JPH07138930A - Planed maximum dam water discharge control method device, and dam water discharge facilities using the method and device - Google Patents
Planed maximum dam water discharge control method device, and dam water discharge facilities using the method and deviceInfo
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- JPH07138930A JPH07138930A JP28945793A JP28945793A JPH07138930A JP H07138930 A JPH07138930 A JP H07138930A JP 28945793 A JP28945793 A JP 28945793A JP 28945793 A JP28945793 A JP 28945793A JP H07138930 A JPH07138930 A JP H07138930A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はダムや貯水池などからの
放流制御を行うためのダム放流制御に関し、特に、洪水
時における計画最大放流を制御するための計画最大放流
制御方法及び制御装置、さらには、これを利用したダム
の放流設備に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dam discharge control for controlling discharge from a dam or a reservoir, and more particularly to a planned maximum discharge control method and control device for controlling a planned maximum discharge during flood, and Relates to a dam discharge facility using this.
【０００２】[0002]
【従来の技術】建設済または建設予定のダムや貯水池な
ど（以下、総称して「ダム」という）では、河川の水を
貯えると共に、洪水時にはダムに貯水された水を下流に
放流して水位を所定の値に保つことが行われる。この時
の放流の制御を行う、いわゆる、ダムにおける洪水時の
計画最大放流制御は、ダムのゲートを開いて下流に放水
する計画最大放流量分の流量を一定に保つように、制御
周期（ゲ−ト操作周期）の間に変動した流量を補正する
ための制御である。なお、ここで、制御周期は放流のた
めのゲ−ト操作を伴うことから、河川法や政令通達等の
指示により、ダム毎に作成された操作規則に基づいて、
例えば１０分又は１５分のいずれかの値がが指示されて
いる。また、計画最大放流量は、この操作規則に準拠す
る値であり、言い替えればダムから放流できる最大の流
量であり、この値を越えて放流することは許されない。2. Description of the Related Art In dams and reservoirs that have been or will be constructed (hereinafter collectively referred to as "dams"), the water of the river is stored, and at the time of flood, the water stored in the dam is discharged to the downstream side. Is maintained at a predetermined value. The so-called planned maximum discharge control at the time of flooding in the dam, which controls the discharge at this time, controls the control period (gate) so as to keep the discharge of the planned maximum discharge amount that opens the gate of the dam and discharges water downstream. Control operation for correcting the flow rate that fluctuates during the operation period. In addition, since the control cycle involves a gate operation for discharge, based on the operation rules created for each dam according to the instructions of the River Law, Cabinet Order, etc.,
For example, a value of either 10 minutes or 15 minutes is designated. The planned maximum discharge is a value that complies with this operation rule, in other words, the maximum discharge that can be discharged from the dam, and discharge above this value is not allowed.
【０００３】しかしながら、ゲ−トからの放流量は、例
えゲ−ト開度が一定であっても、ダムにおける貯水位の
位置によって変動するため、放水時における制御周期の
間にこの貯水位が上昇すれば、当然、放流量が増加して
しまい、計画最大放流量を越えてしまうこととなる。However, the discharge flow rate from the gate fluctuates depending on the position of the water storage level in the dam even if the gate opening is constant, so that this water storage level changes during the control cycle during water discharge. If it rises, of course, the discharge will increase, and it will exceed the planned maximum discharge.
【０００４】この為、従来では、計画最大放流量より
も、予め設定した流量値（流量補正値）分だけ少ない流
量を目標放流量（計画最大放流量−流量補正値）とし、
上記の制御周期の間に変動する流量が目標放流量、すな
わち計画最大放流量になるように補正を行っていた。こ
の流量補正値は、操作員によりダム流域の流況に応じ
て、その都度変更する値であり、そのため操作員の負担
も大きかった。Therefore, conventionally, a flow rate which is smaller than the planned maximum discharge rate by a preset flow rate value (flow rate correction value) is set as a target discharge rate (planned maximum discharge rate-flow rate correction value).
The flow rate that fluctuates during the above control cycle is corrected so as to reach the target discharge rate, that is, the planned maximum discharge rate. This flow rate correction value is a value that is changed each time by the operator according to the flow condition of the dam basin, and therefore the operator's burden is heavy.
【０００５】かかる操作員の負荷の低減と、定められた
最大限度の放流量を越えることを防止するため、従来、
例えば特公昭６３−５８５１２号公報に示されるよう
に、単位時間における放流量増加分の最大限度をダム放
流制御装置で確認し、目標放流量まで最大限度を越えず
に、漸次、放流量を増加する方法が提案されている。In order to reduce the load on the operator and prevent the discharge from exceeding a predetermined maximum discharge amount,
For example, as shown in Japanese Examined Patent Publication No. 63-58512, the maximum limit of the increase in the discharge amount per unit time is confirmed by the dam discharge control device, and the discharge amount is gradually increased without exceeding the maximum limit to the target discharge amount. The method of doing is proposed.
【０００６】しかしながら、上記の従来技術では、目標
放流量まで最大限度を越えずに放流量を自動的に制御す
ることが可能になるものの、その目標放流量について
は、やはり操作員が状況に応じて設定変更を行わなけれ
ばならず、そのため、洪水時の計画最大放流制御では、
未だ操作員の判断に頼らざるを得ず、操作員の負担の軽
減には十分に到らず、未だ操作員の負担は大きかった。However, in the above-mentioned conventional technique, although the discharge amount can be automatically controlled without exceeding the maximum limit to the target discharge amount, the target discharge amount can still be adjusted by the operator depending on the situation. Therefore, in the planned maximum discharge control during flood,
The operator still had to rely on the operator's judgment, and the burden on the operator was not sufficiently reduced, and the operator's burden was still heavy.
【０００７】ここで、従来の計画最大放流制御方式の一
例を、図５により具体的に説明する。この図の上部にお
いて、符号１は放流設備制御装置を示し、この図面の下
部には、ダム堤体が示されている。すなわち、符号２は
ダム貯水池の貯水位を計測するための水位計を、符号３
は放流を行うためのゲ−トを、符号４は上記ゲ−トの開
度を計測するための開度計を、符号５は上記ゲ−ト３を
動作させる為の、いわゆるゲ−ト駆動装置を示してい
る。Here, an example of the conventional planned maximum discharge control system will be specifically described with reference to FIG. In the upper part of this figure, reference numeral 1 represents a discharge facility control device, and in the lower part of this figure, a dam bank is shown. That is, reference numeral 2 is a water level gauge for measuring the reservoir water level in the dam reservoir, and reference numeral 3 is
Is a gate for discharging the water, reference numeral 4 is an opening gauge for measuring the opening of the gate, and reference numeral 5 is a so-called gate drive for operating the gate 3. The device is shown.
【０００８】上記の構成において、放流設備制御装置１
は、以下に示す各処理によって動作を行ってゲ−ト３の
開度を制御する。まず、ダムの操作員が、計画最大放流
制御を開始しようとするタイミングで、制御用端末装置
１１を用いて制御演算部１２に開始指令を出力する。こ
れにより、制御演算部１２の制御周期判定部１２ａで
は、開始指令を入力したことを確認する。このタイミン
グで、目標放流量算出部１２ｂでは、制御用端末装置１
１から操作員により設定された流量補正値を取込み、目
標放流量（計画最大放流量−流量補正値）を算出し、こ
れをゲ−ト制御部１３に出力する。このゲ−ト制御部１
３では、ダム貯水位入力部１４、水理計算部１５のル−
トで取込んだダム貯水位を用いて目標放流量をゲ−ト開
度に変換し、これによって、放流設備入出力部１６を介
してゲ−ト駆動装置５へ制御指令を出力する。制御開始
後は、制御演算部１２の制御周期判定部１２ａで、時計
１７より時刻を取り込んで制御周期か否かを判断し、そ
の結果制御周期であれば、目標放流量算出部１２ｂで、
再度、目標放流量を算出し、ゲ−ト制御部１３に目標放
流量を出力することでダムからの放流量の流量補正を繰
り返すものである。In the above structure, the discharge facility control device 1
Controls the opening of the gate 3 by performing the following operations. First, the operator of the dam outputs a start command to the control calculation unit 12 using the control terminal device 11 at the timing of starting the planned maximum discharge control. Thus, the control cycle determination unit 12a of the control calculation unit 12 confirms that the start command has been input. At this timing, in the target discharge amount calculation unit 12b, the control terminal device 1
The flow rate correction value set by the operator is taken in from 1 to calculate the target discharge rate (planned maximum discharge rate-flow rate correction value), which is output to the gate control unit 13. This gate control unit 1
3, the dam reservoir level input unit 14 and hydraulic calculation unit 15
The target discharge flow rate is converted into a gate opening by using the dam water level taken in by the gate, and thereby a control command is output to the gate drive device 5 via the discharge facility input / output unit 16. After the control is started, the control cycle determination unit 12a of the control calculation unit 12 takes in the time from the clock 17 to determine whether or not the control cycle, and if the result is the control cycle, the target discharge rate calculation unit 12b,
The target discharge amount is calculated again, and the target discharge amount is output to the gate control unit 13 to repeat the correction of the discharge amount from the dam.
【０００９】さらに、ダム設備とは異なるが、上下水道
プラントにおいて、プラントの流入調節弁の調節頻度を
少なくするために、水位変化の傾向を予測するものが、
例えば特開昭５８−７２２１４号公報により知られてい
る。この従来技術は、水位を予測し制御する点では本発
明に類似はするものの、しかしながら、やはりその制御
の方法や水位予測方法に関しては、適用される対象の違
いにより、本発明の方式とは全く異なるものである。Further, although different from the dam facility, in a water and sewage plant, one that predicts the tendency of water level change in order to reduce the frequency of adjusting the inflow control valve of the plant,
For example, it is known from JP-A-58-72214. Although this prior art is similar to the present invention in that it predicts and controls the water level, however, the control method and the water level prediction method are also completely different from the method of the present invention due to the difference in the objects to be applied. It is different.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記で述べた従来技術
の放流設備制御装置における計画最大放流制御方式で
は、しかしながら、以下に述べるような問題点があっ
た。すなわち、目標放流量を算出するための流量補正値
が、操作員により制御用端末装置１１から入力される設
定値であることから、この流量補正値を最適な値としな
い場合には、図６により以下に示すような問題が発生す
る。However, the planned maximum discharge control system in the above-mentioned conventional discharge facility control device has the following problems, however. That is, since the flow rate correction value for calculating the target discharge rate is the set value input from the control terminal device 11 by the operator, when the flow rate correction value is not the optimum value, FIG. This causes the following problems.
【００１１】すなわち、図６の左側（ａ）に示す様に、
この流量補正値（△Ｑ）を大き過ぎる値に設定した場合
には、目標放流量（ＱM）が計画最大放流量（Ｑmax）に
対し小さく算出されることとなるため、実際の放流量が
目標である計画最大放流量（Ｑmax）よりも少な過ぎる
こととなってしまい、これではダム貯水池への貯留量が
大となってしまう。これに対し、図６の右側（ｂ）に示
す様に、流量補正値（△Ｑ）が少な過ぎる場合には、制
御周期の間に、放流量が計画最大放流量（Ｑmax）を越
えてしまう（斜線部）こととなる。この為、操作員がこ
の流量補正値(△Ｑ)を設定するにあたっては、ダムに流
れ込む河川の流量の状況を的確に把握しながら、状況に
応じた適切な設定や変更を行う必要が生じ、そのため、
操作員への負荷も大きかった。That is, as shown in the left side (a) of FIG.
If this flow rate correction value (ΔQ) is set to a value that is too large, the target discharge rate (QM) will be calculated smaller than the planned maximum discharge rate (Qmax), so the actual discharge rate is the target. It is too small than the planned maximum discharge (Qmax), which results in a large storage amount in the dam reservoir. On the other hand, as shown in the right side (b) of FIG. 6, when the flow rate correction value (ΔQ) is too small, the discharge amount exceeds the planned maximum discharge amount (Qmax) during the control cycle. (Hatched part) Therefore, when the operator sets this flow rate correction value (△ Q), it becomes necessary to make appropriate settings and changes according to the situation while accurately grasping the situation of the flow rate of the river flowing into the dam. for that reason,
The load on the operator was also heavy.
【００１２】そこで、本発明は、上記の従来技術におけ
る問題点に鑑み、ダムなどの放流設備制御装置における
放流量を計画最大放流量を限度として、流量補正値を自
動的に設定しながら最適な放流を行うことが可能なダム
の計画最大放流制御方法及び制御装置、さらには、これ
を利用したダムの放流設備を提供することを目的とす
る。Therefore, in view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention optimizes the discharge amount in the discharge facility control device such as a dam while automatically setting the flow rate correction value with the planned maximum discharge amount as the limit. It is an object of the present invention to provide a planned maximum discharge control method and control device for a dam capable of discharging, and a dam discharge facility using the same.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のダム
の計画最大放流制御方法及び制御装置においては、制御
周期で目標放流量（計画最大放流量−流量補正値）に戻
す従来の方式から発想を変え、次の制御周期までにどの
程度の流量が変動するか変動量を算出し、この変動量を
流量補正値とすることにより、従来流量補正値が設定値
である為に発生する問題点を排除し、かつ、計画最大放
流量を限度とした最適な放流が行える制御方式とするも
のである。That is, in the method and apparatus for controlling a planned maximum discharge of a dam according to the present invention, an idea from a conventional method of returning to a target discharge rate (planned maximum discharge rate-flow rate correction value) in a control cycle is proposed. Change the flow rate to calculate how much the flow rate fluctuates by the next control cycle, and use this variation as the flow rate correction value, which causes the problem that the conventional flow rate correction value is the set value. It is a control method that eliminates the above and is capable of optimal discharge with the maximum planned discharge being the limit.
【００１４】上記の目的を達成するため、本発明により
提案されているのは、まず、ダムに貯水された水を、ダ
ムのゲートを開いて下流に放流する放流制御方法であっ
て、洪水時におけるダムからの計画最大放流量分の流量
を一定に保つように所定の周期毎にゲ−ト操作して計画
最大放流を制御するダムの計画最大放流制御方法におい
て、次の制御周期でのダムの貯水位位置（ＨN）を予測
することにより、次の制御周期までに変動する放流量
（ΔＱN）を算出し、この算出した予測変動放流量に基
づいて目標放流量（ＱM）を決定して制御するダムの計
画最大放流制御方法である。In order to achieve the above object, what is proposed by the present invention is a discharge control method for discharging water stored in a dam to the downstream by opening a gate of the dam. In the planned maximum discharge control method for a dam, in which the planned maximum discharge is controlled by performing a gate operation every predetermined period so as to keep the amount of the planned maximum discharge from the dam constant, the dam at the next control cycle By predicting the water storage position (HN) of, the discharge amount (ΔQN) that fluctuates by the next control cycle is calculated, and the target discharge amount (QM) is determined based on the calculated predicted fluctuation discharge amount. It is a planned maximum discharge control method for controlling dams.
【００１５】また、やはり上記の目的を達成するため、
本発明により提案されているのは、ダムに貯水された水
をゲート駆動手段によりダムのゲートを開いて下流に放
流する制御装置において、洪水時における放流量を所定
の周期毎に前記ゲ−ト操作しながら既定の計画最大放流
になるように前記ゲートの開度を自動的に決定するダム
の計画最大放流制御装置は、ダムの貯水水位を計測する
水位計測手段と、前記ゲートの開度を計測する開度計測
手段と、操作員が入力するための制御用端末手段と、前
記水位計測手段からの貯水水位と前記開度計測手段から
のゲート開度に基づいて、次の制御周期での目標放流量
を自動的に決定する制御演算部とを備えたダムの計画最
大放流制御装置である。In order to achieve the above-mentioned object,
The present invention proposes a control device for discharging the water stored in a dam to the downstream by opening the gate of the dam by means of a gate driving means, and discharging the discharge amount at the time of a predetermined cycle during a flood. The planned maximum discharge control device for the dam, which automatically determines the opening of the gate so that the preset maximum discharge is achieved while operating, is the water level measuring means for measuring the reservoir water level of the dam and the opening of the gate. Based on the opening degree measuring means for measuring, the control terminal means for the operator to input, the stored water level from the water level measuring means and the gate opening degree from the opening degree measuring means, in the next control cycle, It is a planned maximum discharge control device for a dam, which is provided with a control calculation unit that automatically determines a target discharge amount.
【００１６】さらに、本発明によれば、上記のダムの計
画最大放流制御方法あるいはダムの計画最大放流制御装
置を利用したダムの放流設備が提案されている。Further, according to the present invention, there is proposed a dam discharge facility using the above-mentioned planned maximum discharge control method for the dam or the planned maximum discharge control device for the dam.
【００１７】[0017]
【作用】上記の本発明になるダムの計画最大放流制御方
法及び制御装置、さらには、これを利用したダムの放流
設備によれば、制御演算部で、次の制御周期までに変動
する流量を算定し、この変動量を流量補正値として、毎
回目標放流量を算出することにより、前述した問題点を
排除する。すなわち、この目標放流量は、次周期までに
変動する放流量を予め計算し、次の制御周期になった時
点で放流量が計画最大放流量に最も近くなる様に考慮し
た値とする。このように、制御周期毎に、次制御周期で
の貯水位位置を予測し、予測した貯水位での放流量を算
出することにより現在の放流量との差を補正値として求
めながら目標放流量を計算することによって、次の制御
周期時点での放流量が、計画最大放流量に最も近い値と
なり、計画最大放流量を限度とした最適な放流が自動的
に行うことが可能になる。According to the above-described planned maximum discharge control method and control device for a dam according to the present invention, and further the dam discharge facility using the same, the control calculation unit can control the flow rate that fluctuates by the next control cycle. The above-mentioned problems are eliminated by calculating and calculating the target discharge amount each time using this variation amount as the flow amount correction value. That is, this target discharge amount is a value that is calculated so that the discharge amount that fluctuates by the next cycle is calculated in advance and that the discharge amount becomes the closest to the planned maximum discharge amount when the next control cycle is reached. In this way, for each control cycle, the water level position in the next control cycle is predicted, and the discharge amount at the predicted water level is calculated to obtain the difference from the current discharge amount as a correction value while the target discharge amount is calculated. By calculating, the discharge amount at the time of the next control cycle becomes the closest value to the planned maximum discharge amount, and it becomes possible to automatically perform the optimum discharge within the maximum planned discharge amount.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例の詳細について、添付
の図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実
施例になるダムの計画最大放流制御装置を備えたダム放
流設備の全体系統図を示している。なお、この図におい
ても、上記の図５の符号同じ符号は、同様の構成部品を
表している。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an overall system diagram of a dam discharge facility equipped with a planned maximum discharge control device for a dam according to an embodiment of the present invention. Note that, also in this figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 above denote the same components.
【００１９】図１において、この図面の下部にはダム堤
体１００が示されており、このダム堤体１００により形
成されるダム貯水池の貯水位は、水位計２により計測さ
れ、一方、ダム堤体１００内にはダム貯水池に貯えた水
をダム下流に放水するためのゲ−ト３が設けられてお
り、このゲート３は開度計４によりゲートの開度を計測
すると共に、このゲ−ト３を動作させる為の、いわゆる
ゲ−ト駆動装置５を備えている。In FIG. 1, a dam levee body 100 is shown in the lower part of the drawing, and the reservoir level of the dam reservoir formed by the dam levee body 100 is measured by a water level gauge 2, while the dam levee body is measured. Inside the body 100, there is provided a gate 3 for discharging the water stored in the dam reservoir to the downstream of the dam. This gate 3 measures the opening of the gate with an opening meter 4 and this gate A so-called gate driving device 5 for operating the gate 3 is provided.
【００２０】一方、図１の上部に示す放流設備制御装置
１は、ダム管理に必要な情報をダムに設置された各計測
機器から入力し、その入力情報より各種演算を行い、デ
−タの表示及び帳票出力などを行うことと、洪水時に
は、操作員の指示により操作規則に準拠したゲ−ト制御
を行うことを目的としている。ダム管理に必要な情報を
入力する為の計測機器としては、例えば、上述のダム貯
水池の貯水位を計測する為の水位計２と、ゲ−ト３の開
度を計測する為の開度計４が挙げられる。また、洪水時
のゲ−ト制御は、上記のゲ−ト駆動装置５により行われ
る。On the other hand, the discharge facility control device 1 shown in the upper part of FIG. 1 inputs information necessary for dam management from each measuring device installed in the dam, performs various calculations from the input information, and outputs data. The purpose is to display and output forms, and to control gates in accordance with the operating rules according to the operator's instructions during floods. As a measuring instrument for inputting information necessary for dam management, for example, a water level gauge 2 for measuring the reservoir water level of the dam reservoir and an opening degree meter for measuring the opening degree of the gate 3 can be used. 4 is mentioned. Gate control at the time of flood is performed by the gate drive device 5 described above.
【００２１】次に、この放流設備制御装置１の構成は、
図にも示すように、制御用端末装置１１と、制御演算部
１２と、ゲ−ト制御部１３と、ダム情報入力部１４と、
水理計算部１５と、ゲ−ト制御指令出力部１６と、時計
１７と、さらに、データ表示盤２０と帳票部２１とを備
えている。また、上記制御演算部１２は、１０分周期の
制御周期判定部１２ａと、（計画最大放流量）−（流量
補正値）から求められる目標放流量を算出する目標放流
量算出部１２ｂと、本発明により追加された回路である
流量補正値自動算定部１２ｃとから構成されている。Next, the structure of the discharge facility control device 1 is as follows.
As shown in the figure, the control terminal device 11, the control calculation unit 12, the gate control unit 13, the dam information input unit 14,
A hydraulic calculation unit 15, a gate control command output unit 16, a clock 17, a data display board 20, and a form unit 21 are provided. In addition, the control calculation unit 12 includes a control cycle determination unit 12a for a 10-minute cycle, a target discharge amount calculation unit 12b that calculates a target discharge amount obtained from (planned maximum discharge amount)-(flow rate correction value), and a book. It is configured by a flow rate correction value automatic calculation unit 12c which is a circuit added by the invention.
【００２２】上記に構成を説明した放流設備制御装置１
の動作について説明すると、まず、水位計２などのダム
に設置された各種計測機器からの情報を、ダム情報入力
部１４で入力し、入力した情報は、水理計算部１５に渡
される。水理計算部１５では、渡された入力情報を基
に、ゲ−ト３からの放流量、ダム貯水池の貯留量、ダム
貯水池へ流入している流量などを、各種演算により算出
し、算出結果をデ−タ表示盤２０や帳票部２１へ出力
し、これにより、ダムの情報管理を行う。Discharge facility control device 1 having the above-described structure
First, information from various measuring devices installed in the dam such as the water level gauge 2 is input by the dam information input unit 14, and the input information is passed to the hydraulic calculation unit 15. The hydraulic calculation unit 15 calculates the discharge amount from the gate 3, the storage amount of the dam reservoir, the flow amount flowing into the dam reservoir, etc. by various calculations based on the input information passed, and the calculation result Is output to the data display board 20 and the form section 21 to manage the dam information.
【００２３】また、洪水時には、操作員が制御用端末装
置１１から計画最大放流制御の開始指令を行ったタイミ
ングにより制御演算部１２では制御を開始し、ゲ−ト３
から放流すべき目標放流量を算出してゲ−ト制御部１３
へ出力する。ゲ−ト制御部１３では、水理計算部１５よ
りダム貯水位を取り込み、目標放流量に相当する流量を
放流する為のゲ−ト開度を算出し、ゲ−トを制御するた
めの制御指令をゲート制御指令出力部１６を介してゲ−
ト駆動装置５へ出力する。制御開始後も、この処理を周
期的に行う為に、制御演算部１２の制御周期判定部１２
ａで時計１７から時刻を取み込み、制御周期（例えば１
０分）か否かを判断する。この制御周期であれば、制御
演算部１２で目標放流量を再度計算し、処理を繰り返
す。これらの各機能部により、放流設備制御装置１での
ゲ−ト制御が行われる。At the time of flood, the control calculation unit 12 starts the control at the timing when the operator issues a command to start the planned maximum discharge control from the control terminal device 11, and the gate 3
The target discharge amount to be discharged from the gate control unit 13 is calculated.
Output to. The gate control unit 13 takes in the dam reservoir level from the hydraulic calculation unit 15, calculates a gate opening for discharging a flow rate corresponding to the target discharge rate, and controls for controlling the gate. A command is output via the gate control command output unit 16.
Output to the drive unit 5. In order to perform this processing periodically even after the control is started, the control cycle determination unit 12 of the control calculation unit 12
The time is taken in from the clock 17 by a and the control cycle (for example, 1
It is determined whether it is 0 minutes). In this control cycle, the control calculation unit 12 calculates the target discharge amount again and repeats the processing. Gate control in the discharge facility control device 1 is performed by each of these functional units.
【００２４】なお、この制御で算出する目標放流量は、
本発明で追加した回路である流量補正値自動算定部１２
ｃを用いて算出されている。また、制御演算部１２での
流量補正値自動算定から目標放流量算出までは、次の様
にして行う。The target discharge rate calculated by this control is
Flow rate correction value automatic calculation unit 12 which is a circuit added in the present invention
It is calculated using c. Further, the process from the automatic calculation of the flow rate correction value in the control calculation unit 12 to the calculation of the target discharge amount is performed as follows.
【００２５】最初に、流量補正値自動算定部１２ｃで
は、水理計算部１５より現在の貯水位とゲ−ト開度、ゲ
−ト３からの放流量を取り込み、従来、操作員により設
定されていた流量補正値を、取り込んだデ−タをもとに
自動算定する。この値を用いて目標放流量算出部１２ｂ
では、計画最大放流量から自動算定した流量補正値を減
ずる（すなわち、目標放流量＝計画最大放流量−流量補
正値）ことにより、目標放流量を求める。First, in the flow rate correction value automatic calculation unit 12c, the current water storage level, the gate opening, and the discharge amount from the gate 3 are fetched from the hydraulic calculation unit 15 and conventionally set by the operator. The calculated flow rate correction value is automatically calculated based on the captured data. Using this value, the target discharge calculation unit 12b
Then, the target discharge amount is obtained by subtracting the automatically calculated flow amount correction value from the planned maximum discharge amount (that is, target discharge amount = planned maximum discharge amount−flow amount correction value).
【００２６】続いて、図２は、上記放流設備制御装置１
におけるダムゲ−ト制御のブロック図を示す。このダム
ゲ−ト制御ブロック図を用いて、計画最大放流制御での
処理の流れを以下に詳述する。まず、制御用端末から、
制御開始指令を行う（ステップ２ａ）。これは、操作員
による設定により行われる。続いて、制御開始又は制御
周期かを判断する（ステップ２ｂ）。さらに、流量補正
値△Ｑの自動算定を行う（ステップ２ｃ）。そして、計
画最大放流量Ｑmaxより流量補正値△Ｑを引き、目標放
流量ＱMを算出する（ステップ２ｄ）。Next, FIG. 2 shows the discharge facility control device 1 described above.
The block diagram of the dam gate control in FIG. The flow of processing in the planned maximum discharge control will be described in detail below using this dam gate control block diagram. First, from the control terminal,
A control start command is issued (step 2a). This is done by operator settings. Then, it is judged whether it is a control start or a control cycle (step 2b). Further, the flow rate correction value ΔQ is automatically calculated (step 2c). Then, the flow rate correction value ΔQ is subtracted from the planned maximum discharge rate Qmax to calculate the target discharge rate QM (step 2d).
【００２７】次に、得られた目標放流量ＱMを目標ゲ−
ト開度に変換した後、ゲ−ト制御を行う（ステップ２
ｅ）。なお、ここでｆ1 -1は、後に詳述するステップ２
ｊのダム放流量計算で使用している開度（Ｐ）−ダム貯
水位（Ｈ）−放流量（Ｑ）特性ｆ1において、ダム貯水
位（Ｈ）、放流量（Ｑ）を入力することにより目標開度
（ＰＭ）を求める逆開度演算結果である。その後、放流
設備へ制御指令（開指令，閉指令）を出力する（ステッ
プ２ｆ）。Next, the obtained target discharge flow rate QM is used as a target gauge.
After conversion to the gate opening, gate control is performed (step 2
e). Note that here, f 1 -1 is the step 2 described in detail later.
Input the dam reservoir water level (H) and discharge amount (Q) in the opening f (P) -dam reservoir water level (H) -discharge amount (Q) characteristic f 1 used in the dam discharge amount calculation of j. Is a reverse opening degree calculation result for obtaining the target opening degree (PM). After that, control commands (open command, close command) are output to the discharge facility (step 2f).
【００２８】一方、上記の水位計２により水位計測を行
ってダム貯水位（Ｈ）を入力する（ステップ２ｇ）。こ
の計測したダム貯水位（Ｈ）を以下の式により、その移
動平均を計算し、この移動平均値を、制御で使用するた
めのダム水位とする（ステップ２ｈ）。On the other hand, the water level is measured by the water level meter 2 and the dam reservoir level (H) is input (step 2g). The moving average of the measured dam water level (H) is calculated by the following formula, and this moving average value is used as the dam water level for use in control (step 2h).
【数２】 なお、この移動平均のデータ個数は、例えば３０個程度
が好適である。[Equation 2] The number of data of this moving average is preferably about 30, for example.
【００２９】さらに、ゲート３の開度Ｐを上記の開度計
４により計測し、このゲ−ト開度（Ｐ）を入力する（ス
テップ２ｉ）。そして、この開度（Ｐ）からダム放流量
（Ｑ）を算出する（ステップ２ｊ）。なお、この時、放
流量（Ｑ）は、開度（Ｐ）−ダム貯水位（Ｈ）−放流量
（Ｑ）特性ｆ1において、ダム貯水位（Ｈ）、開度
（Ｐ）を入力することにより得られる放流量演算の結果
である。Further, the opening degree P of the gate 3 is measured by the opening degree meter 4 and the gate opening degree (P) is input (step 2i). Then, the dam discharge flow rate (Q) is calculated from the opening degree (P) (step 2j). At this time, regarding the discharge flow rate (Q), the dam storage level (H) and the opening degree (P) should be input in the opening (P) -dam reservoir level (H) -discharge rate (Q) characteristic f1. It is the result of the discharge amount calculation obtained by.
【００３０】さらに、図３は、本発明の中核である、上
記図１の制御演算部１０２での流量補正値自動算定によ
る計画最大放流制御処理フロ−を示す。まず、貯水位
（Ｈ）の変動率を求め、これにより次の周期におけるダ
ム貯水位の予測演算を下記の式により行う（ステップ３
ａ）。Further, FIG. 3 shows a planned maximum discharge control processing flow by automatic calculation of the flow rate correction value in the control calculation unit 102 of FIG. 1 which is the core of the present invention. First, the fluctuation rate of the reservoir water level (H) is calculated, and the prediction calculation of the dam reservoir water level in the next cycle is performed by the following formula (step 3).
a).
【数３】 但し、ＨN ：次周期での予測ダム貯水位 Ｈa ：現在のダム貯水位 Ｈz1：前回周期でのダム貯水位 Ｈz2：前々回周期でのダム貯水位である。 続いて、次の周期での予測ダム貯水位（ＨN）とゲ−ト
開度（Ｐ）により、次の周期での放流量ＱNを下記の式
により算出する（ステップ３ｂ）。[Equation 3] However, HN: Predicted dam water level in the next cycle Ha: Current dam water level Hz1: Dam water level in the previous cycle Hz2: Dam water level in the last two cycles Then, the discharge amount QN in the next cycle is calculated by the following formula from the predicted dam water level (HN) and the gate opening (P) in the next cycle (step 3b).
【数４】 但し、ＱN ：次周期での放流量 Ｐ ：ゲ−ト開度 なお、ここでの特性ｆ1は、上記のステップ２ｊで述べ
た、放流量（Ｑ）の算出で使用した、開度（Ｐ）−ダム
貯水位（Ｈ）−放流量（Ｑ）特性と同一である。[Equation 4] However, QN: discharge amount in the next cycle P: gate - DOO opening The characteristic f 1 here is described in the above step 2j, was used in the calculation of the amount released (Q), the opening (P ) -Dam reservoir level (H) -Discharge rate (Q) characteristics are the same.
【００３１】さらに、次の周期までの変動放流量（△Ｑ
N）を下記の式で算出する（ステップ３ｃ）。Further, the variable discharge rate (ΔQ until the next cycle)
N) is calculated by the following formula (step 3c).
【数５】 但し、△ＱN ：次周期までに変動する放流量 Ｑo ：現在の放流量[Equation 5] However, △ QN: Discharge rate that fluctuates by the next cycle Qo: Current discharge rate
【００３２】ここで、上記のステップ３ｃで求めた変動
放流量（△ＱN）が負の値か否かを判定する（ステップ
３ｄ）。その結果、変動放流量（△ＱN）が負値の場合
（ＹＥＳ）の場合には、この変動放流量（△ＱN）を零
に（△ＱN＝０）に値を補正する（ステップ３ｅ）。他
方、変動放流量（△ＱN）が正値の場合（Ｎｏ）の場合
には、下記の式のように、この変動放流量（△ＱN）を
流量補正値（△Ｑ）とする（ステップ３ｆ）。Here, it is determined whether or not the variable discharge amount (ΔQN) obtained in step 3c is a negative value (step 3d). As a result, when the variable discharge amount (ΔQN) is a negative value (YES), the variable discharge amount (ΔQN) is corrected to zero (ΔQN = 0) (step 3e). On the other hand, when the fluctuating discharge amount (ΔQN) is a positive value (No), this fluctuating discharge amount (ΔQN) is used as the flow rate correction value (ΔQ) according to the following formula (step 3f). ).
【数６】 [Equation 6]
【００３３】続いて、目標放流量を下記の式で算出する
（ステップ３ｇ）。Then, the target discharge amount is calculated by the following formula (step 3g).
【数７】 但し、ＱM ：目標放流量 Ｑmax ：計画最大放流量である。[Equation 7] However, QM: Target discharge amount Qmax: Planned maximum discharge amount.
【００３４】図４は、上記本発明のダムの計画最大放流
制御装置によりダムのゲ−ト操作を行っている最中の放
流量（Ｑ）、貯水位（Ｈ）の動きを表わした概況図であ
る。図に示す様に、制御周期（ゲ−ト操作タイミング）
毎に、流量補正値（△Ｑ）を自動算定することで、貯水
位（Ｈ）の変化に適応した目標放流量（ＱM）を算出し
て放流する。これにより、例え貯水位（Ｈ）の変化が大
きくなっても、次の制御周期となった時点では、ゲート
から放流される放流量（Ｑ）は、常に、計画最大放流量
（Ｑmax）に最も近い値となることが明かである。FIG. 4 is a general view showing the movements of the discharge amount (Q) and the reservoir level (H) during the dam gate operation by the planned maximum discharge control device for the dam of the present invention. Is. As shown in the figure, control cycle (gate operation timing)
By automatically calculating the flow rate correction value (ΔQ) for each time, the target discharge amount (QM) adapted to the change in the reservoir level (H) is calculated and discharged. As a result, even if the water level (H) changes greatly, at the time of the next control cycle, the discharge amount (Q) discharged from the gate is always the maximum planned discharge amount (Qmax). It is clear that the values will be close.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上の詳細な説明から明かなように、本
発明による、ダムの計画最大放流制御方法及び制御装
置、さらに、これを利用したダムの放流設備によれば、
特にダムの洪水制御方式の一つとして行われている計画
最大放流制御において、従来は操作員が流況を判断しな
がら設定していた流量補正値を自動的に算定することに
より、操作員の負荷を低減し、かつ、計画最大放流量を
限度とした最適な放流及びダム貯水池への貯留が可能と
なるという優れた効果を発揮する。As is apparent from the above detailed description, according to the method and control device for planned maximum discharge of dam according to the present invention, and the dam discharge facility using the same,
Especially in the planned maximum discharge control, which is one of the flood control methods for dams, the operator can automatically calculate the flow rate correction value that was set by the operator while judging the flow condition. It has the excellent effect of reducing the load and enabling optimal discharge and storage in the dam reservoir, with the maximum planned discharge being the limit.
【図１】本発明の一実施例になるダムの計画最大放流制
御装置を備えたダム放流設備の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a dam discharge facility equipped with a planned maximum discharge control device for a dam according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記ダム放流設備のダムゲ−ト制御における制
御の流れを示すダムゲ−ト制御ブロック図である。FIG. 2 is a dam gate control block diagram showing a control flow in dam gate control of the dam discharge facility.
【図３】上記ダム放流設備の流量補正値自動算定部にお
ける計画最大放流制御処理の処理フローを示すフロ−図
である。FIG. 3 is a flowchart showing a process flow of a planned maximum discharge control process in a flow rate correction value automatic calculation unit of the dam discharge facility.
【図４】本発明のダムの計画最大放流制御装置を採用し
たダムの、洪水時における貯水位、放流量、放流補正値
の一例を示す洪水時のダム概況図である。FIG. 4 is a general view of a dam using a planned maximum discharge control device for a dam according to the present invention, showing an example of a water storage level, a discharge amount, and a discharge correction value at the time of a flood.
【図５】従来のダム放流設備の一例を示す系統図であ
る。FIG. 5 is a system diagram showing an example of a conventional dam discharge facility.
【図６】上記従来のダム放流設備による制御方式での洪
水時の概況を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a general condition at the time of a flood in the control method using the conventional dam discharge facility.
１ 放流設備制御装置 ２ 水位計 ３ ゲ−ト ４ 開度計 ５ ゲ−ト駆動装置 １１ 制御用端末装置 １２ 制御演算部 １２ａ 制御周期判定部 １２ｂ 目標放流量算出部 １２ｃ 流量補正値自動算定部 １３ ゲ−ト制御部 １４ ダム情報入力部 １５ 水理計算部 １６ ゲ−ト制御指令出力部 １７ 時計 1 Discharge facility control device 2 Water level meter 3 Gate 4 Openness meter 5 Gate drive device 11 Control terminal device 12 Control calculation unit 12a Control cycle determination unit 12b Target discharge flow rate calculation unit 12c Flow rate correction value automatic calculation unit 13 Gate control unit 14 Dam information input unit 15 Hydraulic calculation unit 16 Gate control command output unit 17 Clock
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿田 徹 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Shibata 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Omika Plant
Claims (11)
開いて下流に放流する放流制御方法であって、洪水時に
おけるダムからの計画最大放流量分の流量を一定に保つ
ように所定の周期毎にゲ−ト操作して計画最大放流を制
御するダムの計画最大放流制御方法において、次の制御
周期でのダムの貯水位位置（ＨN）を予測することによ
り、次の制御周期までに変動する放流量（ΔＱN）を算
出し、この算出した予測変動放流量に基づいて目標放流
量（ＱM）を決定して制御することを特徴とするダムの
計画最大放流制御方法。1. A discharge control method for discharging water stored in a dam to a downstream by opening a gate of the dam, wherein a predetermined maximum discharge amount from the dam during flooding is maintained. In the planned maximum discharge control method of the dam, which controls the maximum discharge of the gate by operating the gate every cycle, by predicting the reservoir level (HN) of the dam in the next control cycle, A planned maximum discharge control method for a dam, which comprises calculating a discharge quantity (ΔQN) that fluctuates over time, and determining and controlling a target discharge quantity (QM) based on the calculated predicted fluctuation discharge quantity.
方法において、前記算出した予測変動放流量（ΔＱN）
を流量補正値（ΔＱ）とし、前記計画最大放流量（Ｑma
x）から前記流量補正値（ΔＱ）を減算して前記目標放
流量（ＱM）を決定することを特徴とするダムの計画最
大放流制御方法。2. The planned maximum discharge control method for a dam according to claim 1, wherein the calculated predicted fluctuation discharge (ΔQN)
Is defined as the flow correction value (ΔQ), and the planned maximum discharge (Qma
A planned maximum discharge control method for a dam, characterized in that the target discharge (QM) is determined by subtracting the flow correction value (ΔQ) from x).
方法において、前記次の制御周期でのダムの貯水位位置
（ＨN）の予測を下記の式により行い、 【数１】 但し、ＨN ：次周期での予測ダム貯水位 Ｈa ：現在のダム貯水位 Ｈz1：前回周期でのダム貯水位 Ｈz2：前々回周期でのダム貯水位 であることを特徴とするダムの計画最大放流制御方法。3. The method for controlling the maximum planned discharge of a dam according to claim 1, wherein the reservoir water level position (HN) of the dam in the next control cycle is predicted by the following equation: However, HN: Predicted dam water level in the next cycle Ha: Current dam water level Hz1: Dam water level in the previous cycle Hz2: Dam maximum water discharge control in the last two cycles Method.
方法において、前記予測変動放流量（ΔＱN）は、次の
周期での放流量（ＱN）から現在の放流量（Ｑo）を減算
して算出することを特徴とするダムの計画最大放流制御
方法。4. The planned maximum discharge control method for a dam according to claim 1, wherein the predicted variable discharge (ΔQN) is obtained by subtracting the current discharge (Qo) from the discharge (QN) in the next cycle. A planned maximum discharge control method for a dam, which is characterized by the calculation.
方法において、さらに、前記決定した目標放流量（Ｑ
M）に基づいて所定の関数（ｆ1）によって前記ゲートの
開度を算出することを特徴とするダムの計画最大放流制
御方法。5. The planned maximum discharge control method for a dam according to claim 1, further comprising the determined target discharge (Q
A planned maximum discharge control method for a dam, characterized in that the opening of the gate is calculated by a predetermined function (f 1 ) based on M).
よりダムのゲートを開いて下流に放流する制御装置にお
いて、洪水時における放流量を所定の周期毎に前記ゲ−
ト操作しながら既定の計画最大放流になるように前記ゲ
ートの開度を自動的に決定するダムの計画最大放流制御
装置は、ダムの貯水水位を計測する水位計測手段と、前
記ゲートの開度を計測する開度計測手段と、操作員が入
力するための制御用端末手段と、前記水位計測手段から
の貯水水位と前記開度計測手段からのゲート開度に基づ
いて、次の制御周期での目標放流量を自動的に決定する
制御演算部とを備えていることを特徴とするダムの計画
最大放流制御装置。6. A control device for discharging the water stored in a dam to the downstream by opening the gate of the dam by means of a gate drive means, wherein the discharge amount at the time of flood is the gate every predetermined period.
The planned maximum discharge control device for the dam, which automatically determines the opening of the gate so as to achieve the predetermined planned maximum discharge while operating, is the water level measuring means for measuring the stored water level of the dam, and the opening of the gate. Based on the opening degree measuring means for measuring, the control terminal means for the operator to input, the stored water level from the water level measuring means and the gate opening degree from the opening degree measuring means, in the next control cycle. And a control calculation unit for automatically determining a target discharge amount of the dam.
装置において、前記制御演算部は、次の制御周期でのダ
ムの貯水位位置（ＨN）を予測することにより、次の制
御周期までに変動する放流量（ΔＱN）を算出し、この
算出した予測変動放流量を流量補正値とする流量補正値
自動算定部を備えていることを特徴とするダムの計画最
大放流制御装置。7. The planned maximum discharge control device for a dam according to claim 6, wherein the control calculation unit predicts a dam water level position (HN) in the next control cycle, thereby A planned maximum discharge control device for a dam, comprising a flow rate correction value automatic calculation unit that calculates a discharge rate (ΔQN) that fluctuates over time and uses the calculated predicted variable discharge rate as a flow rate correction value.
装置において、前記制御演算部は、さらに、前記既定の
計画最大放流から、前記流量補正値自動算定部の出力で
ある流量補正値を減算することによって前記目標放流量
（ＱM）を決定する目標放流量算出部を備えていること
を特徴とするダムの計画最大放流制御装置。8. The planned maximum discharge control device for a dam according to claim 7, wherein the control calculation unit further calculates a flow rate correction value output from the flow rate correction value automatic calculation unit from the predetermined planned maximum discharge. A planned maximum discharge control device for a dam, comprising a target discharge calculation unit that determines the target discharge (QM) by subtraction.
装置において、さらに、前記制御演算部からの前記目標
放流量（ＱM）に従って前記ゲートの開度を決定するゲ
ート制御部を備えていることを特徴とするダムの計画最
大放流制御装置。9. The planned maximum discharge control device for a dam according to claim 6, further comprising a gate controller that determines the opening of the gate according to the target discharge (QM) from the control calculator. A planned maximum discharge control device for a dam.
堤の一部に設けたゲートをゲート駆動装置により開閉を
制御することにより、前記デートを介してダム下流へ放
流する放流量を制御するダムの放流設備であって、洪水
時には、前記請求項１のダムの計画最大放流制御方法を
利用して放流を行うことを特徴とするダムの放流設備。10. A discharge amount of water stored in a dam bank is discharged to a dam downstream via the date by controlling opening / closing of a gate provided in a part of the dam bank by a gate drive device. A dam discharge facility, which discharges by using the planned maximum discharge control method for a dam according to claim 1 in the event of a flood.
堤の一部に設けたゲートをゲート駆動装置により開閉を
制御することにより、前記デートを介してダム下流へ放
流する放流量を制御するダムの放流設備であって、前記
請求項６のダムの計画最大放流制御装置により前記ゲー
トの開度を制御することを特徴とするダムの放流設備。11. A discharge amount of water stored in a dam bank is discharged to a dam downstream via the date by controlling opening / closing of a gate provided in a part of the dam bank by a gate driving device. A dam discharge facility, wherein the opening degree of the gate is controlled by the planned maximum discharge controller for dam according to claim 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28945793A JPH07138930A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Planed maximum dam water discharge control method device, and dam water discharge facilities using the method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28945793A JPH07138930A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Planed maximum dam water discharge control method device, and dam water discharge facilities using the method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138930A true JPH07138930A (en) | 1995-05-30 |
Family
ID=17743519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28945793A Pending JPH07138930A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Planed maximum dam water discharge control method device, and dam water discharge facilities using the method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07138930A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009121068A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Hitachi Ltd | Remote control system |
| CN102776870A (en) * | 2012-07-12 | 2012-11-14 | 贵州乌江水电开发有限责任公司 | Non-forecast flood regulation method for cascade hydropower station based on water level flow |
| CN115641696A (en) * | 2022-09-28 | 2023-01-24 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | Gridding flood forecasting model construction and real-time correction method based on multi-source information |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP28945793A patent/JPH07138930A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009121068A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Hitachi Ltd | Remote control system |
| CN102776870A (en) * | 2012-07-12 | 2012-11-14 | 贵州乌江水电开发有限责任公司 | Non-forecast flood regulation method for cascade hydropower station based on water level flow |
| CN115641696A (en) * | 2022-09-28 | 2023-01-24 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | Gridding flood forecasting model construction and real-time correction method based on multi-source information |
| CN115641696B (en) * | 2022-09-28 | 2023-09-15 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | Gridding flood forecast model construction and real-time correction method based on multi-source information |
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