(57)【要約】【課題】特に繁雑な計算、膨大な作業を伴うことなく、任意の時間毎、地域毎に時間係数を自動的に設定し、調整できる時間係数調整方法及びその方法を用いて効率的に管網水理計算を実行できる管網水理計算装置を提供する。【解決手段】流量測定個所によって対象となる地域の管網を分割し、分割された時間係数調整用管網ブロック毎に流量データを用いて時間係数を調整する。管網水理計算装置１は、操作・表示部２と、時間係数調整処理を実行し、補正を繰り返しつつ時間係数を算定する時間係数調整処理部３と、算定された時間係数に基づいて管網水理計算処理を実行する管網水理計算処理部４と、時間係数データを逐次格納する時間係数調整情報データベース５と、施設情報データ、計算条件データ、計算結果データを格納する管網情報データベース６とから構成される。【選択図】          図３
2004246430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量測定個所によって対象となる地域の管網を分割し、分割された時間係数調整用管網ブロック毎に流量データを用いて時間係数を調整するようにしたことを特徴とする管網水理計算における時間係数調整方法。
【請求項２】
少なくとも１の時間係数調整用管網ブロックについて時間係数を固定し、他の時間係数調整用管網ブロックについて時間係数を変動させて、時間係数を調整処理するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の管網水理計算における時間係数調整方法。
【請求項３】
流量測定個所における流量の実測値と管網水理計算結果としての流量の計算値との誤差が所定許容範囲を超えている場合に、その流量測定個所に関与する時間係数調整用管網ブロックを時間係数調整の対象とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の管網水理計算における時間係数調整方法。
【請求項４】
処理に必要な各種データを入力し、処理の実行を指令し、処理の終了を受信し、算定結果を取得し、表示する操作・表示部と、時間係数調整処理を実行し、補正を繰り返しつつ時間係数を算定する時間係数調整処理部と、時間係数調整処理部によって算定された時間係数に基づいて管網水理計算処理を実行する管網水理計算処理部と、管網水理計算において必要となる時間係数データを逐次格納する時間係数調整情報データベースと、管網水理計算において必要となる施設情報データ、計算条件データ、管網水理計算を実行した後の計算結果データを格納する管網情報データベースとから構成される管網水理計算装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管網水理計算を高精度に実行することによって、水道管路施設の現況把握や管路整備のシミュレーション等を効果的に実施できる、管網水理計算における時間係数調整方法及びそれを用いた管網水理計算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管網水理計算は水道管路施設の現況把握や管路整備のシミュレーション等において効果的な手法であるが、より効果的な現況把握、シミュレーション等を実施するためには、実態と整合した計算条件を設定する必要がある。そのような計算条件の一つとして設定されるものに給水量がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
管網水理計算において給水量を設定するため、日最大配水量の時間平均配水量と時間最大配水量の比である時間係数を使用する。時間係数は対象となる地域の人口、地域特性等によって異なり、一般的には使用水量の２ヶ月分の積算値等から算定している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−９３４０５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、より高精度に給水量を設定するためには、時間毎の使用水量を基に時間係数を算定するのが効果的である。又、給水量の時間変動の傾向も地域毎に異なるため、全地域に亘って同一ではなく、地域毎に適切な時間係数を算定するのが効果的である。
【０００６】
しかし、時間毎、地域毎の使用水量を考慮して、時間係数を詳細に設定するためには、繁雑な計算を伴い、又、実態と整合させるための調整には、膨大な作業を伴い、実行は困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる従来における問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、特に繁雑な計算、膨大な作業を伴うことなく、任意の時間毎、地域毎に時間係数を自動的に設定し、調整することができる時間係数調整方法を提供することにある。
【０００８】
本発明は、又、その時間係数調整方法を用いて、効率的に管網水理計算を実行することができる管網水理計算装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明の時間係数調整方法は、流量データを用いて任意の地域毎に時間係数を自動調整するようにしたものである。さらには、図１に示すように、流量測定個所によって対象となる地域の管網を分割し、分割された管網単位（以下、「時間係数調整用管網ブロック」という）毎に時間係数を調整するようにしたものである。又、時間係数の算出処理は、時間係数を固定した時間係数調整用管網ブロックを設定し、他の時間係数調整用管網ブロックについては時間係数を変動させるようにした。
【００１０】
以下、本発明の時間係数調整方法の具体的な実施手順について説明する。
図２に示すように、対象となる地域の管網が５ブロックの時間係数調整用管網ブロックに分割される場合について説明する。
ここで、ブロック１，２は管末が存在し、流入点が一個所である場合、ブロック３，４，５は相互に連絡している場合である。
【００１１】
（第１ステップ）
先ず、計算対象となる地域の管網について、管網全域及び各時間係数調整用管網ブロック関する必要な情報を取得する。ここで、取得する必要な情報は、以下のものである。
管網全域
総配水量：Ｑ
一人一日最大給水量：Ｄ
各時間係数調整用管網ブロック
時間係数：Ｋ
固定水量：Ｑａ
取り出し水量：Ｑｂ
給水人口：Ｐ
流入量実測値：Ｑｉｎ’
流出量実測値：Ｑｏｕｔ’
【００１２】
（第２ステップ）
次に、取得した情報に基づいて時間係数調整用管網ブロック毎に時間係数を算出する。
ブロック１，２は管末が存在するので、流入量実測値＝使用水量となるから、時間係数は固定とする。一方、ブロック３，４，５は相互に連絡しているので、使用水量は未確定であるから、仮の時間係数を算出することとする。
【００１３】
先ず、ブロック１，２の時間係数を算出する。
使用水量をＱｏとすると、
Ｑｏ１＝Ｑｉｎ１’
Ｑｏ２＝Ｑｉｎ２’
であるから、時間係数Ｋは、
Ｋ１＝（Ｑｏ１−Ｑａ１）／（Ｑｂ１＋（Ｐ１＊Ｄ／２４））
Ｋ２＝（Ｑｏ２−Ｑａ２）／（Ｑｂ２＋（Ｐ２＊Ｄ／２４））
【００１４】
次に、他のブロック３，４，５の時間係数を算出する。
使用水量をＱｏ３４５とすると、
Ｑｏ３４５＝Ｑ−（Ｑｏ１＋Ｑｏ２）
であるから、時間係数Ｋ３４５は、
2004246430.tif 000003
【００１５】
以上の結果として、各ブロックの時間係数Ｋは、
2004246430.tif 000004
【００１６】
（第３ステップ）
次に、各時間係数調整用管網ブロックに関して時間係数を設定し、管網に関するデータの初期状態を作成する。
【００１７】
（第４ステップ）
次に、初期状態の管網に関するデータに基づいて、管網水理計算を実行する。
【００１８】
（第５ステップ）
管網水理計算後、流量測定個所における流量の実測値と計算値との誤差を確認し、誤差が所定許容範囲を超えている場合に、その流量測定個所に関与するブロックを時間係数調整の対象とする。
【００１９】
（第６ステップ）
次に、誤差が所定許容範囲を超えている流量測定個所に関与するブロックについて使用水量補正値を算出する。
ここで、ブロック３，４，５について使用水量補正値を算出するとし、流入量計算値をＱｉｎ、流出量計算値をＱｏｕｔ、使用水量補正値をＱｄｉｆｆとすれば、
Ｑｄｉｆｆ３＝（Ｑｉｎ３’−Ｑｉｎ３）−（Ｑｏｕｔ３’−Ｑｏｕｔ３）
Ｑｄｉｆｆ４＝（Ｑｉｎ４’−Ｑｉｎ４）−（Ｑｏｕｔ４’−Ｑｏｕｔ４）
Ｑｄｉｆｆ５＝（Ｑｉｎ５’−Ｑｉｎ５）−（Ｑｏｕｔ５’−Ｑｏｕｔ５）
【００２０】
（第７ステップ）
次に、算出した使用水量補正値に基づいて、関与するブロックについて時間係数を補正する。
ここで、ブロック３，４，５について時間係数を補正するとすれば、
2004246430.tif 000005
【００２１】
以上の結果として、各ブロックの時間係数Ｋは、
2004246430.tif 000006
【００２２】
（第８ステップ）
次に、各時間係数調整用管網ブロックに関して補正された時間係数を設定し、管網に関するデータを更新する。
【００２３】
（第９ステップ）
次に、更新された管網に関するデータに基づいて、再度、管網水理計算を実行する。
【００２４】
（第１０ステップ）
管網水理計算を実行した後、流量測定個所における流量の実測値と計算値との誤差が所定許容範囲内に収まるまで、第５ステップから第９ステップまでの手順を繰り返す。
【００２５】
本発明の時間係数調整方法によれば、以上のような手順を実行することによって、流量測定個所によって分割された時間係数調整用管網ブロック毎に、時間係数を自動調整することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、上記の如き時間係数調整方法を用いた管網水理計算装置について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２７】
本発明の管網水理計算装置１は、図３に示すように、操作・表示部２、時間係数調整処理部３、水理計算処理部４、時間係数調整情報データベース５、管網情報データベース６とから構成され、各構成要素間はデータファイルの形態でデータを受け渡しする。
【００２８】
操作・表示部２は、キーボード、ディスプレイ等から構成され、処理に必要な各種データを入力し、処理の実行を指令し、処理の終了を受信し、算定結果を取得し、表示する等するものである。
【００２９】
時間係数調整処理部３は、上記の如き時間係数調整方法によって時間係数調整処理を実行し、補正を繰り返しつつ時間係数を算定するものである。
【００３０】
水理計算処理部４は、時間係数調整処理部３によって算定された時間係数に基づいて水理計算処理を実行するものである。
【００３１】
時間係数調整情報データベース５は、水理計算において必要となる時間係数データを逐次格納するものである。
【００３２】
管網情報データベース６は、水理計算において必要となる施設情報データ、計算条件データ、水理計算を実行した後の計算結果データを格納するものであり、施設情報データとしては管網構成、管口径、延長等のデータ、計算条件データとしては時間係数等のデータ、計算結果データとしては流量、水頭等のデータが格納される。
【００３３】
次に、本発明の管網水理計算装置１の機能及び作用について、図３を参照して処理手順に従って説明する。
【００３４】
操作・表示部２のキーボード又はディスプレイによって時間計数調整処理の実行を指令すれば（▲１▼）、時間計数調整処理部３は時間係数調整情報データベース５及び管網情報データベース６から処理に必要な情報データを読み込む（▲２▼）。
【００３５】
そして、時間計数調整処理部３は上記の如き時間係数調整方法によって時間係数調整処理を実行する（▲３▼）。初回時の処理においては、各ブロックについて時間係数を一律にした初期値に基づいて調整処理を行う。２回目以降の処理においては、時間係数調整方法によって各ブロックについて補正時間係数を算出する。
【００３６】
時間計数調整処理部３において調整処理され、算出された時間係数データは、時間係数調整情報データベース５及び管網情報データベース６に逐次格納される（▲４▼）。
【００３７】
時間係数調整処理部３において時間係数調整処理が実行されると、水理計算処理部４に対して水理計算処理の実行が指令され（▲５▼）、水理計算処理部４は管網情報データベース６から処理に必要な情報データを読み込む（▲６▼）。
【００３８】
そして、水理計算処理部４は水理計算処理を実行し（▲７▼）、その計算結果データを管網情報データベース６に逐次格納していく（▲８▼）。水理計算処理が終了したならば（▲９▼）、終了したことは時間係数調整処理部３へ通知される（１０）。
【００３９】
時間係数調整処理部３において、水理計算処理の計算結果の誤差が所定許容範囲内に収まることが確認されるまで、上記▲２▼〜１０の処理が繰り返される（１１）。
【００４０】
時間係数調整処理部３において、水理計算処理の計算結果の誤差が所定許容範囲内に収まることが確認されたならば、時間係数調整処理を終了する（１２）。
【００４１】
そして、時間係数調整処理が終了したことは操作・表示部２へ通知され（１３）、操作・表示部２は管網情報データベース６から計算結果データを読み込み、適宜ディスプレイに表示する（１４）。
【００４２】
以上のように、本発明の管網水理計算装置によれば、上記時間係数調整方法を用いて、効率的に管網水理計算を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】時間係数調整用管網ブロックの設定例を示す地形図である。
【図２】時間係数調整用管網ブロックの設定例を示す模式図である。
【図３】本発明の管網水理計算装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  管網水理計算装置
２  操作・表示部
３  時間係数調整処理部
４  管網水理計算処理部
５  時間係数調整情報データベース
６  管網情報データベース
【図１】
2004246430.tif 000007
【図２】
2004246430.tif 000008
【図３】
2004246430.tif 000009