JP2012225049A

JP2012225049A - Flow control method and flow control device using gate

Info

Publication number: JP2012225049A
Application number: JP2011093454A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Takita; 茂雄滝田; Kenichiro Numano; 研一郎沼野; Teppei Shinoda; 哲平篠田
Original assignee: Ebara Corp; Ebara Densan Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Densan Ltd
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-04-19
Also published as: JP5595968B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow control method and a flow control device using a gate which can achieve a stable flow control quickly even in any form of outflow by identifying a target opening with respect to a target flow rate at the time of free outflow and submerged outflow in flow control by the outflow at the gate bottom edge.SOLUTION: In a flow control method using a gate in which a flow rate in a river channel and a water passage is controlled by the outflow at the gate bottom edge, a secondary side water depth hof a gate 1 with respect to a target flow rate is predicted and set according to flow-down characteristics of the river channel and the water passage, and the gate opening is controlled by using the gate operation opening calculated by using the measured value of a primary side water depth hof the gate 1, the predicted set value of the secondary side water depth hof the gate 1, and the target flow rate, as a target value.

Description

本発明は、河川の堰などによる流量調整や堰上げして取水する用水の取水量を調整する技術において、取水ゲート下端を流出する流量の調整を取水ゲートの上げ下げ操作により行うゲートによる流量制御方法及び流量制御装置に関するものである。 The present invention relates to a flow rate control method using a gate that adjusts a flow rate flowing out from a lower end of a water intake gate by an operation of raising and lowering the water gate in a technique for adjusting a flow rate by a river weir or the like and adjusting a water intake amount to be taken up and taken up. And a flow control device.

従来、上記取水ゲート下端を流出する流量の調整は、堰上流水深（以下、場合によっては「水位」ということもある）、取水ゲートの開度からヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の式を用いて流出量を演算して求め、該流出量が所定流出量になるように取水ゲートの目標開度を求める手法が採られている。 Conventionally, the flow rate flowing out from the lower end of the intake gate is adjusted by using the Henry equation from the depth of the weir upstream (hereinafter sometimes referred to as “water level”) and the opening of the intake gate. A method is adopted in which the target opening of the intake gate is obtained so as to be calculated and calculated so that the outflow amount becomes a predetermined outflow amount.

特開平６−１１７８８８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-117888

上記のように、従来、ヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の式を用いて取水ゲートの目標開度を求める場合、流出形態が自由流出のみであればゲート一次側水深を計測することで一意的に目標流量に対する取水ゲートの目標開度が求められるが、流出形態がもぐり流出の場合には、ゲート二次側水深にも依存するため、ゲート二次側水深も計測した上で、更に、一般的に知られている線図をテーブルとして格納しておき、そのテーブルを内挿補完しながら取水ゲートのゲート開度やゲート二次側水深に見合った流量係数を求めるなどプログラムが複雑になってしまうという問題や、演算の補正にはテーブルを入れ替える必要があるという問題があった。 As described above, conventionally, when the target opening of the intake gate is obtained using the Henry equation, if the outflow form is only free outflow, the gate primary side water depth is measured to uniquely identify the target flow rate. The target opening of the intake gate is required. However, when the outflow form is counterflow, it depends on the water depth on the secondary side of the gate, so it is generally known after measuring the water depth on the secondary side of the gate. The problem is that the program will be complicated, such as finding the flow coefficient corresponding to the gate opening of the intake gate and the water depth on the secondary side of the intake gate while interpolating the table as a table. However, there is a problem that the table needs to be replaced for the correction of the calculation.

また、取水ゲート下端の流出形態がもぐり流出の場合には、ゲート二次側水深にも依存する上、計測時のゲート二次側水深により演算されるゲート開度への取水ゲート操作に連動してゲート二次側水深が変動してしまうため、目標流量から大きく外れた流量になってしまうという問題があった。 In addition, when the outflow pattern at the lower end of the intake gate is a counterflow, it depends on the water depth on the secondary side of the gate and is linked to the intake gate operation to the gate opening calculated based on the water depth on the secondary side of the measurement. As a result, the water depth on the secondary side of the gate fluctuates, resulting in a problem that the flow rate greatly deviates from the target flow rate.

また、ゲート開度を求めずに目標流量に流量計測値が合うように直線流量制御を行う場合は、ゲート操作量の調整が難しくハンチングの発生や目標流量付近に安定するまでの時間が長い等の問題があった。 In addition, when performing linear flow control so that the flow rate measurement value matches the target flow rate without obtaining the gate opening, it is difficult to adjust the gate operation amount and it takes a long time for hunting to occur and stabilization near the target flow rate. There was a problem.

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ゲート下端流出による流量制御において、自由流出時及びもぐり流出時の目標流量に対する目標開度の同定により、いかなる流出形態でも速やかに安定した流量制御が実現できるゲートによる流量制御方法及び流量制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in flow control by outflow at the lower end of the gate, quickly and stably control the flow rate in any outflow configuration by identifying the target opening degree with respect to the target flow rate during free outflow and outflow. An object of the present invention is to provide a flow control method and a flow control device using a gate that can realize the above.

上記の課題を解決するために、本発明は、河道や水路の流量をゲート下端流出により制御するゲートによる流量制御方法であって、目標流量に対するゲート二次側水深を河道や水路の流下特性に応じて予測設定し、ゲート一次側水深の計測値と、ゲート二次側水深の予測設定値と、目標流量とを用いて演算されるゲート操作開度を目標値としてゲート開度の制御を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a flow rate control method using a gate that controls the flow rate of a river channel or a water channel by the outflow at the lower end of the gate. The gate opening is controlled using the gate operation opening calculated using the measured value of the gate primary water depth, the predicted setting value of the gate secondary water depth, and the target flow rate as the target value. It is characterized by that.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御方法において、ゲート操作開度の目標値にゲート開度を制御した後、流出状況が安定せず一定時間が経過した場合、目標流量に対する流量計測値の差が所定の判定偏差量になるまで、微小な開度操作量にて開度補正を繰り返し行うことを特徴とする。 In addition, in the flow control method using the gate according to the present invention, when the gate opening is controlled to the target value of the gate operation opening, and the outflow situation is not stable and a predetermined time has elapsed, The opening correction is repeatedly performed with a small opening operation amount until the difference reaches a predetermined determination deviation amount.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御方法において、ゲート操作開度の目標値を、ヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の式における流量計数の理論解を用いて演算することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the flow control method using the gate, the target value of the gate operation opening is calculated using a theoretical solution of flow rate counting in Henry's equation.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御方法において、ゲート二次側水深の予測設定値を、ゲート二次側の河道や水路の流下特性を単純化して等流水深とし、マニング（Ｍａｎｎｉｎｇ）の式により演算することを特徴とする。 In addition, in the flow control method using the gate according to the present invention, the predicted setting value of the gate secondary side water depth is set to be a uniform water depth by simplifying the flow characteristics of the river channel and water channel on the gate secondary side. It calculates by a type | formula.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御方法において、ゲート二次側水深の予測設定値を、ゲート二次側の河道や水路の流下特性を水理計算により解いて求めることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the flow control method using the gate, the predicted set value of the gate secondary side water depth is obtained by solving the flow characteristics of the river channel and water channel on the gate secondary side by hydraulic calculation.

また、本発明は、河道や水路に取水ゲートを設け、該取水ゲートの上げ下げ操作により、該取水ゲートの下端を流出するゲート下端流出量を制御するゲートによる流量制御装置であって、ゲート一次側水深を計測するゲート一次側水深計と、目標流量に対するゲート二次側水深を河道や水路の流下特性に応じて予測設定するゲート二次側水深予測設定手段と、ゲート一次側水深計によるゲート一次側水深の計測値と、ゲート二次側水深予測設定手段による予測設定値と、目標流量とを用いてゲート操作開度を演算して求め、該ゲート操作開度を目標値としてゲート開度の制御を行うゲート開度制御手段とを設けたことを特徴とする。 In addition, the present invention is a flow control device using a gate, which is provided with a water intake gate in a river channel or a water channel, and controls the gate bottom outflow amount flowing out from the lower end of the water intake gate by raising and lowering the water intake gate. Gate primary side depth meter that measures water depth, gate secondary side water depth prediction setting means that predicts and sets the gate secondary side water depth according to the flow characteristics of the river channel and water channel, and the gate primary by the gate primary side depth meter The gate opening is calculated by using the measured value of the side water depth, the predicted setting value by the gate secondary water depth prediction setting means, and the target flow rate, and the gate opening is set as the target value. Gate opening control means for performing control is provided.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御装置において、ゲート開度制御手段は、ゲート操作開度の目標値にゲート開度を制御した後、流出状況が安定せず一定時間が経過した場合、目標流量に対する流量計測値の差が所定の判定偏差量になるまで、微小な開度操作量にて開度補正を繰り返し行う開度補正手段を具備することを特徴とする。 Further, in the flow control device using the gate according to the present invention, after the gate opening degree control means controls the gate opening degree to the target value of the gate operation opening degree, the outflow situation is not stable, and a fixed time has passed. Opening correction means for repeatedly performing opening correction with a small opening operation amount until the difference in flow rate measurement value with respect to the target flow rate reaches a predetermined determination deviation amount is provided.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御装置において、ゲート開度制御手段は、ゲート操作開度の目標値を、ヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の式における流量係数の理論解を用いて演算する演算手段を具備することを特徴とする。 According to the present invention, in the flow control device using the gate, the gate opening control means includes a calculation means for calculating a target value of the gate operation opening using a theoretical solution of a flow coefficient in Henry's equation. It is characterized by comprising.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御装置において、ゲート開度制御手段は、ゲート二次側水深の予測設定値を、ゲート二次側の河道や水路の流下特性を単純化して等流水深とし、マニング（Ｍａｎｎｉｎｇ）の式により演算する演算手段を具備することを特徴とする。 Further, the present invention provides the gate flow rate control device, wherein the gate opening control means simplifies the flow setting characteristics of the gate secondary side river channel and water channel by setting the predicted value of the gate secondary side water depth, and the equal flow water depth. And a calculation means for calculating by a Manning equation.

また、本発明は、上記ゲートによる流量制御装置において、ゲート開度制御手段は、ゲート二次側水深の予測設定値を、ゲート二次側の河道や水路の流下特性を水理計算により解いて求める水理計算手段を具備することを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the flow control device using the gate, the gate opening degree control means solves the predicted setting value of the gate secondary side water depth and the flow characteristics of the river channel and water channel on the gate secondary side by hydraulic calculation. It has the hydraulic calculation means to obtain.

本発明によれば、目標流量に対するゲート二次側水深を河道や水路の流下特性に応じて予測設定し、ゲート一次側水深の計測値と、ゲート二次側水深の予測設定値と、目標流量とを用いて演算されるゲート操作開度を目標値としてゲート開度の制御を行うので、ゲートの初期動作で目標流量に速やかに近づけることができる。 According to the present invention, the gate secondary side water depth relative to the target flow rate is predicted and set according to the flow characteristics of the river channel and the water channel, the measured value of the gate primary side water depth, the predicted setting value of the gate secondary side water depth, and the target flow rate Since the gate opening degree is controlled using the gate operation opening degree calculated by using and as a target value, it is possible to quickly approach the target flow rate by the initial operation of the gate.

また、本発明によれば、ゲート操作開度の目標値にゲート開度を制御した後、流出状況が安定せず一定時間が経過した場合、目標流量に対する流量計測値の差が所定の判定偏差量になるまで、微小な開度操作量にて開度補正を繰り返し行うので、流量変動に対するゲート開度操作のハンチングを効果的に防止できる。 Further, according to the present invention, after the gate opening degree is controlled to the target value of the gate operation opening degree, when the outflow situation is not stable and a predetermined time has elapsed, the difference between the flow rate measurement values with respect to the target flow rate is a predetermined determination deviation. Since the opening correction is repeatedly performed with a small opening operation amount until the amount reaches, the hunting of the gate opening operation with respect to the flow rate variation can be effectively prevented.

また、本発明によれば、ゲートによる流量制御方法において、ゲート操作開度の目標値を、ヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の式における流量計数の理論解を用いて演算することにより、目標流量に対する誤差の補正を容易に行うことができる。 In addition, according to the present invention, in the flow control method using a gate, the target value of the gate operation opening is calculated using the theoretical solution of the flow rate count in the Henry formula, thereby correcting the error with respect to the target flow rate. Can be easily performed.

また、本発明によれば、ゲート二次側水深の予測設定値を、ゲート二次側の河道や水路の流下特性を単純化して等流水深とし、マニング（Ｍａｎｎｉｎｇ）の式により演算することにより、ゲート開度演算のためのゲート二次側水深の補正を容易に行なうことができる。 Further, according to the present invention, the predicted set value of the gate secondary side water depth is obtained by simplifying the flow characteristics of the river channel and water channel on the gate secondary side to make the equal flow depth, and calculating by the Manning equation. Further, it is possible to easily correct the gate secondary water depth for calculating the gate opening.

また、本発明によれば、ゲート二次側水深の予測設定値を、ゲート二次側の河道や水路の流下特性を水理計算により解いて求めるので、ゲート二次側水路の水路形状が変わる、分岐水流量が多い、など水路の流況が複雑な場合でもゲート開度演算のためのゲート二次側水深の予測設定値を求めることができる。 Further, according to the present invention, the predicted setting value of the gate secondary side water depth is obtained by solving the flow characteristics of the river channel and water channel on the gate secondary side by hydraulic calculation, so that the channel shape of the gate secondary side water channel changes. Even when the flow condition of the water channel is complicated, such as when the flow rate of branch water is large, it is possible to obtain a predicted set value of the gate secondary water depth for calculating the gate opening.

本発明に係るゲート下端流出の態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the aspect of the gate lower end outflow based on this invention. 本発明に係るゲート下端流出による流量制御方法の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the flow control method by the gate lower end outflow based on this invention. 本発明に係るゲート二次側水深が等流水深と近似する場合の態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the aspect in case the gate secondary side water depth which concerns on this invention approximates an equal flow water depth. 本発明に係るゲート二次側水深を水理計算により求める場合の態様の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the aspect in the case of calculating | requiring the gate secondary side water depth which concerns on this invention by hydraulic calculation. 本発明に係るゲート開度演算方法を実施するシステムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the system which implements the gate opening degree calculating method which concerns on this invention. 本発明に係るゲート開度演算方法の基本フローを示す図である。It is a figure which shows the basic flow of the gate opening calculating method which concerns on this invention. 本発明に係るゲート開度演算方法におけるゲート開度の演算ロジック及び目標流量の設定異常判定、目標開度演算結果の異常判定を示す図である。It is a figure which shows the calculation determination of the gate opening degree, the setting abnormality determination of the target flow, and the abnormality determination of the target opening calculation result in the gate opening calculation method according to the present invention. 本発明に係るゲート開度演算方法におけるゲート開度の演算ロジック及び目標流量の設定異常判定、目標開度演算結果の異常判定を示す図である。It is a figure which shows the calculation determination of the gate opening degree, the setting abnormality determination of the target flow, and the abnormality determination of the target opening calculation result in the gate opening calculation method according to the present invention. 本発明に係るゲート開度演算方法におけるゲート二次側水深の演算ロジック及びゲート二次側水深演算結果の異常判定のフローを示す図である。It is a figure which shows the calculation flow of the gate secondary side water depth in the gate opening degree calculation method which concerns on this invention, and the flow of abnormality determination of the gate secondary side water depth calculation result. 本発明に係るゲート下端流出による流量制御方法の目標流量に対するゲート開度制御方法のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the gate opening degree control method with respect to the target flow volume of the flow control method by the gate lower end outflow based on this invention.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本発明に係るゲート下端流出の態様を示す模式図であり、図１（ａ）はゲート下端未接水の状態を、図１（ｂ）はゲート下端もぐり流出状態を、図１（ｃ）はゲート下端自由流出状態をそれぞれ示す。取水ゲート１の下端が水面に接していない時の水深ｈ₀の水面に取水ゲート１の下端が接し、更に取水ゲート１が下降して取水ゲート１が水面を仕切り、ゲート一次側水深（ゲート１より上流側の水位）ｈ₁とゲート二次側水深（取水ゲート１より下流側の水位）ｈ₂に差が生じ、取水ゲート１の下端の開き量、即ちゲート開度Ｚによりその水深差と共にゲート下端流出量も変化することになる。水面をゲート１が仕切ることによりゲート下端流出量はゲート特性に依存することとなり、下記ヘンリーの式で求められる。なお、図１において７は水路底面を示す。
ｑ_g＝Ｃ・Ｚ（２・ｇ・ｈ₁）^1/2
上記ヘンリーの式において、ｑ_gはゲート下端から流出する単位幅当たりの流量、Ｃは流量係数、Ｚはゲート１の開口高さ、即ちゲート開度、ｇは重力加速度、ｈ₁はゲート一次側の水深（水位）である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. 1A and 1B are schematic views showing a mode of gate bottom outflow according to the present invention. FIG. 1A shows a state where water is not in contact with the gate bottom, FIG. c) shows the free flowing state at the lower end of the gate. When the lower end of the intake gate 1 is not in contact with the water surface, the lower end of the intake gate 1 is in contact with the water surface at the depth h ₀ , the intake gate 1 is further lowered, the intake gate 1 partitions the water surface, and the primary water depth (gate 1 There is a difference between the water level on the upstream side (h ₁ ) and the water depth on the secondary side of the gate (water level on the downstream side of the intake gate 1) h _2. The amount of gate bottom outflow will also change. As the gate 1 partitions the water surface, the gate bottom outflow amount depends on the gate characteristics, and is obtained by the following Henry formula. In addition, in FIG. 1, 7 shows a water channel bottom face.
q _g = C · Z (2 · g · h ₁ ) ^1/2
In the Henry's equation, q _g is the flow rate per unit width flowing out from the lower end of the gate, C is the flow coefficient, Z is the opening height of the gate 1, that is, the gate opening degree, g is the gravitational acceleration, and h ₁ is the gate primary side. The water depth (water level).

流量係数Ｃは、水の流出形態によりゲート二次側水深ｈ₂に依存するもぐり流出の場合（図１（ｂ）参照）とゲート二次側水深ｈ₂に依存しない自由流出の場合（図１（ｃ）参照）とで解が異なり、理論解は以下の通りである。
Ｃ＝Ｃ_c〔｛−ｂ−（ｂ²−ａ・ｃ）^1/2｝／ａ〕^1/2・・・もぐり流出の場合
Ｃ＝Ｃ_c／｛１＋（Ｃ_c・Ｚ）／ｈ₁｝^1/2 ・・・自由流出の場合
上記流量係数Ｃの理論解において、Ｃ_cは収縮係数であり、また、
ａ＝｛Ｈ₁−（１／Ｈ₁）｝²
ｂ＝１＋２Ｈ₁｛１−（１／Ｈ₂）｝−Ｈ₁ ²
ｃ＝Ｈ₁ ²−Ｈ₂ ²
Ｈ₁＝ｈ₁／（Ｃ_C・Ｚ）
Ｈ₂＝ｈ₂／（Ｃ_C・Ｚ） The flow coefficient C is dependent on the gate secondary side depth h ₂ depending on the water discharge type (see FIG. 1 (b)), and in the case of free outflow independent of the gate secondary side depth h ₂ (FIG. 1). The solution is different from that of (see (c)), and the theoretical solution is as follows.
C = C _c [{−b− (b ² −a · c) ^1/2 } / a] ^1/2 ... In case of outflow C = C _c / {1+ (C _c · Z) / h ₁ } ^1/2 ... In case of free outflow In the above theoretical solution of the flow coefficient C, C _c is a contraction coefficient,
a = {H ₁ − (1 / H ₁ )} ²
b = 1 + 2H ₁ {1- (1 / H ₂ )} − H ₁ ²
c = H ₁ ² −H ₂ ²
H ₁ = h ₁ / (C _C · Z)
H ₂ = h ₂ / (C _C · Z)

ゲート開度を小さくするとゲート二次側水深（水位）ｈ₂が下がりゲート下端流出量は小さくなる。このときゲート一次側水深（水位）ｈ₁は逆に上がることになるが、ゲート一次側水路が十分に広ければ、ゲート開度によらずゲート一次側水深ｈ₁の変化はないものとすることができる。本発明では、このゲート一次側水路が十分広く、ゲート一次側水深ｈ₁がゲート開度Ｚに依存しない場合を対象とする。 When the gate opening is reduced, the gate secondary water depth (water level) h ₂ is lowered and the gate lower end outflow amount is reduced. At this time, the gate primary water depth (water level) h ₁ will rise conversely, but if the gate primary water channel is sufficiently wide, there will be no change in the gate primary water depth h ₁ regardless of the gate opening. Can do. In the present invention, the case where the gate primary water channel is sufficiently wide and the gate primary water depth h ₁ does not depend on the gate opening degree Z is targeted.

ゲート下端流出による流量制御として取水ゲート１を例に説明する。図２は本発明に係るゲート下端流出による流量制御方法の態様を示す図で、図２（ａ）は縦断面、図２（ｂ）は平面、図２（ｃ）はＸ−Ｘ矢視断面をそれぞれ示す。図示するように本流量制御方法は、取水ゲート１、ゲート開度計２、ゲート一次側水深計３、ゲート二次側水路４、ゲート二次側流速計５、ゲート二次側水深計６を備えており、ゲート二次側水路４については、後述するように、施設固有の諸元値が定められている。また、ゲート二次側水路４の水路幅＝Ｂが定められているため、ゲート二次側流速計５とゲート二次側水深計６を組み合わせることにより、ゲート二次側の流量を計測できる。なお、図２（ａ）、図２（ｃ）に示すように、水路高さＬ_tは水路上面の高さ（標高）であり、ゲート敷高Ｌ_bは水路底面の高さ（標高）である。 The intake gate 1 will be described as an example of flow rate control by the outflow of the gate bottom. FIG. 2 is a view showing a mode of a flow rate control method by the outflow of the lower end of the gate according to the present invention, FIG. 2 (a) is a longitudinal section, FIG. 2 (b) is a plan view, and FIG. Respectively. As shown in the figure, this flow control method includes an intake gate 1, a gate opening meter 2, a gate primary side depth meter 3, a gate secondary side water channel 4, a gate secondary side current meter 5, and a gate secondary side depth meter 6. The gate secondary side waterway 4 is provided with specification values specific to the facility, as will be described later. Moreover, since the channel width = B of the gate secondary side water channel 4 is determined, the flow rate on the gate secondary side can be measured by combining the gate secondary side current meter 5 and the gate secondary side water depth meter 6. As shown in FIGS. 2A and 2C, the water channel height L _t is the height of the upper surface of the water channel (elevation), and the gate floor height L _b is the height of the water channel bottom surface (elevation). is there.

図３は本発明に係るゲート二次側水深が等流水深と近似する場合の態様を示す模式図で、図３（ａ）は水路縦断面を、図３（ｂ）はゲート二次側水路の横断面をそれぞれ示す。開水路流れにおいて乱流状態の完全粗度の場合、平均流速ｖは次のマニング（Ｍａｎｎｉｎｇ）の式で表される。
ｖ＝（１／ｎ）Ｒ^2/3Ｉ^1/2
ここで、ｎはマニングの粗度係数、Ｒは平均水深（＝Ａ／Ｓ；Ａは開水路の断面積、Ｓは濡れ縁長さ）、Ｉは水路勾配（摩擦損失勾配）である。一様勾配、一様断面が十分長い水路であれば等流とみなすことができ、等流水深ｈ₀は上記マニングの式をもとに導出される次式で表される。
ｈ₀＝〔（ｎ²ｑ²）／ｉ₀〕^3/10
ここに、ｉ₀は水路勾配、ｑは単位幅流量である。以上のように、ゲート二次側の水路が、同一断面、同一勾配の水路とみなせ、水路下流側の流況の影響を無視できるものとすれば、ゲート二次側水深ｈ₂は等流水深と近似でき、水路水深と流量の関係はマニングの式から導出される理論式により求めることができる。 3A and 3B are schematic views showing a mode in which the gate secondary water depth according to the present invention approximates to the equal flow water depth. FIG. 3A is a vertical cross section of the water channel, and FIG. 3B is the gate secondary water channel. The cross-section of each is shown. In the case of complete roughness in a turbulent state in an open channel flow, the average flow velocity v is expressed by the following Manning equation.
v = (1 / n) R ^2/3 I ^1/2
Here, n is the Manning roughness coefficient, R is the average water depth (= A / S; A is the cross-sectional area of the open channel, S is the wet edge length), and I is the channel gradient (friction loss gradient). If the water channel has a uniform slope and a sufficiently long uniform cross section, it can be regarded as a uniform flow, and the uniform flow depth h ₀ is expressed by the following equation derived from the Manning equation.
h ₀ = [(n ² q ² ) / i ₀ ] ^3/10
Here, i ₀ is a channel gradient and q is a unit width flow rate. As described above, if the water channel on the secondary side of the gate can be regarded as a water channel with the same cross section and the same slope, and the influence of the flow condition on the downstream side of the water channel can be ignored, the water depth on the secondary side of the gate h ₂ The relationship between channel depth and flow rate can be obtained by a theoretical formula derived from Manning's formula.

図４は本発明に係るゲート二次側水深を水理計算により求める場合の態様の例を示す模式図で、図４（ａ）は縦断面を、図４（ｂ）は平面をそれぞれ示す。図４において、ｑ₁，ｑ₂，ｑ₃，・・・・ｑ_nはゲート二次側水路４から分岐する分岐水流量を示す。ゲート二次側水路４の水路形状が変わる、分岐水流量が多い、など水路の流況が複雑な場合、ゲート二次側水深（水位）ｈ₂が水路下流側の影響を大きく受けるためにゲート二次側水深（水位）ｈ₂を等流水深と近似すると誤差が大きいため、一次元非定常解析などによる水理計算によりゲート二次側水深ｈ₂を求める。水理計算は、偏微分方程式で表される流体の運動方程式と連続の式を基本式として、線形差分方程式に変形して数値的に流量や圧力、水深（水位）といった解を求めるものでその解法には開水路、閉水路、開閉複合系水路などといった流れ場に応じて適切な方法がとられる。また、それら水理計算ではゲートなどの機器の操作に対する応答性も考慮される。よって、取水ゲート１の操作速度の影響で過渡的な変動が発生しないよう取水ゲート１の操作速度を調整することで過渡的な変動を抑制した操作も可能になる。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a mode in which the gate secondary side water depth according to the present invention is obtained by hydraulic calculation. FIG. 4A shows a longitudinal section, and FIG. 4B shows a plane. In FIG. 4, q ₁ , q ₂ , q ₃ ,... Q _n indicate branch water flow rates branched from the gate secondary side water channel 4. The gate secondary side water depth (water level) h ₂ is greatly affected by the downstream side of the water channel when the flow condition of the water channel is complicated, such as the shape of the water channel of the secondary water channel 4 is changed or the flow rate of branch water is large. When the secondary water depth (water level) h ₂ is approximated to the equal flow depth, the error is large. Therefore, the gate secondary water depth h ₂ is obtained by hydraulic calculation such as one-dimensional unsteady analysis. The hydraulic calculation is based on the equation of motion of fluid represented by the partial differential equation and the continuity equation, and is transformed into a linear difference equation to numerically find solutions such as flow rate, pressure, and water depth (water level). An appropriate method is taken according to the flow field such as an open channel, a closed channel, and an open / closed complex channel. These hydraulic calculations also take into account responsiveness to the operation of equipment such as gates. Therefore, the operation | movement which suppressed the transient fluctuation | variation is also attained by adjusting the operation speed of the intake gate 1 so that a transient fluctuation | variation may not generate | occur | produce by the influence of the operation speed of the intake gate 1. FIG.

図５は本発明に係るゲート開度演算方法を実施するシステムの構成例を示す図である。図５において、１０はゲート一次側水深監視部、１１はゲート開度監視部、１２は流量監視部、１３はゲート二次側水深監視部、１４はゲート目標開度演算部、１５はゲート操作部、１６は流量計測値演算部、１７は比較部、１８はゲート目標開度演算式補正部である。ゲート一次側水深計３で計測したゲート一次側水深ｈ₁の計測値はゲート一次側水深監視部１０に入力されると共に、ゲート目標開度演算部１４に入力される。目標流量に対するゲート目標開度を求めるのに必要な計測値はゲート一次側水深ｈ₁のみであり、該ゲート一次側水深ｈ₁の計測値と、ゲート二次側水深の予測設定値と、目標流量とを用いてゲート目標開度演算部１４で取水ゲート１の目標開度Ｚ_svが演算される。演算された目標開度Ｚ_svはゲート操作部１５に出力され、取水ゲート１が該目標開度になるように操作される。また、ゲート二次側流速計５で計測されたゲート二次側流速ｖは流量計測値演算部１６に入力される。ゲート二次側水深計６で計測されたゲート二次側水深ｈ₂は流量計測値演算部１６に入力されると共に、ゲート二次側水深監視部１３と比較部１７とに入力される。 FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a system that implements the gate opening calculation method according to the present invention. In FIG. 5, 10 is a gate primary water depth monitoring unit, 11 is a gate opening monitoring unit, 12 is a flow rate monitoring unit, 13 is a gate secondary water depth monitoring unit, 14 is a gate target opening calculation unit, and 15 is a gate operation. , 16 is a flow rate measurement value calculation unit, 17 is a comparison unit, and 18 is a gate target opening calculation formula correction unit. The measured value of the gate primary water depth h ₁ measured by the gate primary water depth meter 3 is input to the gate primary water depth monitoring unit 10 and also to the gate target opening calculation unit 14. Required measurements to determine the gate target opening for the target flow rate is only gates primary side water depth h _1, and the measured value of the gate the primary side water depth h _1, and the predicted set value of the gate secondary side water depth, target The target opening degree Z _sv of the intake gate 1 is calculated by the gate target opening degree calculation unit 14 using the flow rate. The calculated target opening degree Z _sv is output to the gate operation unit 15 and the intake gate 1 is operated so as to be the target opening degree. Further, the gate secondary flow velocity v measured by the gate secondary flow meter 5 is input to the flow rate measurement value calculator 16. The gate secondary water depth h ₂ measured by the gate secondary water depth gauge 6 is input to the flow rate measurement value calculation unit 16 and also input to the gate secondary water depth monitoring unit 13 and the comparison unit 17.

流量計測値演算部１６ではゲート下端流出量（ゲート二次側流量）Ｑをゲート二次側水深ｈ₂、ゲート二次側流速ｖ及びゲート二次側水路の水路幅Ｂにより演算で求め、流量監視部１２と比較部１７に入力する。比較部１７では目標流量と流量計測値演算部１６からのゲート二次側流量Ｑとの比較、及び、ゲート目標開度演算部１４からのゲート二次側水深の予測設定値とゲート二次側水深計６で測定されたゲート二次側水深ｈ₂との比較を行い、その比較結果によりゲート目標開度演算式補正部１８でゲート目標開度演算式を補正し、ゲート目標開度演算部１４に入力する。上記のようにゲート目標開度演算部１４で演算された結果のゲート開度目標値にゲート操作部１５で取水ゲート１を操作した後、目標値と安定した実際の流況での計測値との比較部１７での比較照合により、ゲート目標開度演算式の係数をゲート目標開度演算式補正部１８で見直す（補正する）ことにより、ゲート目標開度演算部１４の演算精度を高めることができる。 The flow rate measurement value calculation unit 16 obtains the gate lower end outflow amount (gate secondary side flow rate) Q by calculation using the gate secondary side water depth h ₂ , the gate secondary side flow velocity v, and the channel width B of the gate secondary side water channel. Input to the monitoring unit 12 and the comparison unit 17. The comparison unit 17 compares the target flow rate with the gate secondary side flow rate Q from the flow rate measurement value calculation unit 16, and the predicted set value of the gate secondary side water depth and the gate secondary side from the gate target opening calculation unit 14. A comparison is made with the gate secondary water depth h ₂ measured by the depth gauge 6, and the gate target opening calculation formula is corrected by the gate target opening calculation formula correction section 18 based on the comparison result, and the gate target opening calculation section 14 After the intake gate 1 is operated by the gate operation unit 15 to the gate opening target value calculated by the gate target opening calculation unit 14 as described above, the target value and the measured value in a stable actual flow condition are By comparing and comparing in the comparison unit 17, the gate target opening calculation formula coefficient is revised (corrected) by the gate target opening calculation formula correction unit 18, thereby increasing the calculation accuracy of the gate target opening calculation unit 14. Can do.

図６は本発明に係るゲート開度演算方法の基本フローを示す図である。図６のゲート開度演算方法のフローはゲート二次側水深ｈ₂を等流水深と近似する場合である。先ずステップＳＴ１において流量目標値Ｑ_svを設定し、続いてステップＳＴ２において該流量目標値Ｑ_svに見合うゲート二次側水深の予測演算を行う。予測演算後、ステップＳＴ３においてゲート二次側水深（水路水深）ｈ₂の予測設定値を設定する。 FIG. 6 is a diagram showing a basic flow of the gate opening calculation method according to the present invention. The flow of the gate opening calculation method of FIG. 6 is a case where the gate secondary water depth h ₂ is approximated to the equal water depth. First you set the target flow rate value Q _sv in step ST1, performed followed by prediction calculation of the gate secondary depth commensurate with the flow rate target value Q _sv in step ST2. After prediction calculation, and it sets the predicted set value of the gate secondary side water depth (water channel depth) h ₂ in step ST3.

一方、設定した流量目標値Ｑ_svに対するゲート下端流出量は複数門の取水ゲート１の場合にはステップＳＴ４において門数Ｎを設定し、ステップＳＴ５において目標流量Ｑ_svを門数Ｎで除して１門当たりのゲート下端流出量の目標流量Ｑ１_sv＝Ｑ_sv／Ｎとする。これをゲート下端流出量の目標流量値として、ステップＳＴ６において収束計算に用いるゲート開度Ｚ^*と目標流量値Ｑ１_svとゲート一次側水深ｈ₁の計測値と前記ステップＳＴ２〜ＳＴ３の演算で求めたゲート二次側水深ｈ₂の予測演算値の関数であるゲート開度目標値Ｚ_sv＝Ｆ（Ｚ^*，Ｑ１_sv，ｈ₁，ｈ₂）に前記Ｑ１_sv、ｈ₁、ｈ₂を設定し、更にステップＳＴ７においてゲート開度目標値Ｚ_svを収束計算に用いるゲート開度Ｚ^*のみの関数であるＺ_sv＝Ｆ（Ｚ^*）とする。 On the other hand, the gate bottom outflow amount with respect to the set flow rate target value Q _sv is the number N of gates in step ST4 in the case of multiple intake gates 1, and the target flow rate Q _sv is divided by the number N of gates in step ST5. The target flow rate Q1 _sv = Q _sv / N of the gate lower end flow rate per gate. Using this as the target flow rate value of the gate lower end outflow rate, the gate opening Z ^* , the target flow rate value Q1 _sv , the measured value of the gate primary water depth h ₁ used in the convergence calculation in step ST6, and the calculation in steps ST2 to ST3 are obtained. Q1 _sv , h ₁ , and h ₂ are set to the gate opening target value Z _sv = F (Z ^* , Q1 _sv , h ₁ , h ₂ ) that is a function of the predicted calculation value of the gate secondary water depth h _2. Further, in step ST7, the gate opening target value Z _sv is set as Z _sv = F (Z ^* ), which is a function of only the gate opening Z ^* used for the convergence calculation.

ステップＳＴ９においては取水ゲート１の開閉制御が自動制御に設定されているかを判断し、イエス（Ｙ）、即ち自動制御がＯＮの場合は、ゲート開度目標値Ｚ_svが自動で設定され、ステップＳＴ１２において取水ゲート１が該設定された開度になるように制御される。前記ステップＳＴ９においてノー（Ｎ）の場合は、ステップＳＴ１０においてゲート開度目標値Ｚ_svをガイダンス表示し、ステップＳＴ１１においてゲート開度設定値を手動操作し、前記ステップＳＴ１２に移行する。 In step ST9, it is determined whether or not the opening / closing control of the intake gate 1 is set to automatic control. If yes (Y), that is, if the automatic control is ON, the gate opening target value Z _sv is automatically set. In ST12, the intake gate 1 is controlled to have the set opening. If the determination in step ST9 is no (N), the gate opening target value Z _sv is displayed in guidance in step ST10, the gate opening setting value is manually operated in step ST11, and the process proceeds to step ST12.

前記演算結果のゲート開度目標値に取水ゲート１を操作した後、安定した実際の流況でのゲート二次側水深ｈ₂及びゲート下端流出量Ｑの計測値との比較照合により、ゲート二次側水深演算式の係数を見直すことにより演算精度を高めることができる。即ち、ステップＳＴ１３のパラメータチューニング１において、後述する可変パラメータ（水路勾配Ｉ、水路粗度係数ｎ、流量補正係数α）を見直す。 After operating the intake gate 1 to the gate opening target value of the calculation result, the gate secondary side water depth h ₂ and the measured value of the gate lower end outflow amount Q in a stable actual flow condition are compared and collated. The calculation accuracy can be increased by reviewing the coefficient of the secondary water depth calculation formula. That is, in the parameter tuning 1 of step ST13, variable parameters (water channel gradient I, water channel roughness coefficient n, flow rate correction coefficient α) described later are reviewed.

前記演算結果のゲート開度目標値に取水ゲート１を操作した後、安定した実際の流況でのゲート下端流出量Ｑの計測値と目標流量の比較照合により、ゲート目標開度演算式の補正を行うことができる。即ち、ステップＳＴ１４のパラメータチューニング２において、後述する可変パラメータ（ヘンリーの式における各取水ゲート毎の収縮係数Ｃ_c、損失係数ζ）を見直す。 After the intake gate 1 is operated to the gate opening target value of the calculation result, the gate target opening calculation formula is corrected by comparing and comparing the measured value of the gate lower end outflow amount Q and the target flow rate in a stable actual flow condition. It can be performed. That is, in the parameter tuning 2 of step ST14, the later-described variable parameters (shrinkage coefficient C _c and loss coefficient ζ for each intake gate in Henry's equation) are reviewed.

図７−Ａ、図７−Ｂは本発明に係るゲート開度演算方法におけるゲート開度の演算ロジック及び目標流量の設定異常判定、目標開度演算結果の異常判定を示す図であり、図６におけるゲート目標開度演算部分の詳細を示すフロー図である。ゲート目標開度はヘンリーの式から求めるが、前述したように流量係数は流出形態により解が異なるため、もぐり流出か自由流出かを判断して流量係数の理論解の式を計算する。流量係数の理論解はまずもぐり流出の場合の解を計算し、もぐり流出の場合の解が虚数となってしまう場合には自由流出であると判断して自由流出の解の計算を行う。ゲート開度は解析的な解として単純な算術式にはならないため、ある微小な値で取水ゲート１の開度を変化させながら関数を計算し、ある許容誤差内に収まるまで収束計算を行って、収束した時のゲート開度を目標開度に採用する。なお、計算時間はごくわずかな時間であり運用上全く問題とならない。 7A and 7B are diagrams showing gate opening calculation logic, target flow setting abnormality determination, and target opening calculation result abnormality determination in the gate opening calculation method according to the present invention. It is a flowchart which shows the detail of the gate target opening calculation part in. The target gate opening is obtained from Henry's equation. As described above, since the solution of the flow coefficient differs depending on the outflow mode, the formula of the theoretical solution of the flow coefficient is calculated by judging whether the outflow is free flow or free flow. For the theoretical solution of the flow coefficient, first, the solution for the counterflow is calculated, and if the solution for the counterflow becomes an imaginary number, the solution is determined to be free outflow and the free outflow solution is calculated. Since the gate opening is not a simple arithmetic expression as an analytical solution, calculate the function while changing the opening of the intake gate 1 with a small value, and perform the convergence calculation until it falls within a certain tolerance. The gate opening at the time of convergence is adopted as the target opening. Note that the calculation time is very short and does not cause any problem in operation.

また、水路高さやゲート開度ストロークの係数を用いることで、目標流量の設定の異常判定と目標開度演算の異常判定を行う。以下、図７−Ａ、図７−Ｂに基づいて詳細に説明する。 In addition, by using the coefficient of the water channel height and the gate opening stroke, the abnormality determination of the target flow rate setting and the abnormality determination of the target opening calculation are performed. Hereinafter, it demonstrates in detail based on FIG. 7-A and FIG. 7-B.

先ずステップＳＴ２１においてゲート下端流出量の流量目標値Ｑ_svを設定し、続くステップＳＴ２２において取水ゲート１の門数Ｎを設定し、ステップＳＴ２３において１門当たりのゲート下端流出量の目標流量Ｑ１_svを前記流量目標値Ｑ_svを門数Ｎで除してＱ１_sv＝Ｑ_sv／Ｎとして算出する。また、ステップＳＴ２４においてゲート一次側水深計３で計測したゲート一次側水深計測値ｈ₁を設定する。更にステップＳＴ２５においてゲート二次側水深ｈ₂の予測設定値、ステップＳＴ２６において可変パラメータとして収縮係数Ｃ_c、損失係数ζ、ステップＳＴ２７において固定パラメータとしてゲート二次側水路の水路幅Ｂ、ゲート敷高Ｌ_b、水路高さＬ_t、ゲート開度ストロークＺ₁₀₀（ゲート開度１００％のストローク量）を設定する。 First, in step ST21, the target flow rate Q _sv of the gate lower end outflow rate is set, in the subsequent step ST22, the number N of intake gates 1 is set, and in step ST23, the target flow rate Q1 _sv of the gate lower end outflow amount per gate is set. The flow rate target value Q _sv is divided by the number N of gates to calculate Q1 _sv = Q _sv / N. Further, to set the gate primary depth measuring values h ₁ measured by the gate primary side water depth meter 3 in step ST24. Furthermore predicted set value of the gate secondary side water depth h ₂ at step ST25, contraction coefficient C _c as a variable parameter in step ST26, the loss factor zeta, waterway width B of the gate secondary canals as a fixed parameter in step ST27, the gate insole high L _b , water channel height L _t , gate opening stroke Z ₁₀₀ (stroke amount of gate opening 100%) are set.

ステップＳＴ２８においてゲート一次側水深計測値ｈ₁がゲート二次側水深ｈ₂の予測設定値以上（ｈ₁≧ｈ₂）かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ２９において異常設定（逆流）と判定し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３０に移行する。ステップＳＴ３０において水路高さＬ_tがゲート敷高Ｌ_bにゲート二次側水深ｈ₂の予測設定値を加算した値以上（Ｌ_t≧Ｌ_b＋ｈ₂）かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３１において異常設定（水路オーバーフロー）と判定し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３２に移行する。ステップＳＴ３２においてはゲート一次側水深計測値ｈ₁が０でない（ｈ₁≠０）かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３３において異常設定（流量０）と判定し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３４に移行する。ステップＳＴ３４においてはゲート二次側水深ｈ₂の予測設定値が０でない（ｈ₂≠０）かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３３において異常設定（流量０）と判定し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３５に移行する。ステップＳＴ３５においては収束計算に用いるゲート開度Ｚ^*の初期値Ｚ^*ini、微小なゲート開度変化値ΔＺ、収束判定許容誤差εを、例えば、Ｚ^*ini＝０．００１ｍ、ΔＺ＝０．００１ｍ、ε＝０．００１ｍと設定し、ステップＳＴ３６に移行する。ステップＳＴ３６においてはＺ^*＝Ｚ^*iniとし、図７−ＢのステップＳＴ３７に移行する。 Step ST28 gate primary depth measuring value h ₁ is more predicted set value of the gate secondary side water depth h ₂ in (h ₁ ≧ h ₂₎ or the determined abnormal set in step ST29 and, if no (N) (reverse flow ), And if yes (Y), the process proceeds to step ST30. In step ST30, it is determined whether or not the water channel height L _t is equal to or greater than the value obtained by adding the predicted set value of the gate secondary water depth h _{2 to} the gate floor height L _b (L _t ≧ L _b + h ₂ ). If this is the case, it is determined in step ST31 that there is an abnormality setting (water channel overflow), and if yes (Y), the process proceeds to step ST32. In step ST32, it is determined whether the gate primary water depth measurement value h ₁ is not 0 (h ₁ ≠ 0). If no (N), it is determined in step ST33 that the abnormal setting (flow rate is 0), and yes (Y). In this case, the process proceeds to step ST34. In step ST34, it is determined whether the predicted set value of the gate secondary water depth h ₂ is not 0 (h ₂ ≠ 0). If no (N), it is determined in step ST33 that the setting is abnormal (flow rate 0). In the case of (Y), the process proceeds to step ST35. In step ST35, the initial value Z ^{* ini} of the gate opening Z ^* used for the convergence calculation, the minute gate opening change value ΔZ, and the convergence determination allowable error ε are set to, for example, Z ^{* ini} = 0.001m, ΔZ = 0. 001m and ε = 0.001m are set, and the process proceeds to step ST36. In step ST36, Z ^* = Z ^{* ini} is set, and the process proceeds to step ST37 in FIG.

図７−ＢのステップＳＴ３７においてはＨ₁＝ｈ₁／（Ｃ_c×Ｚ^*）、Ｈ₂＝ｈ₂／（Ｃ_c×Ｚ^*）、ａ＝｛Ｈ₁−（１／Ｈ₁）｝²を計算し、ステップＳＴ３８に移行する。ステップＳＴ３８においてはａが０でないか（ａ≠０）を判断し、ノー（Ｎ）の場合はもぐり流出の解が虚数になったと判断してステップＳＴ４４に移行して自由流出の解の計算を行い、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３９に移行する。 Figure in the 7-B in step _{_{ST37 H 1 = h 1 / (}} C c × Z *), H 2 = h 2 / (C c × Z *), a = {H 1 - (1 / H 1)} ² is calculated, and the process proceeds to step ST38. In step ST38, it is determined whether a is not 0 (a ≠ 0), and in the case of no (N), it is determined that the solution of the outflow is an imaginary number, and the process proceeds to step ST44 to calculate the free outflow solution. If yes (Y), the process proceeds to step ST39.

ステップＳＴ３９においてはｂ＝１＋２×Ｈ₁×｛１−（１／Ｈ₂）｝−Ｈ₁ ²、ｃ＝Ｈ₁ ²−Ｈ₂ ²、ｓ＝ｂ²−ａ×ｃを計算し、ステップＳＴ４０に移行する。ステップＳＴ４０においてはｓが０以上（ｓ≧０）かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はもぐり流出の解が虚数になったと判断してステップＳＴ４４に移行して自由流出の解の計算を行い、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ４１に移行する。ステップＳＴ４１においてはｔ＝（−ｂ−（ｓ）^1/2）／ａを計算し、ステップＳＴ４２に移行する。ステップＳＴ４２においてはｔが０以上（ｔ≧０）かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はもぐり流出の解が虚数になったと判断してステップＳＴ４４に移行して自由流出の解の計算を行い、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ４３に移行する。ステップＳＴ４３においてはもぐり流出の流量係数ＣをＣ＝Ｃ_c×（ｔ）^1/2と計算し、ステップＳＴ４５に移行する。ステップＳＴ４４においては自由流出の流量係数ＣをＣ＝Ｃ_c／｛１＋Ｃ_c×Ｚ^*／ｈ₁｝^1/2と計算し、ステップＳＴ４５に移行する。 In step ST39, b = 1 + 2 × H ₁ × {1− (1 / H ₂ )} − H ₁ ² , c = H ₁ ² −H ₂ ² , s = b ² −a × c are calculated, and step ST40 is calculated. Migrate to In step ST40, it is determined whether s is equal to or greater than 0 (s ≧ 0). If no (N), it is determined that the solution of the outflow is an imaginary number, and the process proceeds to step ST44 to calculate the free outflow solution. If yes (Y), the process proceeds to step ST41. In step ST41, t = (− b− (s) ^1/2 ) / a is calculated, and the process proceeds to step ST42. In step ST42, it is determined whether t is equal to or greater than 0 (t ≧ 0). If no (N), it is determined that the solution of the outflow is an imaginary number, and the process proceeds to step ST44 to calculate the free outflow solution. If yes (Y), the process proceeds to step ST43. In step ST43, the flow coefficient C of the borehole outflow is calculated as C = C _c × (t) ^1/2, and the process proceeds to step ST45. The flow coefficient C of the free outflow was calculated as _{C = C c / {1 +} C c × Z * / h 1} 1/2 in step ST44, the process proceeds to step ST45.

ステップＳＴ４５においてはゲート開度目標値Ｚ_svをＺ_sv＝Ｑ１_sv／〔Ｃ×Ｂ×｛２×ｇ×ｈ₁−ζ×Ｑ１_sv ²／（Ｂ×ｈ₂）²｝^1/2〕と計算し、ステップＳＴ４６に移行する。ステップＳＴ４６においてはＺ_svがｈ₁以下（Ｚ_sv≦ｈ₁）かを判断しノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ４７に移行し、ここで異常計算（ゲート未接水）と判定し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ４８に移行する。ステップＳＴ４８においてはＺ_svがＺ₁₀₀以下（Ｚ_sv≦Ｚ₁₀₀）かを判断しノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ４９に移行し、ここで異常計算（ゲート全開）と判定し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ５０に移行する。ステップＳＴ５０においては｜Ｚ_sv-Ｚ^*｜＜εかを判断し、イエス（Ｙ）の場合は収束したと判断してステップＳＴ５１でＺ_sv＝Ｚ^*とし、ステップＳＴ５２に移行し、ゲート開度目標値Ｚ_svの自動設定もしくは手動設定を行う。また、前記ステップＳＴ５０でノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ５３に移行し、ここでＺ^*＝Ｚ^*＋ΔＺとし、ステップＳＴ３７に戻って収束するまで収束計算を行う。 In step ST45, the gate opening target value Z _{sv is changed} to Z _sv = Q1 _sv / [C × B × {2 × g × h ₁ −ζ × Q1 _sv ² / (B × h ₂ ) ² } ^1/2 ] Calculate and move to step ST46. In step ST46, it is determined whether Z _sv is equal to or less than h ₁ (Z _sv ≦ h ₁ ), and if no (N), the process proceeds to step ST47, where it is determined that the calculation is abnormal (the gate is not in contact with water), and yes ( In the case of Y), the process proceeds to step ST48. In step ST48, it is determined whether Z _sv is equal to or less than Z ₁₀₀ (Z _sv ≦ Z ₁₀₀ ). If no (N), the process proceeds to step ST49, where it is determined that the calculation is abnormal (gate fully open), and yes (Y). In this case, the process proceeds to step ST50. In step ST50, it is determined whether or not | Z _sv −Z ^* | <ε. If yes (Y), it is determined that the convergence has occurred. In step ST51, Z _sv = Z ^* is set. Set the target value Z _sv automatically or manually. If the determination in step ST50 is no (N), the process proceeds to step ST53, where Z ^* = Z ^* + ΔZ, and the convergence calculation is performed until the process returns to step ST37 and converges.

図８は本発明に係るゲート開度演算方法におけるゲート二次側水深の演算ロジック及びゲート二次側水深演算結果の異常判定のフローを示す図である。流量目標値に見合うゲート二次側水深（水位）は取水路勾配Ｉ、取水路粗度係数ｎ、水路幅Ｂなどの水路特性の係数を用いてマニングの式から求められるが、ゲート二次側水深が解析的な解として単純な算術式にはならないため、ある微小な値でゲート二次側水深（水位）を変化させながら関数を計算し、ある許容誤差内に収まるまで収束計算を行う。収束した時のゲート二次側水深を目標開度演算に採用する。なお、計算時間はごくわずかであり運用上全く問題とならない。図８はゲート二次側水深が等流水深と近似する場合であるが、水路形状が変わる、分岐が多い、など水路の流況が複雑な場合は、水理計算によりゲート二次側水深を求める。 FIG. 8 is a diagram showing the calculation logic of the gate secondary water depth and the flow of abnormality determination of the gate secondary water depth calculation result in the gate opening calculation method according to the present invention. The gate secondary water depth (water level) that matches the target flow rate can be obtained from Manning's equation using the channel characteristics such as intake channel gradient I, intake channel roughness coefficient n, and channel width B. Since the water depth does not become a simple arithmetic expression as an analytical solution, the function is calculated while changing the gate secondary water depth (water level) with a certain minute value, and the convergence calculation is performed until it falls within a certain tolerance. The gate secondary water depth at the time of convergence is adopted for the target opening calculation. Note that the calculation time is very short and does not cause any problem in operation. Figure 8 shows the case where the water depth on the secondary side of the gate approximates that of the equal flow depth. Ask.

また、演算における不定や水路高さの係数を用いることで、ゲート二次側水深演算の異常判定を行う。以下、図８に基づいて詳細に説明する。先ず、ステップＳＴ６１において流量目標値Ｑ_svを設定する。また、ステップＳＴ６２において可変パラメータとして取水路勾配Ｉ、取水路粗度係数ｎ、流量補正係数α（初期値＝１）を設定し、ステップＳＴ６３において固定パラメータとして水路幅Ｂ、ゲート敷高Ｌ_b、水路高さＬ_t、ゲート開度ストロークＺ₁₀₀（ゲート開度１００％のストローク量）を設定する。ステップＳＴ６４においてＱ_sv’＝Ｑ_sv／αとして流量を補正し、ステップＳＴ６５に移行する。ステップＳＴ６５においては収束計算に用いるゲート二次側水深ｈ₂ ^*の初期値ｈ₂ ^*ini、微小なゲート二次側水深変化値Δｈ₂、収束判定許容誤差δを、例えば、ｈ₂ ^*ini＝０．００１ｍ、Δｈ₂＝０．００１ｍ、δ＝０．００１ｍと設定し、ステップＳＴ６６に移行する。ステップＳＴ６６においてはｈ₂ ^*＝ｈ₂ ^*iniとし、ステップＳＴ６７に移行する。 Moreover, the abnormality determination of a gate secondary side water depth calculation is performed by using the coefficient of the indefiniteness in calculation and a channel height. Hereinafter, it demonstrates in detail based on FIG. First, in step ST61, a flow rate target value Q _sv is set. In step ST62, the intake channel gradient I, intake channel roughness coefficient n, and flow rate correction coefficient α (initial value = 1) are set as variable parameters. In step ST63, the channel width B, gate bed height L _b , The water channel height L _t and the gate opening stroke Z ₁₀₀ (the stroke amount of the gate opening 100%) are set. In step ST64, the flow rate is corrected by setting Q _sv ′ = Q _sv / α, and the process proceeds to step ST65. In step ST65, the initial value h ₂ ^{* ini of} the gate secondary side water depth h ₂ ^* used for the convergence calculation, the minute gate secondary side water depth change value Δh ₂ , and the convergence determination allowable error δ are set to, for example, h ₂ ^{* ini} = 0.001 m, Δh ₂ = 0.001 m, and δ = 0.001 m are set, and the process proceeds to step ST66. In step ST66, h ₂ ^* = h ₂ ^{* ini} is set, and the process proceeds to step ST67.

ステップＳＴ６７においてはＡ＝Ｂ×ｈ₂ ^*、β＝Ｂ×Ｉ^3/4−２×｛（Ｑ／Ａ）²×ｎ²｝^3/4を計算し、ステップＳＴ６８に移行する。ステップＳＴ６８においてはβが０でないか（β≠０）を判断し、ノー（Ｎ）であったら、ステップＳＴ６９に移行し、ここで異常設定（二次側水深（水位）オーバーフロー）と判定し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ７０に移行する。ステップＳＴ７０ではｈ₂＝［Ｂ×｛（Ｑ_sv’／Ａ）²×ｎ²｝^3/4］／βを計算し、ステップＳＴ７１に移行する。ステップＳＴ７１においてはｈ₂＋Ｌ_b≦Ｌ_tかを判断し、ノー（Ｎ）であったらステップＳＴ７２に移行し、ここで異常設定（水路オーバーフロー）と判定し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ７３に移行する。ステップＳＴ７３においては｜ｈ₂−ｈ₂ ^*｜＜δかを判断し、イエス（Ｙ）の場合は収束したと判断してステップＳＴ７５でｈ₂＝ｈ₂ ^*とし、ステップＳＴ７６に移行し、ｈ₂をゲート二次側水深の予測設定値として設定する。また、前記ステップＳＴ７３でノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ７４に移行し、ここでｈ₂ ^*＝ｈ₂ ^*＋Δｈ₂とし、ステップＳＴ６７に戻って収束するまで収束計算を行う。 In step ST67, A = B × h ₂ ^* , β = B × I ^3/4 −2 × {(Q / A) ² × n ² } ^3/4 are calculated, and the process proceeds to step ST68. In step ST68, it is determined whether β is not 0 (β ≠ 0). If NO (N), the process proceeds to step ST69, where it is determined that there is an abnormal setting (secondary water depth (water level) overflow), If yes (Y), the process proceeds to step ST70. In step ST70, h ₂ = [B × {(Q _sv '/ A) ² × n ² } ^3/4 ] / β is calculated, and the process proceeds to step ST71. In step ST71, it is determined whether h ₂ + L _b ≦ L _t . If NO (N), the process proceeds to step ST72. Here, it is determined that the abnormality is set (water channel overflow). If YES (Y), step ST73 is established. Migrate to In step ST73, it is determined whether | h ₂ −h ₂ ^* | <δ. If yes (Y), it is determined that convergence has occurred, h ₂ = h ₂ ^* is set in step ST 75, and the process proceeds to step ST 76. ₂ is set as the predicted set value of the gate secondary water depth. If NO in step ST73, the process proceeds to step ST74, where h ₂ ^* = h ₂ ^* + Δh ₂ is set, and convergence calculation is performed until the process returns to step ST67 and converges.

図９は本発明に係る目標流量に対するゲート開度制御方法のフローを示す図である。目標流量に対するゲート開度制御方法は、前記ゲート開度目標値Ｚ_svの演算結果を設定して同開度までゲート１を操作した後、一定のサンプリング周期でゲート二次側の流量をゲート二次側流速計５とゲート二次側水深計６で計測し、タイマー１で設定した時間内に、現時刻の流量計測値（図９におけるＱ_今回値）と１サンプリング周期前の流量計測値（図９におけるＱ_前回値）との差が、設定する偏差量（図９におけるΔＱ_δ）より小さくなった場合は、流出状況が安定したと判断して操作終了となるが、タイマー１で設定した時間内に｜Ｑ_今回値−Ｑ_前回値｜＜ΔＱ_δにならなかった場合は、流出状況が安定していないと判断して目標流量値Ｑ_svに対する流量計測値Ｑの差が所定の判定偏差量になるまで、微小な開度操作量ΔＺにて開度補正を繰り返し行う。 FIG. 9 is a diagram showing a flow of the gate opening degree control method for the target flow rate according to the present invention. The gate opening control method with respect to the target flow rate sets the calculation result of the gate opening target value Z _sv and operates the gate 1 up to the same opening degree, and then sets the gate secondary flow rate at a constant sampling cycle. Measured with the secondary velocimeter 5 and the gate secondary depth meter 6, and within the time set by the timer 1, the flow rate measurement value at the current time (Q _{current value} in FIG. 9) and the flow rate measurement value before one sampling period ( When the difference from the _previous Q _value in FIG. 9 becomes smaller than the set deviation amount (ΔQ _δ in FIG. 9), the outflow situation is determined to be stable and the operation ends. If | Q _{current value−} Q _{previous value} | <ΔQ _δ does not become within the time, it is determined that the outflow condition is not stable, and the difference between the flow rate measurement value Q and the target flow rate value Q _sv is a predetermined determination deviation. Until it reaches the required amount Repeat positive.

ゲート開度目標値を演算せず、最初から流量計測値Ｑと目標流量値Ｑ_svの差によりゲート１を操作する場合、安定するまでに時間がかかったり、ゲートの開閉動作が繰り返されるハンチング動作により不安定になることがあるが、上記操作により、速やかに略目標流量付近に安定させることが可能となる。仮にゲート開度目標値に誤差があり、流出状況が安定しない場合でも、一度の操作後に水路の系に応じて適切な時間に設定するタイマー１により、次の調整回路に進むことができる。流量計測値Ｑが目標流量値Ｑ_svとずれていても、ゲート開度目標値を演算しなかった場合に比べてその差はわずかであり、微小な開度操作量ΔＺや微小な開度操作を行った後のタイマー２を水路の系に応じて適切な値を設定することにより安定的に微調整される。以下、図９に基づいて詳細に説明する。 When the gate 1 is operated by the difference between the measured flow rate value Q and the target flow rate value Q _sv from the beginning without calculating the gate opening target value, it takes time to stabilize, or the hunting operation is repeated for opening and closing the gate. However, it is possible to quickly stabilize the vicinity of the target flow rate by the above operation. Even if there is an error in the gate opening target value and the outflow situation is not stable, it is possible to proceed to the next adjustment circuit by the timer 1 set to an appropriate time according to the water channel system after one operation. Even if the flow rate measurement value Q deviates from the target flow rate value Q _sv , the difference is small compared to the case where the gate opening target value is not calculated. The timer 2 after performing the adjustment is finely adjusted stably by setting an appropriate value according to the channel system. Hereinafter, it demonstrates in detail based on FIG.

先ず、ステップＳＴ８１においてゲート開度目標値Ｚ_svの演算結果を設定すると共に、ゲート開度計２で計測したゲート開度計測値Ｚを入力する。更に可変パラメータとしてゲート開度判定偏差量ΔＺ_εを設定すると共に、流量判定偏差量ΔＱ_δを設定する。そしてステップＳＴ８２において｜Ｚ−Ｚ_sv｜＜ΔＺ_εを判定し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ８３に移行し、ノー（Ｎ）であったらステップＳＴ８４に移行する。ステップＳＴ８４においてはＺ−Ｚ_sv＜０かを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ８５に移行し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ８６に移行する。ステップＳＴ８５においてはゲート上昇操作を行い、ステップＳＴ８６においてはゲート下降操作を行い、前記ステップＳＴ８２に戻り、処理を行う。前記ステップＳＴ８２からステップＳＴ８６までは、ゲートの上昇操作と下降操作を判定して操作するステップであり、通常は１回の操作でステップＳＴ８３のゲート停止となる。 First, in step ST81, the calculation result of the gate opening target value Z _sv is set, and the gate opening measurement value Z measured by the gate opening meter 2 is input. Further, a gate opening degree determination deviation amount ΔZ _ε is set as a variable parameter, and a flow rate determination deviation amount ΔQ _δ is set. Then, in step ST82, | Z−Z _sv | <ΔZ _ε is determined, and if yes (Y), the process proceeds to step ST83, and if no (N), the process proceeds to step ST84. In step ST84, it is determined whether ZZ _sv <0. If yes (Y), the process proceeds to step ST85, and if no (N), the process proceeds to step ST86. In step ST85, a gate raising operation is performed. In step ST86, a gate lowering operation is performed, and the process returns to step ST82 to perform processing. Step ST82 to step ST86 are steps for determining and operating a gate raising operation and a lowering operation. Normally, the gate is stopped in step ST83 by one operation.

前記ステップＳＴ８３においてゲート１を停止した後、ステップＳＴ８７及びタイマー１に移行する。ステップＳＴ８７においては一定のサンプリング周期での現時刻の流量計測値Ｑ_今回値と１サンプリング周期前の流量計測値Ｑ_前回値との偏差｜Ｑ_今回値−Ｑ_前回値｜を求め、該偏差値が前記流量判定偏差量ΔＱ_δより小さいか（｜Ｑ_今回値−Ｑ_前回値｜＜ΔＱ_δ）を判断し、イエス（Ｙ）の場合は流出状況が安定したと判断して操作を終了し、タイマー１で設定した時間内にイエス（Ｙ）にならない場合は、流出状況が安定していないと判断してノー（Ｎ）としてステップＳＴ８８に移行する。ステップＳＴ８８においては、ゲート二次側流量計５とゲート二次側水深計６で計測された流量計測値Ｑ、ゲート開度目標値を演算する際に設定された流量目標値Ｑ_sv（図９ではステップＳＴ８０で設定）、可変パラメータとして設定された流量判定偏差量ΔＱεを考慮して｜Ｑ−Ｑ_sv｜＜ΔＱ_εかを判断し、イエス（Ｙ）の場合は操作終了とし、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ８９に移行する。 After stopping the gate 1 in step ST83, the process proceeds to step ST87 and timer 1. In step ST87, the deviation | Q _{current value−} Q _{previous value} | of the flow rate measurement value Q _{current value} at the current time in a constant sampling cycle and the flow rate measurement value Q _{previous value} one sampling cycle before is obtained. It is determined whether it is smaller than the flow rate determination deviation amount ΔQ _δ (| Q _{current value−} Q _{previous value} | <ΔQ _δ ). If yes (Y), it is determined that the outflow condition is stable, and the operation is terminated. If the answer does not become yes (Y) within the time set in 1, it is determined that the outflow situation is not stable, and the process proceeds to step ST88 as no (N). In step ST88, the flow rate measurement value Q measured by the gate secondary side flow meter 5 and the gate secondary side depth meter 6 and the flow rate target value Q _sv set when calculating the gate opening target value (FIG. 9). In step ST80, it is determined whether or not | Q−Q _sv | <ΔQ _ε in consideration of the flow rate determination deviation amount ΔQε set as a variable parameter. If yes (Y), the operation ends, and no (N ), The process proceeds to step ST89.

前記ステップＳＴ８９においてはＱ−Ｑ_sv＜０かを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ９０に移行し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ９１に移行する。ステップＳＴ９０においては、可変パラメータとして設定された微小なゲート操作量ΔＺだけ上昇操作を行ってステップＳＴ９２に移行し、ステップＳＴ９１においては、前記ゲート操作量ΔＺだけ下降操作を行ってステップＳＴ９２に移行する。ステップＳＴ９２においてはゲート１を停止し、タイマー２で設定した時間が経過したら、前記ステップＳＴ８８に戻って処理を繰り返す。前記ステップＳＴ８８からステップＳＴ９２までは、流出状況が安定しない場合のゲート開度補正であり、目標流量値Ｑ_svに対する流量計測値Ｑの差が所定の判定偏差量ΔＱεになるまで繰り返し行われる。 In step ST89, it is determined whether _{QQ sv} <0. If yes (Y), the process proceeds to step ST90, and if no (N), the process proceeds to step ST91. In step ST90, the raising operation is performed by a minute gate operation amount ΔZ set as a variable parameter, and the process proceeds to step ST92. In step ST91, the lowering operation is performed by the gate operation amount ΔZ, and the process proceeds to step ST92. . In step ST92, the gate 1 is stopped, and when the time set by the timer 2 has elapsed, the process returns to step ST88 and the process is repeated. Step ST88 to step ST92 are gate opening correction when the outflow situation is not stable, and are repeated until the difference between the flow rate measurement value Q and the target flow rate value Q _sv reaches a predetermined determination deviation amount ΔQε.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用効果を奏する以上、本願発明の技術範囲である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. Note that any shape or structure not directly described in the specification and drawings is within the technical scope of the present invention as long as the effects of the present invention are achieved.

本発明は、目標流量に対するゲート二次側水深を河道や水路の流下特性に応じて予測設定し、ゲート一次側水深の計測値と、ゲート二次側水深の予測設定値と、目標流量とを用いて演算されるゲート操作開度を目標値としてゲート開度の制御を行うので、目標放流量をゲートの初期動作で速やかに近づけることができるゲートによる流量制御方法及び流量制御装置として利用できる。また、ゲート操作開度の目標値にゲート開度を制御した後、流出状況が安定せず一定時間が経過した場合、目標流量に対する流量計測値の差が所定の判定偏差量になるまで、微小な開度操作量ΔＺにて開度補正を繰り返し行うので、放流量変動に対するゲート開度操作のハンチングを効果的に防止できるゲートによる流量制御方法及び流量制御装置として利用できる。 The present invention predicts and sets the gate secondary water depth relative to the target flow rate according to the flow characteristics of the river channel and the channel, and sets the measured value of the gate primary water depth, the predicted set value of the gate secondary water depth, and the target flow rate. Since the gate opening degree is controlled using the gate operation opening degree calculated using the target value as a target value, it can be used as a flow rate control method and a flow rate control device using a gate that can quickly bring the target discharge amount close to the initial operation of the gate. Also, after the gate opening is controlled to the target value of the gate operation opening, if the outflow situation is not stable and a certain time has elapsed, it will be minute until the difference in the flow rate measurement value with respect to the target flow becomes the predetermined judgment deviation amount. Since the opening correction is repeatedly performed with a certain opening operation amount ΔZ, it can be used as a flow control method and a flow control device using a gate that can effectively prevent hunting of the gate opening operation with respect to fluctuations in the discharge flow rate.

１取水ゲート
２ゲート開度計
３ゲート一次側水深計
４ゲート二次側水路
５ゲート二次側流速計
６ゲート二次側水深計
７水路底面
１０ゲート一次側水深監視部
１１ゲート開度監視部
１２流量監視部
１３ゲート二次側水深監視部
１４ゲート目標開度演算部
１５ゲート操作部
１６流量計測値演算部
１７比較部
１８ゲート目標開度演算式補正部
ｈ₁ ゲート一次側水深
ｈ₂ ゲート二次側水深
Ｚゲート開度
Ｑゲート下端流出量
Ｂゲート二次側水路幅
Ｉゲート二次側水路勾配
ｎゲート二次側水路粗度係数
ｑ_n 分岐水流量 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake gate 2 Gate opening meter 3 Gate primary side depth meter 4 Gate secondary side water channel 5 Gate secondary side current meter 6 Gate secondary side depth meter 7 Water channel bottom surface 10 Gate primary side water depth monitoring unit 11 Gate opening monitoring unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Flow monitoring part 13 Gate secondary side water depth monitoring part 14 Gate target opening degree calculation part 15 Gate operation part 16 Flow rate measurement value calculation part 17 Comparison part 18 Gate target opening degree calculation formula correction part h ₁ Gate primary side water depth h ₂ gate Secondary water depth Z Gate opening Q Gate bottom outflow B Gate secondary water channel width I Gate secondary water channel slope n Gate secondary water channel roughness coefficient q _n Branch water flow rate

Claims

河道や水路の流量を取水ゲート下端流出により制御するゲートによる流量制御方法であって、
目標流量に対するゲート二次側水深を河道や水路の流下特性に応じて予測設定し、
ゲート一次側水深の計測値と、前記ゲート二次側水深の予測設定値と、前記目標流量とを用いて演算されるゲート操作開度を目標値としてゲート開度の制御を行うことを特徴とするゲートによる流量制御方法。 A flow rate control method using a gate that controls the flow rate of rivers and waterways by the outflow of the lower end of the water gate,
Estimate and set the gate secondary water depth with respect to the target flow rate according to the flow characteristics of the river channel and channel,
The gate opening degree is controlled using a gate operation opening calculated using a measured value of the gate primary water depth, a predicted set value of the gate secondary water depth, and the target flow rate as a target value. How to control the flow rate with a gate.

請求項１に記載のゲートによる流量制御方法において、
前記ゲート操作開度の目標値にゲート開度を制御した後、
流出状況が安定せず一定時間が経過した場合、
前記目標流量に対する流量計測値の差が所定の判定偏差量になるまで、
微小な開度操作量にて開度補正を繰り返し行うことを特徴とするゲートによる流量制御方法。 In the flow control method by the gate according to claim 1,
After controlling the gate opening to the target value of the gate operation opening,
If the spill situation is not stable and a certain time has passed,
Until the difference of the flow rate measurement value with respect to the target flow rate reaches a predetermined determination deviation amount,
A flow rate control method using a gate, wherein opening correction is repeatedly performed with a minute opening operation amount.

請求項１又は２に記載のゲートによる流量制御方法において、
前記ゲート操作開度の目標値を、ヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の式における流量計数の理論解を用いて演算することを特徴とするゲートによる流量制御方法。 In the flow control method by the gate according to claim 1 or 2,
A flow rate control method using a gate, wherein the target value of the gate operation opening is calculated using a theoretical solution of flow rate counting in the Henry equation.

請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゲートによる流量制御方法において、
前記ゲート二次側水深の予測設定値を、
ゲート二次側の河道や水路の流下特性を単純化して等流水深とし、マニング（Ｍａｎｎｉｎｇ）の式により演算することを特徴とすることを特徴とする流量制御方法。 In the flow control method by a gate given in any 1 paragraph of Claims 1 thru / or 3,
Predicted set value of the gate secondary water depth,
A flow rate control method characterized by simplifying the flow characteristics of a river channel and a water channel on the secondary side of a gate to obtain an equal water depth, and calculating according to a Manning equation.

請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゲートによる流量制御方法において、
前記ゲート二次側水深の予測設定値を、
ゲート二次側の河道や水路の流下特性を水理計算により解いて求めることを特徴とするゲートによる流量制御方法。 In the flow control method by a gate given in any 1 paragraph of Claims 1 thru / or 3,
Predicted set value of the gate secondary water depth,
A flow control method using a gate, characterized in that the flow characteristics of the river channel and water channel on the secondary side of the gate are obtained by solving hydraulic calculations.

河道や水路に取水ゲートを設け、該取水ゲートの上げ下げ操作により、該取水ゲートの下端を流出するゲート下端流出量を制御するゲートによる流量制御装置であって、
ゲート一次側水深を計測するゲート一次側水深計と、
目標流量に対するゲート二次側水深を河道や水路の流下特性に応じて予測設定するゲート二次側水深予測設定手段と、
前記ゲート一次側水深計によるゲート一次側水深の計測値と、前記ゲート二次側水深予測設定手段による予測設定値と、前記目標流量とを用いてゲート操作開度を演算して求め、該ゲート操作開度を目標値としてゲート開度の制御を行うゲート開度制御手段と、を設けたことを特徴とするゲートによる流量制御装置。 A flow control device using a gate that controls a gate lower end outflow amount that flows out the lower end of the intake gate by raising and lowering the intake gate by providing an intake gate in a river channel or a waterway,
A gate primary depth meter for measuring the gate primary water depth,
Gate secondary side water depth prediction setting means for predicting and setting the gate secondary side water depth with respect to the target flow rate according to the flow characteristics of the river channel and water channel,
A gate operation opening is calculated and calculated using the gate primary water depth measured by the gate primary water depth meter, the predicted set value by the gate secondary water depth prediction setting means, and the target flow rate, and the gate And a gate opening control means for controlling the gate opening with the operation opening as a target value.

請求項６に記載のゲートによる流量制御装置において、
前記ゲート開度制御手段は、前記ゲート操作開度の目標値にゲート開度を制御した後、流出状況が安定せず一定時間が経過した場合、前記目標流量に対する流量計測値の差が所定の判定偏差量になるまで、微小な開度操作量にて開度補正を繰り返し行う開度補正手段を具備することを特徴とするゲートによる流量制御装置。 In the flow control device by a gate according to claim 6,
When the gate opening degree control means controls the gate opening degree to the target value of the gate operation opening degree, and the outflow situation is not stable and a predetermined time has elapsed, a difference in the flow rate measurement value with respect to the target flow rate is a predetermined value. A gate flow control device comprising opening correction means for repeatedly performing opening correction with a small opening operation amount until a determination deviation amount is reached.

請求項６又は７に記載のゲートによる流量制御装置において、
前記ゲート開度制御手段は、前記ゲート操作開度の目標値を、ヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の式における流量係数の理論解を用いて演算する演算手段を具備することを特徴とするゲートによる流量制御装置。 In the flow control device by a gate according to claim 6 or 7,
The gate opening control means includes a calculating means for calculating a target value of the gate operation opening using a theoretical solution of a flow coefficient in Henry's equation. .

請求項６乃至８のいずれか１項に記載のゲートによる流量制御装置において、
前記ゲート開度制御手段は、前記ゲート二次側水深の予測設定値を、ゲート二次側の河道や水路の流下特性を単純化して等流水深とし、マニング（Ｍａｎｎｉｎｇ）の式により演算する演算手段を具備することを特徴とすることを特徴とする流量制御装置。 In the flow control device by a gate given in any 1 paragraph of Claims 6 thru / or 8,
The gate opening control means calculates the predicted set value of the gate secondary side water depth by simplifying the flow characteristics of the river channel and water channel on the gate secondary side to obtain an equal water depth, and calculating according to the Manning equation A flow rate control apparatus characterized by comprising means.

請求項６乃至８のいずれか１項に記載のゲートによる流量制御装置において、
前記ゲート開度制御手段は、前記ゲート二次側水深の予測設定値を、
ゲート二次側の河道や水路の流下特性を水理計算により解いて求める水理計算手段を具備することを特徴とするゲートによる流量制御装置。 In the flow control device by a gate given in any 1 paragraph of Claims 6 thru / or 8,
The gate opening control means, the predicted setting value of the gate secondary water depth,
A flow control device using a gate, characterized by comprising hydraulic calculation means for solving the flow characteristics of a river channel or water channel on the secondary side of the gate by hydraulic calculation.