JP2006144407A - 断水管路検索方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 水道管路の物理的接続状態のみならず、水理的効果をも考慮して、水道管路の断水区間をより現実的に検索することができる断水管路検索方法を提供する。
【解決手段】 先ず、水道管路網を構成する所定口径以下の水道管路１４，１８を一旦除外し、他の水道管路が流通状態にある水道管路と接続しているか確認して、一次的に水道管路の断水状態を検索する。次に、一旦除外した所定口径以下の水道管路１４，１８を再度復活させ、所定口径以下の水道管路１４，１８が流通状態にある水道管路と接続しているか確認して、最終的に水道管路の断水状態を検索する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、破損管路の修復工事、震災による管路破損等によって断水すると予想される水道管路の区間を検索し、修復工事、震災対策時等において有益な情報を得るための断水管路検索方法に関する。

破損管路の修復工事、震災による管路破損等によって断水すると予想される水道管路の区間を特定することができれば、修復工事時にあっては、周辺住民に断水を予知させることができ、震災対策時にあっては、周辺住民に迅速な給水を行うことができる。
又、コンピュータによるシミュレーションによって、水道管路の配置、仕切弁の位置等を適切に設定することができる。

そこで、従来、断水すると予想される水道管路の区間を検索する方法が種々提案されているが、例えば、図９に示すように、配水地１０１、水道管路１１１、１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８、仕切弁１２１，１２２ａ，１２２ｂ，１２３ａ，１２３ｂ，１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂ，１２７等を表示した地図を使用する方法が知られている。この方法では、水道管路１１３に断水箇所１３１を設定し、水道管路１１３の両端部の仕切弁１２２ａ，１２２ｂを閉止させた場合に、水が流通しない水道管路を断水すると予想される区間と判定するものであり、この場合には、水道管路１１３のみが断水する区間と判定される。

又、水道管路Ｐ１，Ｐ２，・・、仕切弁Ｖ１，Ｖ２，・・・等を電子地図２上に記載すると共に、各水道管路における水の流れ方向をベクトルデータとして認識させる方法も提案されている（特許文献１参照）。この方法では、所定の仕切弁に対する閉止信号を入力した場合に、ベクトルデータが方向性のない単なる線分となる水道管路をコンピュータで検索し、該当した水道管路を断水すると予想される区間と判定し、表示装置に表示するものである。

特開２００２−２８８２８１号公報

従来の断水管路検索方法にあっては、水道管路の口径を問題とせず、水道管路が物理的に接続されてさえいれば、その水道管路は断水する区間とは判定されない。

しかし、実際には、断水箇所、閉止される仕切弁の位置によって、水の流通経路が変更されたり、減少したりして、給水ができなくなる区間が発生する。この主たる原因は、必要給水量に対して、水の流通経路となる水道管路の口径が小さいため、水頭損失による水圧低下が発生することによる。

例えば、前記図９において、水道管路１１１を口径２００ｍｍ、水道管路１１２，１１３を口径１５０ｍｍの主要管路、水道管路１１５，１１６，１１７を口径１００ｍｍ、水道管路１１４，１１８を口径７５ｍｍの分岐管路とする。ここで、水道管路１１３に断水箇所１３１を設定し、仕切弁１２２ａ，１２２ｂを閉止させた場合には、実際には、小口径の水道管路１１４における流量が増大し、損失水頭が増大するため、水道管路１１５，１１６，１１７，１１８において有効水頭が十分に保持されず、結局、給水不良となり、断水に近い状態となってしまう。

よって、従来の断水管路検索方法にあっては、水道管路における水理的効果を考慮していないために、水道管路の断水区間を正確に判定、検索することはできなかった。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであって、水道管路の物理的接続状態のみならず、水道管路における水理的効果をも考慮して、水道管路の断水区間をより現実的に判定、検索することができる断水管路検索方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の断水管路検索方法は、先ず、水道管路網を構成する所定口径以下の管路を一旦除外し、他の管路が流通状態にある管路と接続しているか確認して、一次的に管路の断水状態を検索し、次に、一旦除外した所定口径以下の管路を再度復活させ、所定口径以下の管路が流通状態にある管路と接続しているか確認して、最終的に管路の断水状態を検索することを特徴とする。

ここで、一旦除外する管路の口径は、水道管路網を構成する主要管路の口径、断水箇所が存在する管路の口径に対応して設定する。

断水管路検索方法の各工程を表示装置に表示しつつ実施すれば、断水管路検索方法の進行状況が明確となるので好ましい。

断水状態となる管路と断水状態とならない管路とを識別するのが好ましく、例えば、管路を表示する線分の幅員によって、又は、管路を表示する線分の色彩によって識別してもよい。

本発明の断水管路検索方法について、以下、図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の断水管路検索方法の各工程を示す説明図であり、図３は本発明の断水管路検索方法を実施する際のフローチャートの一例である。

図１（Ａ）は、水道管路網を模式的に表示した図であって、１は配水池、１１、１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８は水道管路、２１，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ，２７は仕切弁、３１は断水箇所を示す。
又、水道管路１１は口径２００ｍｍ、水道管路１２，１３は口径１５０ｍｍの主要管路とし、水道管路１５，１６，１７は口径１００ｍｍ、水道管路１４，１８は口径７５ｍｍの分岐管路とする。

先ず、小口径の分岐管路１４，１８を除外すれば、図１（Ｂ）に示すような水道管路網が図示される。
ここで、大口径の主要管路１３に断水箇所３１を設定し、仕切弁２２ａ，２２ｂを閉止させた場合には、主要管路１３のみならず、分岐管路１５，１６，１７も断水状態となる。
そして、断水状態となる管路を太線で示せば、図１（Ｃ）に示すような水道管路網が図示される。

次に、除外した小口径の分岐管路１４，１８を復活させれば、図２（Ａ）に示すような水道管路網が図示される。
ここで、分岐管路１４，１８に流通状態である管路が接続されているか否かを見て、分岐管路１４は流通状態、分岐管路１８は断水状態であると判定する。
そして、断水状態となる管路を太線で示せば、最終的に、図２（Ｂ）に示すような水道管路網が図示される。

以上の如く、水道管路網を構成する水道管路の口径を考慮して、一旦、小口径の分岐管路を除外して断水状態を判定し、再度、小口径の分岐管路を復活させて断水状態を判定するという二段階の断水管路検索を実施すれば、水理的効果を考慮したより現実的な断水管路検索を実施することができる。

断水状態となる管路を明示するために太線表示したが、断水状態となる管路を赤色表示し、流通状態となる管路を青色表示して、両者を識別するようにしてもよく、これによって、両者を視覚的に簡単に識別することができる。

管網水理計算による有効性確認
次に、本発明の断水管路検索方法の有効性を確認するため、図１（Ａ）の如き水道管路網の模式図に適宜数値を適用した図４に基づいて、管網水理計算を実行した。ここで、水道管路の各区間には給水人口、管路延長、管路口径を付記した。

図４に示す水道管路網の模式図において、断水箇所がなく、通常に流通している場合の
管網水理計算結果を図５に示した。ここで、水道管路の各区間には算定流量を付記し、各仕切弁には算定有効水頭を付記した。
図５を参照すれば、水道管路の全区間において算定有効水頭が１５ｍ以上あり、給水が可能となっていることが理解される。

図４に示す水道管路網の模式図において、仕切弁２２ｃ，２２ｄを閉止させ、水道管路１３を断水状態とした場合の管網水理計算結果を図６に示した。ここで、閉止した仕切弁は黒色で示してある。
図６を参照すれば、水道管路１５，１６，１７，１８において水頭損失が大きく、有効水頭が十分に確保されておらず、水理的には断水状態となっていることが理解される。

上記管網水理計算結果から、本発明の断水管路検索方法によれば、簡単な処理、判定を実行するものでありながら、水理的効果を考慮したより現実的な断水管路検索を実施できることが分かった。

次に、本発明の断水管路検索方法に基づいたソフトウェアを作成し、コンピュータを使用して本発明の断水管路検索方法を実施した。

［比較例１］
水道管路網を構成する水道管路の口径を考慮せず、水道管路の物理的接続状態のみを考慮して、すなわち、従来の断水管路検索方法を実施して、断水状態を判定し、断水管路検索を実施した結果を図７に示す。
図７を参照すれば、水道管路５１のみが断水しているという結果が図示されているのが分かる。

［実施例１］
水道管路網を構成する水道管路の口径を考慮して、水道管路における水理的作用をも考慮して、すなわち、本発明の断水管路検索方法を実施して、断水状態を判定し、断水管路検索を実施した結果を図８に示す。
図８を参照すれば、水道管路５１のみならず、水道管路５２，５３，５４，５５，５６も断水しているという結果が図示されているのが分かる。

図７と図８とを対比してみれば、本発明の断水管路検索方法によれば、水道管路の物理的接続状態のみならず、水理的効果を考慮したより現実的な断水管路検索を実施できることが理解される。

尚、本発明の断水管路検索方法をコンピュータを使用して実施する場合には、配水地、水道管路、仕切弁等の位置情報、水道管路網の構成情報、水道管路の口径情報等を予めデータベース内に格納しておき、ソフトウェアを実行する過程で、断水箇所、除外する管路口径を適宜指定できるようにするのが好ましい。

又、ソフトウェアを実行する過程で、所定口径以下の管路を除外した後の管路網、一次的に断水検索した結果、所定口径以下の管路を復活させた後の管路網、最終的に断水検索した結果等をディスプレイ等の表示装置に一々表示させることなく、最終的に断水検索した結果のみを表示させてもよい。

本発明の断水管路検索方法の各工程を示す説明図であり、（Ａ）は水道管路網を模式的に表示した図、（Ｂ）は小口径の分岐管路を除外した図、（Ｃ）は一次的に断水状態を示す図である。 本発明の断水管路検索方法の各工程を示す説明図であり、（Ａ）は小口径の分岐管路を復活させた図、（Ｂ）は最終的に断水状態を示す図である。 本発明の断水管路検索方法を実施する際のフローチャートの一例である。 適宜数値を適用した水道管路網の模式図である。 断水箇所がなく、通常に流通している場合の管網水理計算結果を示す図である。 所定の水道管路を断水状態とした場合の管網水理計算結果を示す図である。 従来の断水管路検索方法によって断水管路検索を実施した結果を表示装置に表示した図である。 本発明の断水管路検索方法によって断水管路検索を実施した結果を表示装置に表示した図である。 従来の断水管路検索方法を示す説明図である。

符号の説明

１３ 主要管路
１４ 分岐管路
１８ 分岐管路
３１ 断水箇所

Claims (6)

1. 先ず、水道管路網を構成する所定口径以下の管路を一旦除外し、他の管路が流通状態にある管路と接続しているか確認して、一次的に管路の断水状態を検索し、次に、一旦除外した所定口径以下の管路を再度復活させ、所定口径以下の管路が流通状態にある管路と接続しているか確認して、最終的に管路の断水状態を検索することを特徴とする断水管路検索方法。
2. 一旦除外する管路の口径は、水道管路網を構成する主要管路の口径、断水箇所が存在する管路の口径に対応して設定することを特徴とする請求項１に記載の断水管路検索方法。
3. 断水管路検索方法の各工程を表示装置に表示しつつ実施するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の断水管路検索方法。
4. 断水状態となる管路と断水状態とならない管路とを識別するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の断水管路検索方法。
5. 断水状態となる管路と断水状態とならない管路とを管路を表示する線分の幅員によって識別するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の断水管路検索方法。
6. 断水状態となる管路と断水状態とならない管路とを管路を表示する線分の色彩によって識別するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の断水管路検索方法。

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