(57)【要約】【課題】ダム内に貯留された貯留水を水取引に活用して、治水者及び利水者が所望の目的や要望に応じて効率的且つ柔軟に水という資源を利用することができるダム貯留水取引システムを提供する。【解決手段】管理サーバ２は、ダム内の水容量の測定結果を水量データとして取得すると共に、治水者及び利水者に対して自身が保有する治水又は利水の水量データを通知する水量管理手段２１、水量データ及び環境の変化に基づいて予測されるダムの治水又は利水の将来的な水量変位を予測する水量変位予測手段２２、取引に関する治水者又は利水者が他へ放出又は他から収集する水量データを算出する取引水量算出手段２３、治水者又は利水者の要求を受け付けて、要求に含まれる需要又は供給に応じて治水者又は利水者が実際に取引した取引量を算出した水量データに基づいて管理すると共に取引量を金額に換算して金融機関との間で決済管理を行う取引管理手段２４を具備する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダム内に貯留された貯留水をネットワークを介して取引するためのダム貯留水取引システムであって、
洪水を調整するための治水を管理する治水者と所定の用途に利用するために留められた利水を利用する利水者の目的又は要望において、前記ダム内に貯留されている貯留水を前記治水又は前記利水として取引する情報を管理する管理サーバと、
前記治水者と前記利水者又は前記利水者同士の間で生じた水取引に応じて決済をする金融機関と、
前記治水者及び前記利水者が保持し、前記ダム内の治水又は利水を取引する際の取引量に関する情報を授受する取引端末とを具備し、
前記管理サーバは、
前記ダム内の水容量の測定結果を水量データとして取得すると共に、前記治水者及び前記利水者に対して自身が保有する治水又は利水の水量データを前記取引端末に通知する水量管理手段と、
前記水量管理手段が取得した水量データ及び環境の変化に基づいて予測される前記ダムの治水又は利水の将来的な水量変位を予測する水量変位予測手段と、
前記予測結果から、前記取引に関する前記治水者又は前記利水者が他へ放出又は他から収集する水量データを算出する取引水量算出手段と、
前記治水者又は前記利水者の要求を前記取引端末から受け付けて、当該要求に含まれる需要又は供給に応じて前記治水者又は前記利水者が実際に取引した取引量を前記算出した水量データに基づいて管理すると共に、当該取引量を金額に換算して前記金融機関との間で決済管理を行う取引管理手段とを具備することを特徴とするダム貯留水取引システム。
【請求項２】
請求項１に記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記水量変位予測手段は、将来的な気象情報に基づいて所定の期間内における最小限に確保すべき水量データを考慮して予測することを特徴とするダム貯留水取引システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記水量変位予測手段は、前記ダムの将来的な水量変位を予測する際に前記治水者又は前記利水者の各々に発生するリスクを想定することを特徴とするダム貯留水取引システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記管理サーバは、少なくとも、前記水量変位の予測結果、前記取引に関する水量データの算出結果、及び実際の前記取引量を格納するデータベースをさらに具備することを特徴とするダム貯留水取引システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記取引水量算出手段は、月単位又は半日単位で取引する水量データを算出することを特徴とするダム貯留水取引システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダム内に貯留された貯留水をネットワークを介して取引するためのダム貯留水取引システムに関し、特に、利水と治水の双方の機能を併せ持つ多目的ダムに適用される際に有用である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、洪水を調整するための治水及び所定の用途（例えば、発電、灌漑、上水道、工業用水）のために留められた利水の両方の機能を併せ持つような複数の目的で建設されるダム（以下、多目的ダムという）の貯留水は、ダムを建設する当初に計画した目的に用途が限定されている。例えば、ダムの貯水容量のうち、発電などの特定目的の貯留水については、その目的だけに用途を限定している。
【０００３】
このように、ダム貯留水の用途は、ダムを建設する当初の目的に限定されており、その後の社会環境による水需要の変化や渇水時などに、フレキシブルに対応できる仕組みとなっていない。例えば、渇水時に取水制限が実施されると、全ての利水者が一律に取水を制限される。また、ダムの貯留水を建設当初の目的以外に融通することも困難な状況にある。
【０００４】
上述のような状況において、水という資源を目的や要望に応じて自由に取引できるシステムの構築が望まれていた。
【０００５】
また、資源の取引に関する技術として、例えば、電力を取引するための電力取引リクス管理システム（特許文献１参照）が提案されているが、電力に関するものであるため、水資源を管理する多目的ダムなどにそのまま適用することは困難であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５２９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、ダム内に貯留された貯留水を水取引に活用して、治水者及び利水者が所望の目的や要望に応じて効率的且つ柔軟に水という資源を利用することができるダム貯留水取引システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の第１の態様は、ダム内に貯留された貯留水をネットワークを介して取引するためのダム貯留水取引システムであって、洪水を調整するための治水を管理する治水者と所定の用途に利用するために留められた利水を利用する利水者の目的又は要望において、前記ダム内に貯留されている貯留水を前記治水又は前記利水として取引する情報を管理する管理サーバと、前記治水者と前記利水者又は前記利水者同士の間で生じた水取引に応じて決済をする金融機関と、前記治水者及び前記利水者が保持し、前記ダム内の治水又は利水を取引する際の取引量に関する情報を授受する取引端末とを具備し、前記管理サーバは、前記ダム内の水容量の測定結果を水量データとして取得すると共に、前記治水者及び前記利水者に対して自身が保有する治水又は利水の水量データを前記取引端末に通知する水量管理手段と、前記水量管理手段が取得した水量データ及び環境の変化に基づいて予測される前記ダムの治水又は利水の将来的な水量変位を予測する水量変位予測手段と、前記予測結果から、前記取引に関する前記治水者又は前記利水者が他へ放出又は他から収集する水量データを算出する取引水量算出手段と、前記治水者又は前記利水者の要求を前記取引端末から受け付けて、当該要求に含まれる需要又は供給に応じて前記治水者又は前記利水者が実際に取引した取引量を前記算出した水量データに基づいて管理すると共に、当該取引量を金額に換算して前記金融機関との間で決済管理を行う取引管理手段とを具備することを特徴とするダム貯留水取引システムにある。
【０００９】
かかる第１の態様では、ダム内の水容量の測定結果が水量データとして取得されると共に、治水者及び利水者に対して自身が保有する治水又は利水の水量データが取引端末に通知され、水量データ及び環境の変化に基づいて予測されるダムの治水又は利水の将来的な水量変位が予測されると、予測結果から、取引に関する治水者又は利水者が他へ放出又は他から収集し得る水量データが算出されて、治水者又は利水者の要求が取引端末から受け付けられて、当該要求に含まれる需要又は供給に応じて治水者又は利水者が実際に取引した取引量が水量データに基づいて管理されると共に、当該取引量が金額に換算されて金融機関との間で決済管理が行われる。これにより、ダム内に貯留された貯留水を水取引に活用して、治水者及び利水者が所望の目的や要望に応じて効率的且つ柔軟に水という資源を利用することが可能となる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記水量変位予測手段は、将来的な気象情報に基づいて所定の期間内における最小限に確保すべき水量データを考慮して予測することを特徴とするダム貯留水取引システムにある。
【００１１】
かかる第２の態様では、将来的な気象情報に基づいて所定の期間内における最小限に確保すべき水量データを考慮して予測がなされる。これにより、例えば、環境の変化に応じて柔軟に水という資源を利用することが可能となる。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記水量変位予測手段は、前記ダムの将来的な水量変位を予測する際に前記治水者又は前記利水者の各々に発生するリスクを想定することを特徴とするダム貯留水取引システムにある。
【００１３】
かかる第３の態様では、ダムの将来的な水量変位を予測する際に治水者又は利水者の各々に発生するリスクが想定される。これにより、想定されるリスクを予め考慮しながら、より効率的に水という資源を利用することが可能となる。
【００１４】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様に記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記管理サーバは、少なくとも、前記水量変位の予測結果、前記取引に関する水量データの算出結果、及び実際の前記取引量を格納するデータベースをさらに具備することを特徴とするダム貯留水取引システムにある。
【００１５】
かかる第４の態様では、水量変位の予測結果、取引に関する水量データの算出結果、及び実際の取引量がデータベースに格納される。これにより、各種データを管理しながら、より効率的に水という資源を利用することが可能となる。
【００１６】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載のダム貯留水取引システムにおいて、前記取引水量算出手段は、月単位又は半日単位で取引する水量データを算出することを特徴とするダム貯留水取引システムにある。
【００１７】
かかる第５の態様では、月単位又は半日単位で取引する水量データが算出される。これにより、月又は日を１つの単位として、より柔軟に取引することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ダムに関連する情報がデータとして一元的に管理されることで、ダム内に貯留された貯留水を水取引に活用して、治水者及び利水者が所望の目的や要望に応じて効率的且つ柔軟に水という資源を利用することができるダム貯留水取引システムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。
【００２０】
本実施形態では、ダムに関連する情報をデータとして一元的に管理しながら、ダム内に貯留された貯留水を水取引に活用して、治水者及び利水者が所望の目的や要望に応じて効率的且つ柔軟に水という資源を利用することができるダム貯留水取引システムを実現する。これにより、治水者及び利水者各々の目的や要望に合致し且つ水の需要にフレキシブルに対応することが可能となる。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るダムの運用形態を説明する図である。なお、図１に示す例では、洪水を調整するための治水及び所定の用途（例えば、発電、灌漑、上水道、工業用水）のために留められた利水の両方の機能を併せ持つような複数の目的で建設されるダム（以下、多目的ダムともいう）を例示しており、本実施形態は、この多目的ダムによる水取引を前提としている。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のダム１００は、ダム１００内の用途が治水と利水に分離されており、ダム１００内の貯留水がそれぞれ治水容量と利水容量とに区分されて管理されている。さらに、治水側は弾力的運用ができるように構成されている一方、利水側は事前放流ができるように構成されている。このため、例えば、大雨の際などに水をせき止めて洪水を防いだために留まった水を調整して治水容量を他の用途に活用することで貯留水を弾力的に取り扱うことになる一方、台風が接近しそうな場合に、事前に利水容量の水位を下げるよう調整することができる。勿論、通常時における河川の流水を貯留した水を弾力的に取り扱うようにしてもよい。
【００２３】
ここでいう治水者としては、例えば、国土交通省などの行政機関を挙げることができ、利水者としては、例えば、治水者から放流された水を下流で利用する自治体、電力会社、及び工業用水を利用する企業などを挙げることができる。
【００２４】
このようなダム構成により、例えば、洪水、台風、及び日照りなど予めある程度想定できる環境の変化などに応じて、治水者及び利水者が効率的且つ柔軟に水という資源の取引を行うことができるダム１００の運用形態を実現することができる。
【００２５】
ここで、上述したダム１００内の貯留水を取引するにあたり、図２を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るダム貯留水取引システムの概略を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態のダム貯留水取引システム１は、洪水を調整するための治水を管理する治水者と所定の用途に利用するために留められた利水を利用する利水者の目的又は要望において、ダム１００内に貯留されている貯留水を治水又は利水として取引する情報を管理する管理サーバ２、治水者と利水者又は利水者同士の間で生じた水取引に応じて決済をする金融機関３、及び治水者及び利水者が保持し、ダム１００内の治水又は利水を取引する際の取引量に関する情報を授受する取引端末４がそれぞれネットワーク１０を介して接続されることで構成されている。このうち、取引端末４は、治水者と利水者がそれぞれ保持して操作するものに分かれて構成されている。
【００２７】
ここでいう取引とは、ダム１００内に貯留されている貯留水に関する取引を意味しており、例えば、ダム１００内に貯留されている水そのものを取引する水取引、ダム１００内の空容量を前提として取引する空容量取引などがある。すなわち、水取引とは、例えば、渇水時にダム１００の貯留水をやり取りする場合に利用され、空容量取引とは、例えば、台風接近時にもともと利水のための容量を治水のための空容量としてやり取りする場合に利用される取引を意味する。
【００２８】
ここで、管理サーバ２について具体的に説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るダム貯留水取引システムの管理サーバのシステム構成を示す図である。
【００２９】
図３に示すように、管理サーバ２は、水量管理手段２１、水量変位予測手段２２、取引水量算出手段２３、取引管理手段２４、及びデータベース（「ＤＢ」と図示する）２５を含み構成されている。
【００３０】
水量管理手段２１は、ダム１００内の水容量の測定結果を水量データ５０として取得すると共に、治水者及び利水者に対して自身が保有する治水又は利水の水量データ５０を取引端末４に通知する。ここでいう水量データ５０とは、例えば、ダム１００の水位、ダム１００から放流される水量、及び下流などで使用した水量などを挙げることができる。また、水量データ５０の取得方法としては、例えば、ダム１００の水位はダム１００に設置されている水位計の数値の変化、ダム１００から放流される水量は流路に設置されているバルブの開度やそれに伴う操作記録、及び下流などで使用した水量は流量センサや水位計（例えば、電磁水位計）などから計測される数値などを取得するようにすることが考えられる。
【００３１】
水量変位予測手段２２は、水量管理手段２１が取得した水量データ５０及び環境の変化に基づいて予測されるダム１００の治水又は利水の将来的な水量変位を予測する。すなわち、水量データ５０及び環境の変化を基準として、治水又は利水の将来的な水量変位が予測される。ここでいう環境の変化に関しては、例えば、気象に関連する各種データを気象情報６０としてネットワーク１０又は他システムとの連携により取り込むようにすればよい。具体的には、水量変位予測手段２２は、将来的な気象情報６０に基づいて所定の期間内における最小限に確保すべき水量データを考慮して予測する。さらに、水量変位予測手段２２は、ダム１００の将来的な水量変位を予測する際に治水者又は利水者の各々に発生するリスクを想定する。ここで、リスクの想定方法としては、例えば、台風や大雨など様々な環境の変化によって予測される水量変位に関する情報に重み付けすることで、想定されるリスクに対するリスク評価を行うようにすればよい。すなわち、想定されるリスクに重み付け係数を掛けることで取引によって生じるリスクのランクを認識することができるため、治水者及び利水者自身がリスクの大小を判断しながらの取引が行われる。これにより、例えば、台風が予想コースを外れたり、小雨になった場合のダムの水位が回復しない恐れをリスクとして考慮した取引をすることができる。
【００３２】
取引水量算出手段２３は、予測結果から、取引に関する治水者又は利水者が他へ放出又は他から収集する水量データ５０を算出する。すなわち、他へ放出する水量データ５０が上述した事前放流の取引として利用される取引量に相当し、他から収集する水量データ５０が上述した弾力的運用の取引として利用される取引量に相当する。このとき、具体的には、取引水量算出手段２３は、例えば、月単位又は半日単位で取引する水量データ５０を算出する。すなわち、月単位の取引とは、例えば、一ヶ月を単位として取引する先渡し取引であり、半日単位の取引とは、例えば、昼又は夜を半日単位として取引するスポット取引である。これにより、例えば、月又は日で取引単価が変化する場合であっても、月又は日を１つの単位として柔軟に取引することができる。
【００３３】
取引管理手段２４は、治水者又は利水者の要求を取引端末４から受け付けて、当該要求に含まれる需要又は供給に応じて治水者又は利水者が実際に取引した取引量を取引水量算出手段２３が算出した水量データ５０に基づいて管理すると共に、当該取引量を金額に換算して金融機関３との間で決済管理を行う。すなわち、取引により変化する各治水者及び利水者が保持する水量の増減が管理されると共に、取引により生じる金銭の授受に関する処理が実行される。
【００３４】
データベース２５は、少なくとも、水量変位の予測結果、取引に関する水量データ５０の算出結果、及び実際の取引量を格納する。すなわち、水量変位予測手段２２が予測した各データ、取引水量算出手段２３が算出した各データ、及び取引管理手段２４が管理する各データなどが格納されることになる。さらに、地形データを考慮した過去の実績データなどを格納するようにしてもよい。これにより、例えば、ある地域に関して、雨の降水量に対応するダム１００の貯留量を過去の経験則から考慮して活用することができる。
【００３５】
ここで、ダム貯留水取引システム１の処理手順について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るダム貯留水取引システムの通信シーケンスを示す図である。
【００３６】
図４に示すように、まず、管理サーバ２は、水量管理手段２１で水量データ５０を取得する（Ｓ１）。すなわち、複数の治水者及び利水者についての水量データ５０を取得する。そして、管理サーバ２は、取得した水量データ５０を治水者及び利水者それぞれの取引端末４に通知する（Ｓ２）。
【００３７】
そして、管理サーバ２の水量変位予測手段２２は、水量データ５０及び環境に関するデータに基づいてダム１００の治水又は利水の将来的な水量変位を予測する（Ｓ３）。ここでいう環境に関するデータとしては、例えば、ネットワーク１０などから取得できる気象情報６０などを挙げることができる。
【００３８】
さらに、管理サーバ２では、水量変位予測手段２２が予測した結果から、治水者及び利水者の取引に関する水量データ５０を算出する（Ｓ４）。そして、予測に基づく算出した水量データ５０を治水者及び利水者それぞれの取引端末４に通知する（Ｓ５）。ここで通知されるデータは、治水者及び利水者自身の取引に関する参考データとして用いられるようにすればよい。
【００３９】
そして、上述のように通知された各種水量データ５０に基づいて、治水者及び利水者の各取引端末４から取引要求が送信されると（Ｓ６）、取引が行われる（Ｓ７）。具体的には、例えば、利水者が要求した放出容量と治水者が要求した収集容量とが合致する場合、又は、利水者間で水を融通しあう容量が合致する場合に、取引が行われる。また、このとき、取引要求に希望単価が含まれている場合には、要求した収集容量又は融通しあう容量が合致し、且つ希望単価が合致する場合も考慮して、取引が行われるようにしてもよい。この場合、例えば、水取引で扱われる所定の単位に対する単価（例えば、１ｍ3当たりに対する単価）を取引単価として取引を行うようにすることなどが考えられる。
【００４０】
その後、管理サーバ２の取引管理手段２４は、各取引について発生した取引量を水量データ５０に基づいて管理する（Ｓ８）。具体的には、例えば、取引が発生する度に、データベース２５に取引量を格納するようにすればよい。
【００４１】
そして、取引管理手段２４は、管理している取引量を金額に換算する（Ｓ９）。具体的には、例えば、管理している取引量をデータベース２５から抽出して、金額に換算した値を取引量と関連付けてデータベース２５に格納するようにすればよい。
【００４２】
管理サーバ２で、取引量が金額に換算されると、水取引に関する決済処理を行うための決済情報が金融機関３に通知される（Ｓ１０）。このとき、例えば、管理サーバ２内で取引量に基づく金額が相殺できるような場合であれば、支払は発生しないため、金融機関３に決済情報を通知しなくてもよい。
【００４３】
そして、金融機関３では、決済情報に基づいて、治水者及び利水者の決済処理を実施する（Ｓ１１、Ｓ１２）。
【００４４】
上述のような処理により、本実施形態では、ダム貯留水の用途が、ダムを建設する当初の目的に限定されることなく、例えば、環境の変化による水需要の変化や渇水時などに、弾力的運用及び事前放流を金銭的な授受を絡めた取引として取り扱うことで、治水者及び利水者が自身の目的や要望に応じて効率的且つ柔軟に水を活用することが可能となる。
【００４５】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、ステップＳ２及びステップＳ５において、管理サーバ２が取引端末４に対して予測した水量データ５０を通知しているが、これに限定されず、例えば、取引端末４を操作する治水者及び利水者が必要に応じて管理サーバ２にアクセスして、時間、日、及び月単位で予測される将来的な水量データ５０の変化などを閲覧できるような構成としてもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ダム１００内に貯留されている貯留水を治水又は利水として取引する情報を管理する管理サーバ２において、特に水取引に応じた利益などを発生させていないが、これに限定されず、例えば、管理サーバ２において、水取引における運営に対するマージンが発生するような構成としてもよい。この場合、例えば、取引所としての機能を司る管理サーバ２を運営している組織は、水取引に応じて発生するキャッシュバックを所定の基準などに基づいて受け取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係るダムの運用形態を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るダム貯留水取引システムの概略を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダム貯留水取引システムの管理サーバのシステム構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダム貯留水取引システムの通信シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
２  管理サーバ
３  金融機関
４  取引端末
１０  ネットワーク
２１  水量管理手段
２２  水量変位予測手段
２３  取引水量算出手段
２４  取引管理手段
２５  データベース
１００  ダム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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