(57)【要約】【課題】公共用水域に排水する水路系が複数ある製鉄所等の大規模な事業所において降雨等による設備周辺の冠水を防止するとともに長時間の冠水対策を可能とすることにある。【解決手段】公共用水域に排水する互いに異なる水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有する事業所の雨水排水を管理するに際し、あらかじめ調査して特定した冠水開始場所の排水路を含む複数の排水路と貯留タンクとにそれぞれ水位計を設けておき、降雨により前記冠水開始場所の排水路の水位計が示す水位が上限値を超えた場合に、その冠水開始場所の排水路の水を上限値を超えないよう前記貯留タンクに排水し、その貯留タンクの水位が上限値を超えた場合に、その貯留タンクの水を前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路にその水位が所定値になるまで排水することを特徴とする雨水排水管理方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
公共用水域に排水する互いに異なる水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有する事業所の雨水排水を管理するに際し、
あらかじめ調査して特定した冠水開始場所に近接する排水路を含む複数の排水路と貯留タンクとにそれぞれ水位計を設けておき、
降雨により前記冠水開始場所に近接する排水路の水位計が示す水位が所定値を超えた場合に、その冠水開始場所に近接する排水路の水位が上限値を超えないようその排水路の水を前記貯留タンクに排水し、
その貯留タンクの水位が所定値を超えた場合に、その貯留タンクの水位が上限値を超えないようその貯留タンクの水を前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路にその水位が所定値になるまで排水することを特徴とする雨水排水管理方法。
【請求項２】
気象情報での降雨予測と、監視カメラによる降雨観測と、降雨計による降雨量計測との少なくとも一つに基づいて所定時間の累積降雨量が所定値を超える豪雨が予測される場合に、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある排水路に排水することを特徴とする、請求項１記載の雨水排水管理方法。
【請求項３】
前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路を複数特定し、前記豪雨を予測した場合に、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある複数の排水路に排水能力の余裕の大きい順に排水することを特徴とする、請求項２記載の雨水排水管理方法。
【請求項４】
公共用水域に排水する互いに異なる水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有する事業所の雨水排水管理システムにおいて、
貯留タンクと、
あらかじめ調査により特定された冠水開始場所に近接する排水路を含む複数の排水路と前記貯留タンクとにそれぞれ設けられた水位計と、
前記各水位計からの水位データに基づき、降雨により前記冠水開始場所に近接する排水路の水位計が示す水位が所定値を超えた場合に、その冠水開始場所に近接する排水路の水位が上限値を超えないようその排水路の水を前記貯留タンクに排水する排水弁を開放し、その貯留タンクの水位が所定値を超えた場合に、その貯留タンクの水位が上限値を超えないようその貯留タンクの水を前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路に排水する排水弁を、その排水能力に余裕のある排水路の水位が所定値になるまで開放する排水弁制御手段と、
を具えることを特徴とする雨水排水管理システム。
【請求項５】
気象情報での降雨予測と、監視カメラによる降雨観測と、降雨計による降雨量計測との少なくとも一つに基づいて、所定時間の累積降雨量が所定値を超える豪雨を予測する豪雨予測手段を具え、前記豪雨予測手段が前記豪雨を予測した場合に、前記排水弁制御手段は、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある排水路に排水することを特徴とする、請求項４記載の雨水排水管理システム。
【請求項６】
前記排水能力に余裕のある排水路は前記水位計が示す水位に基づき複数特定されており、前記豪雨予測手段が前記豪雨を予測した場合に、前記排水弁制御手段は、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある複数の排水路に排水能力の余裕の大きい順に排水することを特徴とする、請求項５記載の雨水排水管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製鉄所等の事業所において雨水による冠水を防止するための雨水排水の管理方法および管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製鉄所等の大規模な事業所は、公共用水域（河川、海域）に排水するさまざまな水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有し、それらの排水路から排水必要量を排水しているが、降雨等により特定の排水路で排水必要量が排水能力を越える事態になった場合、その排水路から溢水し、設備周辺の冠水に繋がる。冠水となった場合は、浸水（越流）防止のため水替（別の排水路へポンプで排水する）作業が発生したり、設備停止や操業への影響が生じたりする他、原料ストックヤードの冠水においては高炉等への悪影響が生じる可能性がある。
【０００３】
冠水を防止するための従来の雨水排水管理システムとしては、各排水路に貯留槽や浸透槽を設置して降雨時に貯留するとともに、集中豪雨があるときは、排水路の水位が一定以上となる分の水を貯留するピークカットから、排水路の水を全て貯留するベースカットに貯水態様を切り替えるもの（特許文献１，２参照）や、雨水貯留施設の水位を計測するとともにその施設付近の降雨データを収集し、雨水貯留施設の水位と降雨データから求めた予測水位変化量とを比較して雨水貯留施設の稼働状況を判断するもの（特許文献３参照）や、複数のレーダー反射体からの反射波強度を冠水時基準値と比較して冠水により水没したレーダー反射体を識別し、そのレーダー反射体の設置位置から冠水領域を求めるもの（特許文献４参照）等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０７２６２２号公報
【特許文献１】特開２０１２−０４６９４９号公報
【特許文献３】特開２００９−１０８５３４号公報
【特許文献４】特開２０１３−０３２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２記載のシステムでは、各排水路に貯留槽や浸透槽を設置して降雨時に貯留するものであるため、水路系に排水路が多い場合に貯留槽や浸透槽の設置コストが嵩み、しかも処理すべき水量が貯留槽や浸透槽の容量を超えた場合は冠水が発生する可能性があり、冠水が発生すると設備停止や設備故障といった問題が生じる危険性があった。そして特許文献３，４記載のシステムでは、雨水貯留施設の保全や冠水領域の特定は可能なものの、上述のような問題は解決できなかった。
【０００６】
それゆえ本発明は、公共用水域（河川、海域）に排水するさまざまな水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有する製鉄所等の事業所において、降雨等による設備周辺の冠水の発生を防止するとともに長時間の冠水抑制を可能とする雨水排水の管理方法および管理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】
【０００７】
前記課題を有利に解決する本発明の雨水排水管理方法は、公共用水域に排水する互いに異なる水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有する事業所の雨水排水を管理するに際し、
あらかじめ調査して特定した冠水開始場所に近接する排水路を含む複数の排水路と貯留タンクとにそれぞれ水位計を設けておき、
降雨により前記冠水開始場所に近接する排水路の水位計が示す水位が所定値を超えた場合に、その冠水開始場所に近接する排水路の水位が上限値を超えないようその排水路の水を前記貯留タンクに排水し、
その貯留タンクの水位が所定値を超えた場合に、その貯留タンクの水位が上限値を超えないようその貯留タンクの水を前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路にその水位が所定値になるまで排水することを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記課題を有利に解決する本発明の雨水排水管理システムは、公共用水域に排水する互いに異なる水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有する事業所の雨水排水管理システムにおいて、
貯留タンクと、
あらかじめ調査により特定された冠水開始場所に近接する排水路を含む複数の排水路と前記貯留タンクとにそれぞれ設けられた水位計と、
前記各水位計からの水位データに基づき、降雨により前記冠水開始場所に近接する排水路の水位計が示す水位が所定値を超えた場合に、その冠水開始場所に近接する排水路の水位が上限値を超えないようその排水路の水を前記貯留タンクに排水する排水弁を開放し、その貯留タンクの水位が所定値を超えた場合に、その貯留タンクの水位が上限値を超えないようその貯留タンクの水を前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路に排水する排水弁を、その排水能力に余裕のある排水路の水位が所定値になるまで開放する排水弁制御手段と、
を具えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の雨水排水管理方法によれば、公共用水域に排水する互いに異なる水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有し、排水口の増設が困難な事業所において、あらかじめ調査して特定した冠水開始場所に近接する排水路を含む複数の排水路と貯留タンクとにそれぞれ水位計を設けておき、降雨により前記冠水開始場所に近接する排水路の水位計が示す水位が所定値を超えた場合に、その冠水開始場所に近接する排水路の水位が上限値を超えないようその排水路の水を前記貯留タンクに排水し、その貯留タンクの水位が所定値を超えた場合に、その貯留タンクの水位が上限値を超えないようその貯留タンクの水を前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路にその水位が所定値になるまで排水するので、公共用水域（河川、海域）に排水する排水路が複数ある事業所において、降雨等による設備周辺の冠水の発生を防止することができ、しかも排水能力に余裕のある排水路への排水も行うので、長時間の冠水対策を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の雨水排水管理システムによれば、公共用水域に排水する互いに異なる水路幅もしくは水路深さの複数の排水路を有し、排水口の増設が困難な事業所において、あらかじめ調査により特定された冠水開始場所に近接する排水路を含む複数の排水路と前記貯留タンクとにそれぞれ設けられた水位計からの水位データに基づき、排水弁制御手段が、降雨により前記冠水開始場所に近接する排水路の水位計が示す水位が所定値を超えた場合に、その冠水開始場所に近接する排水路の水位が上限値を超えないようその排水路の水を前記貯留タンクに排水する排水弁を開放し、その貯留タンクの水位が所定値を超えた場合に、その貯留タンクの水位が上限値を超えないようその貯留タンクの水を前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路に排水する排水弁を、その排水能力に余裕のある排水路の水位が所定値になるまで開放するので、公共用水域（河川、海域）に排水する排水路が複数ある事業所において、降雨等による設備周辺の冠水の発生を防止することができ、しかも排水能力に余裕のある排水路への排水も行うので、長時間の冠水対策を行うことができる。
【００１１】
なお、本発明の雨水排水管理方法においては、気象情報での降雨予測と、監視カメラによる降雨観測と、降雨計による降雨量計測との少なくとも一つに基づいて所定時間の累積降雨量が所定値を超える豪雨が予測される場合に、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある排水路に排水することとしてもよく、このようにすれば、豪雨により降雨量が急激に増す場合でも、冠水の発生を確実に防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明の雨水排水管理方法においては、前記前記水位計が示す水位に基づき排水能力に余裕のある排水路を複数特定し、前記豪雨を予測した場合に、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある複数の排水路に排水能力の余裕の大きい順に排水することとしてもよく、このようにすれば、豪雨が長時間続く場合でも、冠水の発生を確実に防止することができる。
【００１３】
また、本発明の雨水排水管理システムにおいては、気象情報での降雨予測と、監視カメラによる降雨観測と、降雨計による降雨量計測との少なくとも一つに基づいて、所定時間の累積降雨量が所定値を超える豪雨を予測する豪雨予測手段を具え、前記豪雨予測手段が前記豪雨を予測した場合に、前記排水弁制御手段は、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある排水路に排水することとしてもよく、このようにすれば、豪雨により降雨量が急激に増す場合でも、冠水の発生を確実に防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明の雨水排水管理システムにおいては、前記排水能力に余裕のある排水路は前記水位計が示す水位に基づき複数特定されており、前記豪雨予測手段が前記豪雨を予測した場合に、前記排水弁制御手段は、貯留タンクの水位が所定値を超える前にその貯留タンクの水を前記排水能力に余裕のある複数の排水路に排水能力の余裕の大きい順に排水することとしてもよく、このようにすれば、豪雨が長時間続く場合でも、冠水の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の雨水排水管理方法の一実施形態を実施する、本発明の雨水排水管理システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】排水路断面と余裕分を示す断面図である。
【図３】上記実施形態の雨水排水管理システムが設置される、複数の排水路を具える事業所の例としての製鉄所を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、本発明の雨水排水管理方法の一実施形態を実施する、本発明の雨水排水管理システムの一実施形態を示す構成図、図２は、排水路断面と余裕分を示す断面図である。
【００１７】
この実施形態のシステムは、例えば図３に模式的に示す製鉄所に適用することができる。この製鉄所は、石炭と鉄鋼石とその他の原料とを貯留する原料ストックゾーン１と、コークス炉・焼結炉ゾーン２と、高炉ゾーン３と、製鋼工場ゾーン４と、圧延工場ゾーン５とを有している。
【００１８】
この製鉄所では、原料ストックゾーン１に貯留した石炭をコークス炉・焼結炉ゾーン２のコークス炉で乾留してコークスにするとともに、原料ストックゾーン１に貯留した鉄鉱石と石灰石とをコークス炉・焼結炉ゾーン２の焼結炉で焼結して焼結鉱とし、それらコークスと焼結鉱と他の原料とを高炉ゾーン３の高炉に投入して銑鉄とスラグとを生成し、高炉で生成した銑鉄を製鋼工場ゾーン４の製鋼工場で成分調整して所要の鉄鋼とし、その鉄鋼を連続鋳造工場で厚板状に連続鋳造した後所望の寸法の鋳片に切断し、その鋳片から圧延工場ゾーン５の冷間圧延工場や熱間圧延工場で板材や形鋼等の製品を製造し、それらの製品に表面処理工場で耐蝕皮膜等の表面処理を施した後、それらの製品を出荷し、あるいは必要に応じて倉庫に保管する。
【００１９】
また、この製鉄所は、上記工場等の設備を囲む排水路６を網の目状に繋げた水路系を有し、各設備から排水路６に排出された冷却水等の排水は、三箇所の水処理施設７〜９の何れかに流入してそこで所定の浄化処理を施された後に、各設備で再利用され、もしくは公共用水域としての海域Ｓへ放出される。
【００２０】
ところで、図１に示す本発明の実施形態の雨水排水管理システムは、上記製鉄所の敷地内に貯留タンク１０を具えるとともに、図３では右下にハッチングで示す原料ストックゾーン１の一部をあらかじめ調査により冠水開始場所Ｉとして特定し、また、これもあらかじめ調査により通常時に排水能力に余裕のある排水路として複数の排水路６ａ，６ｂ，６ｃを特定し、それら冠水開始場所Ｉに近接する排水路６ｄおよび通常時に排水能力に余裕のある複数の排水路６ａ，６ｂ，６ｃと、貯留タンク１０とにそれぞれ通常の水位計１１を具え、さらに、通常のコンピュータで構成された排水弁制御手段としての排水弁制御装置１２を具えている。
【００２１】
ここで、排水弁制御装置１２は、上記実施形態の雨水排水管理方法に従い、降雨による流入水により原料ストックゾーン１の冠水開始場所Ｉに近接する排水路６ｄの水位計１１が示す水位がその排水路６ｄでの所定値（例えば水路深さに等しい上限値の９０％）を超えた場合に、その冠水開始場所Ｉに近接する排水路６ｄの水位がそこでの上限値を超えないよう、その排水路６ｄの水を貯留タンク１０に排水する排水弁１３を開放し、その貯留タンク１０の水位計１１が示す水位がその貯留タンク１０での所定値（例えばタンク深さに等しい上限値の９０％）を超えた場合に、その貯留タンク１０の水位がそこでの上限値を超えないよう、その貯留タンク１０の水を排水能力に余裕のある排水路６ａ〜６ｃの排水口Ｐ１〜Ｐ３に排水する排水弁１４を、その排水能力に余裕のある排水路６ａ〜６ｃでの水位計１１が示す水位が所定値（例えば水路深さに等しい上限値の９０％）になるまで開放する。
【００２２】
従って、この実施形態の雨水排水管理システムによれば、海域Ｓに排水する排水路が複数ある、図３に示す製鉄所において、冠水開始場所Ｉに近接する排水路６ｄの水位が所定値を超えるとその排水路６ｄからの水を貯留する貯留タンク１０を用いることで、降雨等による設備周辺の冠水の発生を防止することができ、しかも貯留タンク１０の水位が所定値を越えると排水能力に余裕のある排水路６ａ〜６ｃへの排水を行うことで、長時間の冠水対策を行うことができる。
【００２３】
さらに、ここにおける排水弁制御装置１２は、貯留タンク１０から複数の排水路６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれへの排水弁１４を、複数の排水路６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの水位計１１が示す実質的に現時点での水位と、あらかじめ求められたその排水路での水路幅および水路深さとから特定された、排水能力の余裕の大きい順に開放して、貯留タンク１０から複数の排水路６ａ，６ｂ，６ｃの排水口Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３への排水を行う。すなわち例えば、図２に示すように、水路深さＤ（既知）、水路幅Ｗ（既知）、水位Ｈ（水位計１１が示す水位）のときに、図中ハッチングで示す、水面Ｆから排水路上端までの断面積［（Ｄ-Ｈ）×Ｗ］が排水能力の余裕となり、排水路６ａ，６ｂ，６ｃでの排水能力の余裕が所定値以上ある場合に、貯留タンク１０から排水路６ａ，６ｂ，６ｃへの排水弁１４をその排水能力の余裕の大きい順に開放する。
【００２４】
従って、この実施形態の雨水排水管理システムによれば、豪雨が長時間続く場合でも、冠水の発生を確実に防止することができる。
【００２５】
さらにここにおける排水弁制御装置１２は、豪雨予測手段としての豪雨予測プログラムを実行し、この豪雨予測プログラムは、気象情報での降雨予測情報と、監視カメラによる降雨観測情報と、降雨計による降雨量計測情報との少なくとも一つを入力し、入力した実質的に現時点でのそれらの情報と、過去のそれらの情報に対応させてあらかじめ保存した当該製鉄所での降雨記録とに基づいて、所定時間の累積降雨量が所定値を超える豪雨を予測する。そしてその豪雨予測プログラムが豪雨を予測した場合に、排水弁制御装置１２は、貯留タンク１０の水位が上記所定値（例えば上限値の９０％）を超える前にその貯留タンク１０の水を排水能力に余裕のある排水路６ａ，６ｂ，６ｃに排水する。
【００２６】
従って、この実施形態の雨水排水管理システムによれば、豪雨により降雨量が急激に増す場合でも、冠水の発生を確実に防止することができる。
【００２７】
さらに、この実施形態の雨水排水管理システムでは、排水能力に余裕のある排水路は水位計１１が示す水位に基づき複数特定されており、上記豪雨予測プログラムが豪雨を予測した場合に、ここにおける排水弁制御装置１２は、水位計１１が示す貯留タンク１０の水位が上記所定値（例えば上限値の９０％）を超える前にその貯留タンク１０の水を排水能力に余裕のある複数の排水路６ａ，６ｂ，６ｃに排水能力の余裕の大きい順に排水する。
【００２８】
従って、この実施形態の雨水排水管理システムによれば、豪雨が長時間続く場合でも、冠水の発生を確実に防止することができる。
【００２９】
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、例えば複数の排水路を有する事業所は製鉄所に限られず自動車工場等の他の事業所でもよく、また、公共用水域は海域Ｓに限られず河川や湖沼でもよい。そして、各所定値は上記例よりもさらに上限値に近づけて設定してもよく、あるいは上記例よりもさらに上限値から遠ざけて設定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
かくして本発明の雨水排水管理方法および雨水排水管理システムによれば、公共用水域（河川、海域）に排水する排水路が複数ある事業所において、降雨等による設備周辺の冠水の発生を防止することができ、しかも排水能力に余裕のある排水路への排水も行うので、長時間の冠水対策を行うことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  原料ストックゾーン
２  コークス炉・焼結炉ゾーン
３  高炉ゾーン
４  製鋼工場ゾーン
５  圧延工場ゾーン
６  排水路
６ａ〜６ｃ  排水能力に余裕のある排水路
６ｄ  冠水開始場所に近接する排水路
７〜９  水処理施設
１０  貯留タンク
１１  水位計
１２  排水弁制御装置
１３，１４  排水弁
Ｄ  水路深さ
Ｆ  水面
Ｈ  水位
Ｉ  冠水開始場所
Ｐ１〜Ｐ３  排水口
Ｓ  海域
Ｗ  水路幅
【図１】
2016079662.tif 000003
【図２】
2016079662.tif 000004
【図３】
2016079662.tif 000005