JPH051443A - 下水処理システム設計支援装置 - Google Patents

下水処理システム設計支援装置

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JPH051443A
JPH051443A JP3151239A JP15123991A JPH051443A JP H051443 A JPH051443 A JP H051443A JP 3151239 A JP3151239 A JP 3151239A JP 15123991 A JP15123991 A JP 15123991A JP H051443 A JPH051443 A JP H051443A
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JP
Japan
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sewage
treatment system
view
sewage treatment
plan
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Pending
Application number
JP3151239A
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English (en)
Inventor
Yutaka Saito
豊 齋藤
Yoshiharu Kitada
義春 北田
Masashi Hashimoto
雅至 橋本
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 下水処理システムを効率よく設計するための
設計支援装置を提供する。 【構成】 施工対象地域の地図データ及び敷設すべき下
水施設データを入力する図面データ入力手段9と、その
図面データ入力手段9で入力された地図データ及び下水
施設データに基づき下水処理システムを設計する設計手
段11と、その設計手段11による設計データを評価す
る評価手段12とを備えて構成してある下水処理システ
ム設計支援装置であって、前記設計手段12に、前記図
面入力手段で入力された地図データに基づき平面図及び
その平面図に対応した断面図を生成する図面生成手段
と、その図面生成手段により生成された平面図及び断面
図を用いて下水施設の敷設位置を設定する敷設位置設定
手段とを設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、施工対象地域の地図及
び敷設すべき下水関連施設の属性情報を入力する図面デ
ータ入力手段と、その図面データ入力手段で入力された
地図及び下水関連施設の属性情報に基づき下水処理シス
テムを設計する設計手段とを備えて構成してある下水処
理システム設計支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の下水処理システム設計支援装置
は、地図及び下水関連施設の属性情報に基づき平面図を
生成する図面生成手段と、その図面生成手段により生成
された平面図を用いて下水施設の敷設位置を設定する敷
設位置設定手段とを設けて構成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、前記図面生成手段により生成された平面図を用
いて、敷設位置設定手段により下水施設の敷設位置を詳
細に設定することはできるが、埋設深さを詳細に設定す
ることが困難であった。即ち、地中に既に埋設されてい
るガス、水道、信号ケーブル等一部の下水関連施設との
位置関係や、さらには河川や鉄道の位置によってはそれ
を回避して敷設する必要があるが、そのための埋設位置
データがCRT等に表示されるように図面化されていな
いために、設計者は、平面図と既存施設の埋設位置デー
タ等の数値データに基づき埋設深さを設定しなければな
らず、極めて多大な作業量が要求されることとなり事実
上不可能なものであるという欠点があった。特に、真空
ポンプ場に向かって繰り返される緩やかな下り勾配部と
急な上り勾配部とで構成される管路を敷設する真空式下
水施設においては、詳細な埋設深さを設定する必要があ
るので、なんら実用に供しえないものであった。本発明
の目的は上述した従来欠点を解消する点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による下水処理システム設計支援装置は、前
記設計手段に、前記地図及び下水施設の属性情報や配置
図に基づき平面図及びその平面図に対応した断面図を生
成する図面生成手段と、その図面生成手段により生成さ
れた平面図及び断面図を用いて下水施設の敷設位置を設
定する敷設位置設定手段とを設けて構成してあることに
ある。前記下水施設は、真空ポンプ場に向かって繰り返
される緩やかな下り勾配部と急な上り勾配部とで構成さ
れる管路を敷設する真空式下水施設であることが好まし
い。前記設計手段による設計データに基づいて、管路末
端における損失水頭が設定水頭より小であるか否かに基
づき管径又は前記急な上り勾配部の管芯高差や数の妥当
性を評価する評価手段を設けてあることが好ましい。
【0005】
【作用】先ず図面生成手段により、前記図面データ入力
手段により入力された施工対象地域の地図及び下水関連
施設の属性情報で構成された地図データに基づき、施工
対象地域の地表の平面図及びその平面図に対応した断面
図を生成する。前記地図データは、例えば、道路、鉄
道、家屋、河川等の地表の施設や自然の地形に関するデ
ータ及び、ガス管、上水道管等の埋設位置や深さ、或い
は河川や地下鉄等の地中の施設や自然の地形に関するデ
ータである。次に、敷設位置設定手段により、前記平面
図に基づき平面的敷設位置を、又、断面図に基づき地中
の既存施設等を回避するように深さ方向の敷設位置を入
力する。前記敷設位置設定手段としては、前記平面図及
び断面図を操作者が目視で認識できる例えばCRTのよ
うな表示装置と、下水施設の敷設位置を入力する例えば
デジタイザのような座標入力装置とを備えて構成するこ
とができる。又、真空ポンプ場に向かって繰り返される
緩やかな下り勾配部と急な上り勾配部とで構成される管
路を敷設する真空式下水施設である場合には、評価手段
が、作成された管路図面による敷設位置や管径等に対し
て所定の演算処理を施すことで、管路末端における損失
水頭が真空ポンプ場から汚水を充分に吸引できる最低値
である設定水頭と比較判断する。その結果、不十分な設
計であれば、管径又は前記急な上り勾配部の管芯高差や
数を再設定するのである。
【0006】
【発明の効果】本発明によれば、地中に既に埋設されて
いる他の施設や河川を回避して、地中に埋設する下水施
設の設計施工図面を正確に作成できる下水処理システム
設計支援装置を提供することができるようになった。
【0007】
【実施例】以下実施例を説明する。図4に示すように、
後述の下水処理システム設計支援装置を用いて設計され
る真空式下水処理システムは、各戸の発生汚水を貯溜す
る水槽1と、水槽1内の汚水を吸引搬送する下水管2
と、下水管2に吸引力を付与する真空ステーション3と
で構成してある。又、前記水槽1への急激な流入を防ぐ
緩衝用の補助タンク14や、下水管2の保守、拡張工事
や清掃作業時に前記真空ステーション3と分離する閉塞
用バルブ15、清掃作業等を行うメンテナンス口を設け
てある。前記真空ステーション3は、水槽1から汚水を
吸引する吸引ポンプP1と、汚水を集める集水タンク4
と、集水タンク4内の汚水を処理場(図示せず)に送る
送水ポンプP2と、それらを制御する制御盤5とで構成
してある。前記水槽1には水位検出手段(図示せず)に
より設定水位が検出されると開放して汚水を流出させ、
前記水槽1内の汚水量が減少して吸引圧力が低下すると
閉鎖する真空バルブ6を設けてある。前記下水管2は、
図5に示すように、上向搬送、水平搬送時には約0.2
%の緩やかな勾配で汚水を流下搬送する下り勾配部7
と、埋設深さを回復したり上り勾配地盤での汚水搬送の
ための約45°までに至る急激な上り勾配部8とを交互
に配して構成してあり、前記上り勾配部8はその部位が
汚水で充たされるエアロック現象により末端への負圧の
伝達を損なうことがないように高さが制限される。図1
に示すように、下水処理システム設計支援装置は、施工
対象地域の地図及び敷設すべき下水施設の属性情報や配
置図を入力するデジタイザやマウスやキーボードでなる
図面データ入力手段9と、その図面データ入力手段9で
入力された地図及び下水関連施設の属性情報を図面デー
タとして格納するデータベース10と、前記図面データ
に基づき平面図及びその平面図に対応した断面図を生成
する図面生成手段とその図面生成手段により生成された
平面図及び断面図を用いて下水施設の敷設位置を設定す
る敷設位置設定手段とからなる設計手段11と、その設
計手段11による設計データを評価する評価手段12
と、前記設計手段11で設計された設計データである図
面や資料を出力する静電プリンタでなる出力手段13と
で構成してある。地図とは、施工対象地域の地形や河
川、及び道路、家屋等の建築物、鉄道等の平面配置図
や、地下に埋設してある既設の上水道管路やガス管路等
の平面配置図をいい、下水関連施設の属性情報とは、下
水施設等の仕様値をいい、例えば、下水用の管路であれ
ば管径や敷設深さや他の管路等との接続データ等をい
い、既設の上水道管路やガス管路等の埋設深さデータや
河川の深さデータ等の下水施工にあたり留意すべき関連
施設をも含む。入力された地図は平面配置図データとし
て前記データベース10に建物、家屋、既設下水管路、
弁栓、他の下水施設、上水道やガス施設等の各要素に階
層別に分離して記憶してある。設計者は、前記図面生成
手段により、前記階層別の平面配置図データに基づき得
られる平面図を前記設計手段11に備えてある表示装置
CRTに出力させて、前記敷設位置設定手段により、そ
の平面図に敷設すべき下水施設である管路等を路線図と
して配置する。図2に示すように、前記図面生成手段
は、さらに、配置された路線図のうち設計者が指定した
路線区間(L1からL2)を切断面とする縦断面図を、
前記平面配置図データ及び属性データに基づき生成し
て、前記表示装置CRT画面内の前記平面図の下方にウ
ィンドウ表示する。即ち、前記平面配置図データに含ま
れる要素のうち、前記切断面と交差する要素を抽出する
手段と、抽出された要素に関する属性情報を前記データ
ベース10から読み出す手段と、読み出された属性情報
から、それら要素の断面情報(例えば、埋設深さ等)を
生成する手段と、生成された断面情報から縦断面図を生
成する手段とを備えてある。設計者はその縦断面図に基
づき、前記下り勾配部7と、前記上り勾配部8とを設定
する。このとき、前記上り勾配部8は、管路の施工が不
可能或いは困難な深さにならないように、又、地形が上
り勾配の部位でも容易に吸引できるように設定深さを維
持するように配置する。
【0008】以下、図3に示すフローチャートに基づき
前記支援装置の動作を説明する。前記デジタイザやキー
ボードを用いて、地図データ、属性データを入力してそ
れらデータをデータベース11に格納するとともに、設
計基準データとして真空ポンプ場の位置、対象家屋、時
間最大汚水量等の基本データを入力する<#1>,<#
2>。前記図面生成手段は、前記地図データ、属性デー
タから平面図を生成して表示装置CRTに出力する<#
3>,<#4>。前記マウス又はキーボードを用いて、
表示装置CRT画面に表示された平面図内に下水施設を
配置する。即ち、家屋や道路の入った平面図から配管ル
ートを設定入力して、各ルートに対して管径の大なるメ
イン管路、前記水槽1の敷設箇所、前記水槽1と前記メ
イン管路を接続する枝管を配置した後、各管径の設定や
管路の清掃保守等を行うメンテナンス口設置位置の設定
等の詳細設計を行う<#5>。前記図面生成手段は、前
記マウスにより表示装置CRT画面に表示された配管ル
ートのうち任意の区間を選択すると、表示されている平
面図に対してその敷設ルートを含む切断面で切断した縦
断面図を前記データベース11内データに基づき生成し
て、その縦断面図を同じく前記表示装置CRTに出力す
る。前記設計手段11には、このときに縦断面図のみを
拡大縮小表示するモードや、前記平面図とともにウィン
ドウ表示するモードを切替え自在に表示するウィンドウ
制御手段を備えてある。<#6>。前記縦断面図には、
前記属性データに従って、地中の埋設物や河川等下水施
設の敷設に障害があるものが含まれているので、それら
施設を目視しながら回避するようにして、前記管路を、
前記上り勾配部8は、管路の施工が不可能或いは困難な
深さにならないように、又、地形が上り勾配の部位でも
容易に吸引できるように設定深さを維持するように配置
する<#7>。このようにして完成された施設図、施設
の属性値を、評価手段12により評価する。詳述する
と、管路のリフト損失と摩擦損失を演算導出してそれら
の値を加算して得られる最大損失水頭が所定の限界値
(真空ポンプ場集水タンクの最低真空度から真空弁の作
動圧を減じた値)以内であるか否かを判別する。ここ
で、リフト損失とは前記上り勾配部8で失われる静圧損
失で、上り勾配部8の管芯高差から管径を減じた値をい
い、摩擦損失とは流体摩擦により損失したエネルギィを
いい、ヘーゼンウィリアムス公式による計算値と経験値
である補正値(約2.75)を乗算して得られる。<#
8>。仕様値を満たせばその施設図や施設の属性値を設
計図面、設計資料として編集生成するとともに、前記真
空ステーション3の設計を行う。詳述すると、処理場に
汚水を圧送する圧送ポンプ、真空ポンプ、集水タンクの
各容量を計算して適宜機種を選定する<#9>。上記設
計データを前記出力手段13により出力する<#10
>。ステップ<#8>で仕様値を満たしていないならば
再度設計を行う。つまり、管径を大に、或いは前記上り
勾配部8の管芯高差を小に、さらには前記上り勾配部8
の数を減らすといった修正設計を行うことになる。
【0009】以下、本発明の別実施例を説明する。先の
実施例では、真空式の下水処理システムについて説明し
たが、他に圧力式の下水処理システムやマンホール式の
自然流下方式に採用してもよい。先の実施例では、平面
図に対してその敷設ルートを含む切断面で切断した縦断
面図を生成するものを説明したが、敷設ルートを含む面
に垂直な切断面で切断した横切断面図をさらに生成する
ようにしてもよい。断面図の生成は、切断面と交差する
地中の施設を平面図から抽出して、抽出物の埋設深さを
前記属性データベースから読み取ることで容易に行うこ
とができる。
【0010】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】下水処理システム設計支援装置の構成図
【図2】CRTによる平面図、断面図のウィンドウ表示
状態図
【図3】フローチャート
【図4】真空式下水処理システムの説明図
【図5】真空式下水処理システムの管路の敷設図
【符号の説明】
9 図面データ入力手段 10 データベース 11 設計手段 12 評価手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 施工対象地域の地図及び敷設すべき下水
    関連施設の属性情報をを入力する図面データ入力手段
    (9)と、その図面データ入力手段(9)で入力された
    地図及び下水関連施設の属性情報に基づき下水処理シス
    テムを設計する設計手段(11)とを備えて構成してあ
    る下水処理システム設計支援装置であって、前記設計手
    段(11)に、前記地図及び下水関連施設の属性情報に
    基づき平面図及びその平面図に対応した断面図を生成す
    る図面生成手段と、その図面生成手段により生成された
    平面図及び断面図を用いて下水施設の敷設位置を設定す
    る敷設位置設定手段とを設けて構成してある下水処理シ
    ステム設計支援装置。
  2. 【請求項2】 前記下水施設は、真空ポンプ場に向かっ
    て繰り返される緩やかな下り勾配部と急な上り勾配部と
    で構成される管路を敷設する真空式下水施設である請求
    項1記載の下水処理システム設計支援装置。
  3. 【請求項3】 前記設計手段(11)による設計データ
    に基づいて、管路末端における損失水頭が設定水頭より
    小であるか否かに基づき管径又は前記急な上り勾配部の
    管芯高差や数の妥当性を評価する評価手段(12)を設
    けてある請求項2記載の下水処理システム設計支援装
    置。
JP3151239A 1991-06-24 1991-06-24 下水処理システム設計支援装置 Pending JPH051443A (ja)

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