止め、貯水した水をダムから取水し、この水により水車を回転させ、発電機を回転させて発電を行っている。一方、ダムには、ダム下流の河川に水を放流するための放水路が別に設けられ、放水路に設けられたバルブの開閉により、水の放流量を調節している。放流量は、河川地域等との取り決めによる河川流量を維持できるように調節される。
【０００３】
この放流量の調節の方法として、例えば、特許文献１に示すようなダムゲート制御装置を用いた調節方法が知られている。このダムゲート制御装置は、計測した河川水位と設定された目標水位とを制御部に入力し、メモリ部に記憶された河川断面積と、河川水位および目標水位との偏差をもとに、目標水位とするのに必要なゲート開度を求めるものである。
【特許文献１】特開平８−９２９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の制御装置では、現在の河川水位を目標水位にするために必要な放流量を求め、ゲート開度を求めるものである。しかしながら、放流量が、計測点の河川流量に反映されるのは、放流水がゲートから計測点に到達するまでの時間が経過した後である。したがって、このような放流量の制御では、実際には、取り決めの河川流量に達しなかったり、過剰な放流を行ってしまう場合があり、適切な放流量の制御が行われないという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダムからの放流量を適切に制御することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るダムの放流用制御システムは、ダムの放水路に設けられたバルブからダム下流へ放流する水の放流量を制御するダムの放流量制御システムであって、ダム下流の河川における、上記バルブから放流された水が時間ｔで到達する点である計測点の水位を計測する水位計と、上記水位計により計測された水位に基づいて上記バルブから放流する水の放流量を制御する放流量制御装置と、を備え、上記放流量制御装置は、上記バルブから放流する水の決定放流量を演算する演算本体部と、上記ダムから放流する水の放流量を上記演算本体部で演算された上記決定放流量に制御する制御部と、を有し、上記演算本体部は、上記水位計により計測時点Ｔ１に計測された水位を上記計測点の計測点流量に換算する換算部と、上記計測時点Ｔ１から時間ｔ前の時点Ｔ２における、上記バルブからの水の放流量である到達時間前放流量を上記計測点流量から引いて上記計測点の計測時点Ｔ１における計測時自然流量を演算する流量演算部と、上記計測時自然流量に基づいて、上記計測時点Ｔ１から時間ｔ後の時点Ｔ３における上記計測点の予測自然流量を予測する予測演算部と、上記予測自然流量に基づいて上記決定放流量を演算する放流量演算部と、を有する。
【０００７】
上記の構成によると、水位計により計測された水位は、放流量制御装置における演算本体部の換算部で、計測点流量に換算される。次に、流量演算部において、計測点流量から計測時自然流量が求められる。予測演算部において、計測時自然流量に基づいて予測自然流量が予測される。放流量演算部において、予測自然流量から決定放流量が演算される。放流量制御装置の制御部は、演算本体部で演算された決定放流量の水をダムから放流するように放流量を制御する。
【０００８】
このように、ダムのバルブから放流する水の放流量を、計測時における計測点の流量を基準として決定するのではなく、計測時点Ｔ１から時間ｔ後の時点Ｔ３における計測点の自然流量を予測して、この予測自然流量を基準として決定する。したがって、放流した水が計測点の流量として反映される時点における自然流量に基づいて、放流量が決定されるため、過剰な放流や、確保流量を満たさない放流が抑制され、適切な放流量の制御が行われる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放流した水が計測点の流量として反映される時点における自然流量を予測して、予測した自然流量に基づいて放流量が決定されるので、ダムからの放流量を適切に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１に、本発明の実施例に係るダムの放流量制御システムを適用した放流設備の概略構成を示す。
【００１２】
貯水池２がダム１によって堰き止められている。ダム１には、ダム１下流の河川７に水６を放流するための放水路３が設けられている。ダム１の貯水池２側の壁部１ａには、貯水池２の水６を取水し、放水路３に流入させるための取水管４の下端が取り付けられている。取水管４は、移動部１０によって、ダム１の壁部１ａに対して垂直な方向を回転軸として、壁部１ａに沿って回動し、取水管４の上端に開けられた取水口４ａにおけるダム１の水面からの深さｈが調節されるようになっている。
【００１３】
放水路３には、ダム１の貯水池２と反対側にバルブ５が開けられている。放水路３のバルブ５の開閉を操作することで、ダム１下流の河川７への水６の放流量Ｒが調節される。この放流量Ｒの調節は、バルブ５の開度を制御することによって行う。バルブ５は、放水路３に設けられたバルブ開閉部１１によって開閉され、バルブ開閉部１１の制御を行う開度制御部１２によって、その開度が制御される。なお、貯水池２の水面から取水管４の取水口４ａまでの高さｈが一定のときは、放流量Ｒとバルブの開度とは、１対１で対応した関係にある。
【００１４】
ダム１下流の河川７における計測点Ａと、計測点Ａよりも下流の計測点Ｂとには、水位Ｈを計測する河川側水位計１５ａ，１５ｂが設置されている。計測点ＡおよびＢはそれぞれ、ダム１から放流された水が時間ｔＡおよびｔＢで到達する点である。
【００１５】
図１の上部に、ダム１のバルブ５からの水の放流量Ｒを制御するための放流量制御装置２０を示す。放流量制御装置２０は、データ入力部２１と、演算本体部２２と、収納部２３と、第１，第２メモリ部２４，２７と、制御部２５と、取水管制御部２６とを備えている。
【００１６】
データ入力部２１には、河川側水位計１５ａ，１５ｂにより計測された計測点Ａ，Ｂの水位ＨＡ，ＨＢを示す信号が入力される。
【００１７】
収納部２３には、あらかじめ設定した確保流量Ｑｎ、基準流量Ｑｓ、制限放流量Ｒｌおよび時間ｔＡ，ｔＢのデータが収納されている。確保流量Ｑｎは、計測点において確保すべき流量として河川地域等とにより取り決められた流量である。基準流量Ｑｓは、確保流量Ｑｎよりも多い流量に設定されている。制限放流量Ｒｌは、バルブ５からの水６の放流量Ｒの上限値である。
【００１８】
演算本体部２２は、データ入力部２１から入力される河川の水位ＨＡ，ＨＢおよび収納部２３から入力される各データ等に基づいて、バルブ５から放流する水の決定放流量Ｒｄの演算を行う。
【００１９】
第１メモリ部２４は、演算本体部２２により演算された決定放流量Ｒｄを記憶するとともに、この決定放流量Ｒｄを各時点の到達時間前放流量Ｒｔとして演算本体部２２に出力する。
【００２０】
第２メモリ部２７は、演算本体部２２により演算された計測時自然流量Ｑ２を記憶するとともに、この計測時自然流量Ｑ２を各時点の到達時間前自然流量Ｑｔとして演算本体部２２に出力する。
【００２１】
制御部２５は、演算本体部２２により演算された決定放流量Ｒｄを、バルブ５から決定放流量Ｒｄの水を放流するために必要なバルブ５の開度に変換する。制御部２５によって求められたバルブ５の開度に基づいて、ダム１の開度制御部１２がバルブ開閉部１１の開度の制御を行う。
【００２２】
取水管制御部２６は、ダム水位計１３により計測された貯水池２の水位Ｈｄに基づいて、貯水池２の水面から取水管４の取水口４ａまでの深さｈを一定に維持させるために、取水管４の位置を決める。具体的には、貯水池の水位Ｈｄと、取水口４ａの貯水池２の底面からの高さｈｓとの差が深さｈとなる。したがって、取水管制御部２６は、水位Ｈｄから、あらかじめ設定された深さｈを引いて高さｈｓを求め、この高さｈｓに取水口４ａがくるように移動部１０が、取水管４を回動させる。
【００２３】
図２に示すように、演算本体部２２は、換算部３１、流量演算部３２、判断部３３、増減量算出部３４、予測部３５、放流量演算部３６および放流量決定部３７を有している。
【００２４】
換算部３１は、データ入力部２１から入力される水位ＨＡ，ＨＢを計測点Ａ，Ｂを流れる水６の流量である計測点流量Ｑ１に換算する部分である。換算は、あらかじめ、計測点Ａ，Ｂの水位ＨＡ，ＨＢに対応する計測点Ａ，Ｂの流量を調べて表にした換算表に基づいて行う。換算表のデータは、収納部２３に収納されている。
【００２５】
流量演算部３２は、計測点Ａ，Ｂにおける計測時点Ｔ１の計測時自然流量Ｑ２を演算する部分である。自然流量とは、河川７に流れる水６のうち、ダム１から放流された貯水池２の水６を含まない、河川７に自然に流れる水の量をいう。ここで、計測時点Ｔ１に計測点を通過するダム１からの放流水は、計測時点Ｔ１から時間ｔ前の時点である時点Ｔ２に放流されたものである。したがって、バルブ５から時点Ｔ２に放流された水の放流量Ｒである到達時間前放流量Ｒｔを計測時点Ｔ１の計測点流量Ｑ１から引くことで、計測時点Ｔ１の計測時自然流量Ｑ２が求められる。
【００２６】
到達時間前放流量Ｒｔは、時点Ｔ２において、演算本体部２２で求められた決定放流量Ｒｄが第１メモリ部２４に記憶されたデータのである。この時点Ｔ２の決定放流量Ｒｄが計測時点Ｔ１における到達時間前放流量Ｒｔとして、計測時点Ｔ１における流量演算部３２の演算時に第１メモリ部２４から入力される。
【００２７】
また、計測時点Ｔ１において演算された計測時自然流量Ｑ２は、第２メモリ部２７に記憶される。
【００２８】
判断部３３は、流量演算部３２において演算された計測時自然流量Ｑ２が、収納部２３にデータとして収納された基準流量Ｑｓよりも小さいか否かを判断する部分である。計測時自然流量Ｑ２が基準流量Ｑｓよりも大きい場合には、バルブ５から放流する必要がある放流量Ｒとしての演算放流量Ｒｎをゼロとする。基準流量Ｑｓは、判断部３３の演算時に収納部２３から入力される。
【００２９】
増減量算出部３４と予測部３５とは、計測時点Ｔ１から時間ｔ後の時点である時点Ｔ３における計測点の予測自然流量Ｑ３を予測する予測演算部である。
【００３０】
増減量算出部３４は、計測点Ａ，Ｂにおいて時点Ｔ２から計測時点Ｔ１までに増減した自然流量である増減量ｄを求める部分である。増減量ｄは、時点Ｔ２の自然流量である到達時間前自然流量Ｑｔから計測時点Ｔ１の計測時自然流量Ｑ２を引いて求める。計測点Ａ，Ｂを流れる水の自然流量は一定ではなく、天候、気温、時刻、季節等により変化する。この自然流量の変化のうち、時点Ｔ２から計測時点Ｔ１までの増減量ｄを求める。
【００３１】
到達時間前自然流量Ｑｔは、時点Ｔ２において演算された計測時自然流量Ｑ２が、第２メモリ部２７に記憶されたデータである。この到達時間前自然流量Ｑｔは、計測時点Ｔ１における増減量算出部３４の演算時に第２メモリ部２７から入力される。
【００３２】
予測部３５は、増減量算出部３４において求められた増減量ｄに基づいて、時点Ｔ３において、計測点を流れると予測される自然流量としての予測自然流量Ｑ３を求める。予測自然流量Ｑ３は、計測時自然流量Ｑ２から増減量ｄを引いた量として、時点Ｔ２から計測時点Ｔ１までの自然流量の増減と同様に、計測時点Ｔ１から時点Ｔ３までの自然流量が増減するとして算出することもできる。また、予測自然流量Ｑ３は、過去の計測点Ａ，Ｂにおける水位ＨＡ，ＨＢと増減量ｄの平均値との関係を記録したデータを用いて算出することもできる。このデータは、収納部２３に記憶されている。
【００３３】
放流量演算部３６と放流量決定部３７とは、予測自然流量Ｑ３に基づいて決定放流量Ｒｄを求める放流量演算部である。
【００３４】
放流量演算部３６は、時点Ｔ３における計測点Ａ，Ｂの流量が、収納部２３にデータとして収納された確保流量Ｑｎとなるために、放流する必要がある放流量Ｒとしての演算放流量Ｒｎを求める部分である。演算放流量Ｒｎは、確保流量Ｑｎから、予測部３５において求められた時点Ｔ１の予測自然流量Ｑ３を引いて求める。確保流量Ｑｎは、放流量演算部３６における演算時に収納部２３から入力される。
【００３５】
放流量決定部３７は、実際にバルブ５から放流する水の放流量Ｒである決定放流量Ｒｄを求める部分である。収納部２３に設定された制限放流量Ｒｌと、放流量演算部３６において求められた演算放流量Ｒｎとを比較し、制限放流量Ｒｌおよび演算放流量Ｒｎのうち小さい方が決定放流量Ｒｄとされる。
【００３６】
次に、本発明に係るダム１の放流量制御システムを用いて、放流量Ｒを制御する方法について説明する。
【００３７】
（第１の実施例）
まず、計測点Ａのみの水位ＨＡに基づいて、放流量の制御を行う場合について説明する。
【００３８】
放流量制御装置２０の収納部２３において、あらかじめ設定された確保流量Ｑｎ、基準流量Ｑｓ、制限放流量Ｒｌおよび時間ｔＡのデータが収納されている。
【００３９】
水位計１５によって計測時点Ｔ１の計測点Ａの水位ＨＡを計測する。水位ＨＡの計測は１時間毎に行い、演算本体部２２における決定放流量Ｒｄの演算も１時間毎に行う。
【００４０】
計測された水位ＨＡは、放流量制御装置２０におけるデータ入力部２１に入力される。データ入力部２１は、水位ＨＡのデータを演算本体部２２に出力する。
【００４１】
次に、演算本体部２２において決定放流量Ｒｄを演算する。図３に、演算本体部２２における演算の動作をフローチャートで示す。
【００４２】
換算部３１で水位ＨＡのデータを読み込む（ステップＳ１）。
【００４３】
換算部３１において、水位ＨＡから、計測点Ａの計測時点Ｔ１の計測点流量Ｑ１に換算する（ステップＳ２）。
【００４４】
流量演算部３２において、計測時点Ｔ１の計測点流量Ｑ１から、計測時点Ｔ１の計測点Ａにおける計測時自然流量Ｑ２を求める。計測時自然流量Ｑ２は、計測点流量Ｑ１から到達時間前放流量Ｒｔを引いて求める（ステップＳ３）。到達時間前放流量Ｒｔは、第１メモリ部２４から入力される。
【００４５】
判断部３３において、計測時自然流量Ｑ２が、基準流量Ｑｓよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００４６】
計測時自然流量Ｑ２が、基準流量Ｑｓ以上である場合には、放流量演算部３６において、演算放流量Ｒｎをゼロとする（ステップＳ５）。そして、放流量決定部３７において、演算放流量Ｒｎを決定放流量Ｒｄとする（ステップＳ１３）。そして、演算を終了する。
【００４７】
一方、計測時自然流量Ｑ２が、基準流量Ｑｓよりも小さい場合には、増減量算出部３４において、増減量ｄを演算する。増減量ｄは、到達時間前自然流量Ｑｔから計測時自然流量Ｑ２を引いて求める（ステップＳ６）。到達時間前自然流量Ｑｔは、第２メモリ部２７から入力される。
【００４８】
予測部３５において、増減量ｄに基づいて、計測時点Ｔ１に放流した水が、計測点Ａに到達する時点である時点Ｔ３における予測自然流量Ｑ３を求める（ステップＳ７）。
【００４９】
放流量演算部３６において、演算放流量Ｒｎを演算する。演算放流量Ｒｎは、確保流量Ｑｎから予測自然流量Ｑ３を引いて求める（ステップＳ８）。確保流量Ｑｎは、収納部２３から入力される。
【００５０】
放流量決定部３７において、演算放流量Ｒｎがゼロよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ９）。
【００５１】
演算放流量Ｒｎがゼロよりも小さい場合には、決定放流量Ｒｄをゼロとする（ステップＳ１０）。そして、演算を終了する。
【００５２】
一方、演算放流量Ｒｎがゼロ以上である場合には、演算放流量Ｒｎが制限放流量Ｒｌよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１１）。制限放流量Ｒｌは、収納部２３から入力される。  
【００５３】
演算放流量Ｒｎが制限放流量Ｒｌよりも大きい場合には、制限放流量Ｒｌを決定放流量Ｒｄとする（ステップＳ１２）。そして、演算を終了する。
【００５４】
一方、演算放流量Ｒｎが制限放流量Ｒｌよりも小さい場合には、演算放流量Ｒｎを決定放流量Ｒｄとする（ステップＳ１３）。そして、演算を終了する。
【００５５】
演算本体部２２において演算された決定放流量Ｒｄは第１メモリ部２４に記憶される。ステップＳ２において演算された計測時点Ｔ１の計測時自然流量Ｑ２は第２メモリ部２７に記憶される。
【００５６】
決定放流量Ｒｄは、制御部２５に出力される。制御部２５は、決定放流量Ｒｄをバルブ５から決定放流量Ｒｄの水を放流するために必要なバルブ５の開度に変換する。制御部２５によって求められたバルブ５の開度に基づいて、ダム１の開度制御部１２がバルブ開閉部１１の開度の制御を行う。
【００５７】
このように、計測時点Ｔ１から時間ｔ後の時点Ｔ３、すなわち、放流した水が計測点Ａに到達する時点における計測点Ａの自然流量を予測して、この予測自然流量Ｑ３を基準としてダム１のバルブ５から放流する水の決定放流量Ｒｄを求めている。したがって、計測時における計測点Ａの流量を基準とするのではなく、放流した水が計測点Ａの流量として反映される時点における予測自然流量Ｑ３に基づいて決定放流量Ｒｄを求めるので、過剰な放流や、確保流量Ｑｎを満たさないような放流が抑制され、適切な放流量Ｒの制御が行われる。
【００５８】
一方、図１に示すように、取水管４の位置が、放流量制御装置２０の取水管制御部２６によって制御されている。
【００５９】
具体的には、ダム水位計１３が貯水池２の水位Ｈｄを計測する。計測された水位Ｈｄのデータは、放流量制御装置２０の取水管制御部２６に入力される。移動部１０からは、取水管４の取水口４ａの貯水池２の底面からの高さｈｓのデータが取水管制御部２６に入力される。
【００６０】
取水管制御部２６は、貯水池２の水位Ｈｄから、取水口４ａの高さｈｓを引いて、貯水池２の水面から取水管４の取水口４ａまでの高さｈを求める。高さｈが、取水管制御部２６にあらかじめ設定された値、例えば、ｈ＝２０００ｍｍとなるように、取水管制御部２６が取水口４ａの高さｈｓを制御する。すなわち、移動部１０が取水管４を壁部１ａに沿って回動させて、高さｈが定められた値となるようにする。
【００６１】
発電により、貯水池２の水位Ｈｄが低下し、取水口４ａが水面よりも高い位置に露出してしまうと、取水ができない。逆に、降雨等によって水位Ｈｄが上昇し、貯水池２の水面から離れた部分の水を取水管４が取水してしまうと、温度の低い水や、濁水を取水してしまい、このような水を河川に放流すると、河川環境に悪影響を与えてしまう。しかし、本発明のダムの放流量制御システムにおいては、貯水池２の水面から取水管４の取水口４ａまでの高さｈが一定となるように、取水管４の移動が制御されている。したがって、取水口４ａが水面から露出することを抑制することができる。さらに、高さｈが一定に維持されて、取水管４からの取水の量が安定するので、バルブ５の開度と放流量Ｒとの１対１の関係が安定する。このため、制御部２５で求められたバルブ５の開度によって、演算本体部２２で演算された決定放流量Ｒｄをより確実に放流することができるので、放流量Ｒの制御をさらに適切に行うことができる。また、高さｈを小さく設定することで、貯水池２の水面に近い位置から安定して取水することができるので、温度の低い水や濁水の取水を抑制することができる。
【００６２】
また、放流量制御装置２０、河川側水位計１５ａ，１５ｂ、バルブ開閉部１１、ダム水位計１３、取水管４および変動部１０等を備えるダムの放流量制御システムによって、決定放流量Ｒｄの演算、放流量Ｒの制御および取水管４の位置の制御を一元化したシステムで管理することができるので、効率よくダム１の放流設備の管理を行うことができる。
【００６３】
（第２の実施例）
次に、計測点ＡおよびＢの２点の水位ＨＡ，ＨＢに基づいて、放流量の制御を行う場合について説明する。なお、第１の実施例と同じ箇所については、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
放流量制御装置２０の収納部２３には、あらかじめ設定された確保流量ＱｎＡ，ＱｎＢ、基準流量Ｑｓ、制限放流量Ｒｌ、下限基準流量Ｑｓ’Ｂおよび時間ｔＡ，ｔＢのデータが収納されている。
【００６５】
河川側水位計１５ａ，１５ｂによって計測時点Ｔ１の計測点Ａ，Ｂの水位ＨＡ，ＨＢを計測する。
【００６６】
水位ＨＡ，ＨＢは、放流量制御装置２０のデータ入力部２１に入力される。データ入力部２１は、水位ＨＡ，ＨＢのデータを演算本体部２２に出力する。
【００６７】
図４に、演算本体部２２における、決定放流量Ｒｄの演算の動作をフローチャートで示す。
【００６８】
まず、換算部３１で計測点Ａの水位ＨＡのデータを読み込む（ステップＳ１０１）。
【００６９】
水位ＨＡのデータから計測点Ａの計測時点Ｔ１の計測点流量Ｑ１Ａに換算する（ステップＳ１０２）。
【００７０】
流量演算部３２において、計測点流量Ｑ１Ａから到達時間前放流量ＲｔＡを引いて、計測時自然流量Ｑ２Ａを求める（ステップＳ１０３）。
【００７１】
判断部３３において、計測時自然流量Ｑ２Ａが、基準流量ＱｓＡよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０４）
計測時自然流量Ｑ２Ａが基準流量ＱｓＡ以上である場合には、放流量演算部３６において、演算放流量Ｒｎをゼロとする（ステップＳ１０５）。そして、放流量決定部３７において、決定放流量Ｑｄを演算放流量Ｒｎとする（ステップＳ１０６）。そして、演算を終了する。
【００７２】
一方、計測時自然流量Ｑ２Ａが基準流量ＱｓＡよりも小さい場合には、増減量算出部３４において、到達時間前自然流量ＱｔＡから計測時自然流量Ｑ２Ａを引いた増減量ｄＡを演算する（ステップＳ１０７）。
【００７３】
予測部３５において、増減量ｄＡに基づいて、計測時点Ｔ１に放流した水が、計測点Ａに到達する時点である時点Ｔ３Ａにおける予測自然流量Ｑ３Ａを求める。計測点Ａにおいては、予測自然流量Ｑ３Ａは、計測時自然流量Ｑ２Ａから増減量ｄＡを引いた量である（ステップＳ１０８）。
【００７４】
放流量演算部３６において、確保流量ＱｎＡから予測自然流量Ｑ３Ａを引いて演算放流量ＲｎＡを求める（ステップＳ１０９）。
【００７５】
一方、換算部３１で計測点Ｂの水位ＨＢのデータを読み込む（ステップＳ２０１）。
【００７６】
水位ＨＢのデータから計測点Ｂの計測時点Ｔ１の計測点流量Ｑ１Ｂに換算する（ステップＳ２０２）。
【００７７】
流量演算部３２において、計測時自然流量Ｑ２Ｂを演算する。ここで、ダム１から計測点Ｂまでの距離が離れている等で、到達時間前放流量ＲｔＢの水が、計測点Ｂに全量到達しない場合は、放流量Ｒに対する、計測点Ｂに到達する水の流量を基に補正値ｒをあらかじめ設定しておく。例えば、計測点Ｂに到達する水の流量が放流量Ｒの８０％である場合、補正値ｒは０．８である。したがって、計測時自然流量Ｑ２Ｂは、計測点流量Ｑ１Ｂから、到達時間前放流量ＲｔＢに補正値ｒをかけたものを引いて求める（ステップＳ２０３）。
【００７８】
判断部３３において、計測時自然流量Ｑ２Ｂが、基準流量ＱｓＢよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２０４）。
【００７９】
計測時自然流量Ｑ２Ｂが基準流量ＱｓＢ以上である場合には、演算放流量Ｒｎをゼロとし（ステップＳ１０５）、決定放流量Ｑｄを演算放流量Ｒｎとする（ステップＳ１０６）。そして、演算を終了する。
【００８０】
一方、計測時自然流量Ｑ２Ｂが基準流量ＱｓＢよりも小さい場合には、計測時自然流量Ｑ２Ｂが、下限基準流量Ｑｓ’Ｂよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【００８１】
計測時自然流量Ｑ２Ｂが下限基準流量Ｑｓ’Ｂ以下である場合には、予測部３５において、予測自然流量Ｑ３Ｂを下限基準流量Ｑｓ’Ｂとする（ステップＳ２０６）。この予測自然流量Ｑ３Ｂに基づいて、演算放流量ＲｎＢを求める（ステップＳ２０９）。
【００８２】
一方、計測時自然流量Ｑ２Ｂが下限基準流量Ｑｓ’Ｂよりも大きい場合には、増減量算出部３４において、到達時間前自然流量ＱｔＢから計測時自然流量Ｑ２Ｂを引いた増減量ｄＢを演算する（ステップＳ２０７）。
【００８３】
予測部３５において、増減量ｄＢに基づいて、計測時点Ｔ１に放流した水が計測点Ｂに到達する時点である、時点Ｔ３Ｂにおける予測自然流量Ｑ３Ｂを求める（ステップＳ２０８）。計測点Ｂにおいては、予測自然流量Ｑ３Ｂは、過去の計測点Ｂにおける水位ＨＢと増減量ｄＢの平均値との関係を記録したデータを用いて算出する。
【００８４】
放流量演算部３６において、確保流量ＱｎＢから予測自然流量Ｑ３Ｂを引いた値を補正値ｒで割って演算放流量ＲｎＢを求める（ステップＳ２０９）。
【００８５】
次に、ステップＳ１０９およびステップＳ２０９において、求めた演算放流量ＲｎＡが演算放流量ＲｎＢよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【００８６】
演算放流量ＲｎＡが演算放流量ＲｎＢよりも小さい場合、演算放流量ＲｎＢがゼロよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２１１）。
【００８７】
演算放流量ＲｎＢがゼロよりも小さい場合、演算放流量Ｒｎをゼロとする（ステップＳ１０５）。
【００８８】
一方、演算放流量ＲｎＢがゼロ以上である場合には、演算放流量ＲｎＢが制限放流量Ｒｌよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２１２）。
【００８９】
演算放流量ＲｎＢが制限放流量Ｒｌよりも小さい場合には、決定放流量Ｒｄを演算放流量ＲｎＢとする（ステップＳ２１３）。そして、演算を終了する。
【００９０】
一方、演算放流量ＲｎＢが制限放流量Ｒｌ以上である場合には、決定放流量Ｒｄを制限放流量Ｒｌとする（ステップＳ２１４）。そして、演算を終了する。
【００９１】
ステップＳ２１０において、演算放流量ＲｎＡが演算放流量ＲｎＢ以上である場合、演算放流量ＲｎＡがゼロよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２１５）。
【００９２】
演算放流量ＲｎＡがゼロよりも小さい場合、決定放流量Ｒｄをゼロとする（ステップＳ２１６）。そして、演算を終了する。
【００９３】
一方、演算放流量ＲｎＡがゼロ以上である場合には、演算放流量ＲｎＡが制限放流量Ｒｌよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２１７）。
【００９４】
演算放流量ＲｎＡが制限放流量Ｒｌよりも小さい場合には、決定放流量Ｒｄを演算放流量ＲｎＡとする（ステップＳ２１８）。そして、演算を終了する。
【００９５】
一方、演算放流量ＲｎＡが制限放流量Ｒｌ以上である場合には、決定放流量Ｒｄを制限放流量Ｒｌとする（ステップＳ２１４）。そして、演算を終了する。
【００９６】
このように、２つの計測点Ａ，Ｂの水位ＨＡ，ＨＢに基づき、演算放流量ＲｎＡと演算放流量ＲｎＢとのうち大きい方を基準に決定放流量Ｒｄを求めることで、両方の計測点ＡおよびＢにおいて、確保流量ＱｎＡおよびＱｎＢを満たすことができる。
【００９７】
なお、上述の実施形態は、本発明の例示であって、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００９８】
例えば、以下のような構成としてもよい。
【００９９】
すなわち、上記実施例では、制御部２５による放流量Ｒの制御は、バルブ開閉部１１におけるバルブ５の開度を制御することにより行ったが、これには限定されず、取水管４において行うこととしてもよい。
【０１００】
また、上記実施例では、取水管４の変動は、ダム１の壁部１ａに沿って回動させたが、これには限定されず、取水管４を上下に移動させることで、取水口４ａの高さを調節してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上説明したように、本発明は、ダムからの放流量を適切に制御できるので、ダムの放水路に設けられたバルブからダム下流へ放流する水の放流量を制御するダムの放流量制御システム等について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施例に係るダムの放流量制御システムを適用した放流設備の概略構成を示す図である。
【図２】放流量制御装置の演算本体部の詳細を示す図である。
【図３】第１の実施例の演算本体部の演算動作を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施例の演算本体部の演算動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１      ダム
３      放水路
５      バルブ
６      水
７      河川
１０    移動部
１１    バルブ開閉部
１５ａ  河川側水位計
１５ｂ  河川側水位計
２０    放流量制御装置
２２    演算本体部
２３    収納部
２４    第１メモリ部
２５    制御部
２６    取水管制御部
２７    第２メモリ部
３１    換算部
３２    流量演算部
３３    判断部
３４    増減量算出部
３５    予測部
３６    放流量演算部
３７    放流量決定部
ｄ      増減量
Ａ      計測点
Ｂ      計測点
Ｈ      水位
Ｑ１    計測点流量
Ｑ２    計測時自然流量
Ｑ３    予測自然流量
Ｑｎ    確保流量
Ｑｓ    基準流量
Ｒ      放流量
Ｒｄ    決定放流量
Ｒｌ    制限放流量
Ｒｎ    演算放流量
Ｒｔ    到達時間前放流量
【図１】
2008013979.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008013979.tif 000006