(57)【要約】      （修正有）【課題】気象予報を基に作成した降雨の予測データと、過去に観測された実績データを比較・解析し、精度の高い流出予測を行うことが可能なダム管理用制御処理装置を提供する。【解決手段】ダム管理用制御処理装置は、既定量以上の降雨があった期間における、少なくとも降雨量、降雨時間の観測データを記憶部に記憶する放流操作装置と、観測データの一部又は全部を降雨実績データとして蓄積記憶する実績データ記憶部と、観測データから予測した予測降雨量および予測降雨時間を含む予測データを記憶する予測データ記憶部と、実績データ記憶部の降雨実績データと予測した予測データとを比較照合して、予測データと降雨パターンが類似する降雨実績データを少なくとも１つ以上選出して放流操作装置に出力する手段と、を有する。【選択図】図１
2017015453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既定量以上の降雨があった期間における、少なくとも降雨量、降雨時間の観測データを
記憶部に記憶する放流操作装置と、
前記観測データの一部又は全部を降雨実績データとして蓄積記憶する実績データ記憶部
と、前記観測データから予測した予測降雨量および予測降雨時間を含む予測データを記憶
する予測データ記憶部と、前記実績データ記憶部の前記降雨実績データと予測した前記予
測データとを比較照合して、前記予測データと降雨パターンが類似する降雨実績データを
少なくとも１つ以上選出して前記放流操作装置に出力する手段と、
を有することを特徴とするダム管理用制御処理装置。
【請求項２】
前記記憶部は、さらにダムからの貯水位及びダムからの放流量も記憶する事を特徴とする
請求項１に記載のダム管理用制御処理装置。
【請求項３】
前記放流操作装置は、前記観測データを記憶する記憶部と、その観測データを表示する
表示部とを有し、
前記表示部に表示した前記観測データから必要なデータを抽出して前記降雨実績データ
として出力することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のダム管
理用制御処理装置。
【請求項４】
前記放流操作装置は、前記選出された１つ以上の実績データを前記表示部に表示すると
共に、アラームによる報知を行うことを特徴とする請求項３に記載のダム管理用制御処理
装置。
【請求項５】
前記類似する降雨実績データに基づいて河川の下流の水位の上昇量を予測することを特
徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のダム管理用制御処理装置。
【請求項６】
既定量以上の降雨があった期間における、少なくとも降雨量、降雨時間の観測データを
放流操作装置の記憶部に記憶し、
前記観測データの一部又は全部を降雨実績データとして実績データ記憶部に蓄積記憶し
前記観測データから予測した予測降雨量および予測降雨時間を含む予測データを予測デ
ータ記憶部に記憶し、
前記実績データ記憶部の前記降雨実績データと予測した前記予測データとを比較照合し
て、前記予測データと降雨パターンが類似する降雨実績データを少なくとも１つ以上選出
して前記放流操作装置に出力する
ことを特徴とするダム管理用制御処理方法。
【請求項７】
前記記憶部は、さらにダムからの貯水位及びダムからの放流量も記憶する事を特徴とする
請求項６に記載のダム管理用制御処理方法。
【請求項８】
前記放流操作装置の表示部に前記観測データを表示し、その表示した観測データから必
要なデータを抽出して前記降雨実績データとして出力することを特徴とする請求項６また
は請求項７のいずれか１項に記載のダム管理用制御処理方法。
【請求項９】
前記放流操作装置の前記表示部に前記選出された１つ以上の降雨実績データを表示する
と共に、アラームによる報知を行うことを特徴とする請求項８に記載のダム管理用制御処
理方法。
【請求項１０】
前記類似する降雨実績データに基づいて河川の下流の水位の上昇量を予測することを特
徴とする請求項６または請求項７のいずれか１項に記載のダム管理用制御処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ダム管理用制御処理装置およびダム管理用制御処理方法に関する
。
【背景技術】
【０００２】
ダム管理用制御処理設備では、治水を目的として放流制御を行っている。その放流量は
、時に膨大な量となり下流に居住している人々や商業施設、田畑に影響を与える可能性が
ある。そのため、ダム管理用制御処理設備では流出予測機能を活用し、適正な放流を行う
ために流出予測を行っている。流出予測とは、例えばダムの放流量を増やし、ダムから河
川に流れる水が増えた際に、河川の下流の水位上昇量を予測すること等を言う。
【０００３】
流出予測を行う際、流出予測演算のパラメータとして「流入量」と「予測降雨量」を使
用する。しかし、この２つのパラメータは精度が定まらないため、流出予測の精度も下が
る傾向にある。詳しく述べると、「流入量」は予測降雨量から逆算して求めるが、流入量
の算出には複数方式が存在し、その貯水設備毎に適した方式を選定する必要がある。しか
し、その選定には貯水設備毎の集水量や運用方法等、多くの情報を考慮する必要があるた
め、正確な方式を選定することが難しいのが現状である。また、「予測降雨量」は操作員
により手動で入力されるが、この入力は期間ごとに一定の平均値データを入力するため長
期的に正確なデータ推移を取得できない。
【０００４】
また近年では、ゲリラ豪雨と呼ばれる突発的かつ局地的な集中豪雨が急増するなど、降
雨パターンが多様化しており、従来には見られなかった急激な貯水位変化が生じることも
ある。
【０００５】
以上のことから、簡易的に精度の良い流出予測を行い、事前に放流量及び河川の下流の
水位上昇量を予測することが重要課題として求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１１６９３０号公報
【特許文献２】特開２００９−３００３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、気象予報を基に作成した降雨の予測データと、過去
に観測された実績データを比較・解析し、精度の高い流出予測を行うことが可能なダム管
理用制御処理装置およびダム管理用制御処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係るダム管理用制御処理装置は、既定量以上の降雨があった期間における
、少なくとも降雨量、降雨時間の観測データを記憶部に記憶する放流操作装置と、前記観
測データの一部又は全部を降雨実績データとして蓄積記憶する実績データ記憶部と、前記
観測データから予測した予測降雨量および予測降雨時間を含む予測データを記憶する予測
データ記憶部と、前記実績データ記憶部の前記降雨実績データと予測した前記予測データ
とを比較照合して、前記予測データと降雨パターンが類似する降雨実績データを少なくと
も１つ以上選出して前記放流操作装置に出力する手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本実施形態に係るダム管理用制御処理方法は、既定量以上の降雨があった期間における
、少なくとも降雨量、降雨時間の観測データを放流操作装置の記憶部に記憶し、前記観測
データの一部又は全部を観測降雨実績データとして実績データ記憶部に蓄積記憶し前記観
測データから予測した予測降雨量および予測降雨時間を含む予測データを予測データ記憶
部に記憶し、前記実績データ記憶部の前記降雨実績データと予測した前記予測データとを
比較照合して、前記予測データにと降雨パターンが類似する降雨実績データを少なくとも
１つ以上選出して前記放流操作装置に出力することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るダム管理用制御処理装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る流出予測装置を示すブロック図。
【図３】実施形態に係る降雨実績データの一例を示す表。
【図４】実施形態に係る予測データの一例を示す表。
【図５】実施形態に係る流出予測をする際の動作を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態に係るダム管理用制御処理装置およびダム管理用制御処
理方法を説明する。
【００１２】
図１は、実施形態に係るダム管理用制御処理装置１００の基本構成を表す。ダム管理用
制御処理装置１００は、ダムの放流量を制御するための制御系と、制御に必要な情報を入
力する情報系と、から構成される。
【００１３】
制御系は、制御系ＬＡＮ１１に接続されたゲート設備１３や、放流操作装置１４を有す
る。ゲート設備１３は、ダムの貯水位や放流量等のダムの管理に必要な数値を計測し、デ
ータを放流操作装置１４に送ると共に、放流の際に水門ゲートを制御する機能を持つ。放
流操作装置１４は、放流に関わる操作全般を行う。また、放流操作装置１４は、記憶部１
５と表示部１６を備える。記憶部１５は、ゲート設備１３から送られてきたダムの諸量デ
ータをマスタファイルとして記憶する。また、後述する情報入力・提供装置１７から受信
した情報も記憶する。表示部１６は、ダムの諸量データや、流出予測の結果データなどの
ダム管理に必要な情報を表示する。放流操作装置１４は、情報系ＬＡＮ１２とも接続され
ており、情報系の各装置とデータのやり取りを行うことが可能である。
【００１４】
情報系は、情報系ＬＡＮ１２に接続された情報入力・提供装置１７や、流出予測装置１
８を有する。情報入力・提供装置１７は、ダム外部の観測地点に近隣の気象観測設備Ａ，
Ｂから送られる各種観測データと、予想気象データ等の外部から入手した各種情報を入力
する。同時に上位機関と接続され、データの提供を行う。流出予測装置１８は、放流操作
装置１４の記憶部１５に記憶されているダムの諸量データ、及び情報入力・提供装置１７
から入力された情報に基づいて、下流の河川の上昇量を予測する。
【００１５】
図２は、流出予測装置１８の詳細を表すブロック図である。流出予測装置１８は、主制
御部２１、実績データ記憶部２２、予測データ記憶部２３、データ入力部２４、データ比
較・解析部２５を備える。
【００１６】
データ入力部２４には、放流操作装置１４の記憶部１５に記憶されているデータのうち
、操作員によって選択されたデータ（一部又は全部）が入力される。実績データ記憶部２
２は、数十年前からの過去データを、降雨実績ごとに降雨実績データとして蓄積記憶する
。また、予測データ記憶部２３は、情報入力・提供装置１７から入力された各種情報のう
ち、予測降雨量等の降雨に関する予測データを記憶する。
【００１７】
データ比較・解析部２５は、実績データ記憶部２２の降雨実績データと予測データ記憶
部２３の予測データとを比較・解析し、予測データと最も類似している降雨実績を降雨実
績データから選出すると共に、降雨実績を基に下流の河川の水位上昇量を算出する。選出
された降雨実績及び算出した河川の水位上昇量の情報は、放流操作装置１４に送られる。
そして、放流操作装置１４は、図示していないアラームを鳴らして監視員に注意を喚起す
ると同時に、表示部１６に送られてきた情報を表示する。
【００１８】
図３は、実績データ記憶部２２に記憶された降雨実績データの一例を示す図である。降
雨実績データは、降雨実績Ｎｏ．ごとに、降り始めから終わるまでのデータが、例えば１
時間ごとに記憶されている。データの内容は、降雨の日時、雨量（ｍｍ）、貯水位（ｍ）
、放流量（ｔ）である。また、それぞれの降雨実績データに対し、平均の水位変動を表す
水位上昇率（％）も記憶されている。
【００１９】
図４は、予測データ記憶部２３に記憶された予測データの一例を示す図である。予測デ
ータは、情報入力・提供装置１７から入力された予測降雨量（ｍｍ）及び予測降雨時間（
ｈ）と、降雨量から予測される予測貯水位（ｍ）、降雨時間と貯水位変動の値から算出さ
れる水位上昇率（％）が記憶されている。予測データは、降り始めから降り終わるまで、
追加または更新される。
【００２０】
図５は、ダム管理用制御処理装置１００のダム管理用制御処理方法を示すフローチャー
トであり、特に流出予測をする際の動作を表すフローチャートである。
【００２１】
監視地域に近隣する各気象観測設備Ａ，Ｂでは、常時降雨量を観測し（Ｓ５０１）、そ
の観測データを情報入力・提供装置１７が受信して、放流操作装置１４にデータを送って
いる。
【００２２】
放流操作装置１４は、それらの観測データを記憶部１５に一旦記憶して、その観測デー
タを表示部１６に表示する。観測データを監視している監視員は、表示部１６の画面を見
ながら、送られた降雨量が既定量に達するかを監視している。降雨量が既定量以内の場合
は、降雨量の監視を続ける（Ｓ５０１のｎｏ）。
【００２３】
一方、この降雨量が既定量以上となった時点で（Ｓ５０２のｙｅｓ）、放流操作装置１
４の表示部１６の表示画面上に集計表示される観測データを監視している監視員は、観測
データの降雨量（ｍｍ）、貯水位（ｍ）、放流量（ｔ）、降雨時間（ｈ）、水位上昇率（
％）のうち、必要と判断したデータを流出予測装置１８の実績データ記憶部２２に記憶す
る（Ｓ５０３）。
【００２４】
同時に、流出予測装置１８は、情報入力・提供装置１７から入力された予想気象データ
に基づいて、現在の降雨について予測降雨量（ｍｍ）と予測降雨時間（ｈ）と予測貯水位
（ｍ）を予測データ記憶部２３に記憶する（Ｓ５０４）。
【００２５】
データ比較・解析部２５は、このようにして実績データ記憶部２２に記憶された実績デ
ータと、予測データ記憶部２３に記憶した予測データを比較する（Ｓ５０５）。そして、
予測データの降雨パターンと類似度が高い降雨実績データを実績データ記憶部２２から少
なくとも１つ以上（複数でも良い）検索する（Ｓ５０６）。例えば、データ比較・解析部
２５は、類似度の高い降雨実績から３つの降雨実績データを検索結果として放流操作装置
１４に出力する。
【００２６】
なお、降雨パターンの類似度は、水位上昇率の変動や、少量の雨が長い時間をかけて降
る、もしくは短い時間に大量の雨が降る等の単位時間当たりの降雨量や降雨時間、台風通
過の後に雨が降るなど前後の気象条件などから判断する。特に、水位上昇率の値が近い降
雨実績については、河川の下流の水位も過去と同様の動きをする可能性が高いとして、類
似度の高い降雨実績として扱う。
【００２７】
続いてデータ比較・解析部２５は、選出した３つの降雨実績データを基に、河川の下流
の水位の上昇量を算出する。現在の降雨が、選出した降雨実績と同様の降り方をすると仮
定し、気象予測とは別に、降雨量、降雨時間、貯水位、水位上昇率を算出する。また、そ
の際にゲートを全開にした場合の、河川の下流の水位上昇量も同様に算出して予測する（
Ｓ５０７）。
【００２８】
データ比較・解析部２５は、選出した３つの降雨実績データ、及び算出した予測データ
を放流操作装置１４に送る。そして、放流操作装置１４は、図示していないアラームを鳴
らして注意を喚起すると共に、選出した３つの降雨実績データと算出した予測データを併
せて表示部１６に表示する（Ｓ５０８）。
【００２９】
こうして、既定量以上の降雨が発生した場合に、現在の降雨が今後どのようになるか予
測し、その結果河川の下流の水位上昇量がどのようになるのかを精度よく予測することが
可能となる。また、監視員は、その結果に基づいてゲートの開閉のタイミングを判断し、
もしも有害放流を避けられない場合でも早くから警告を出すなどの対策を講じることが可
能となる。
【００３０】
本発明は、単に予測降雨量から流出予測をするのではなく、降雨パターンの似ている降
雨実績を参照して流出予測を行うため、実績に基づいた精度の高い流出予測を行うことが
可能であると同時に、ゲリラ豪雨のように予測が困難な降雨に対しても精度の高い流出予
測を行うことが可能である。
【００３１】
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したもの
であり、発明の範囲を限定する事は意図していない。これら新規な実施形態は、その他の
様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略
、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨
に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１１  制御系ＬＡＮ
１２  情報系ＬＡＮ
１３  ゲート設備
１４  放流操作装置
１５  記憶部
１６  表示部
１７  情報入力・提供装置
１８  流出予測装置
２１  主制御部
２２  実績データ記憶部
２３  予測データ記憶部
２４  データ入力部
２５  データ比較・解析部
【図１】
2017015453.tif 000003
【図２】
2017015453.tif 000004
【図３】
2017015453.tif 000005
【図４】
2017015453.tif 000006
【図５】
2017015453.tif 000007