JPH10185635A

JPH10185635A - 流量計測システム

Info

Publication number: JPH10185635A
Application number: JP8347071A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kida; 謙一貴田
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】農業用水路において流量計を使用せずに、閉
水路の流量を計測する流量計測システムを得る。【解決手段】農業用水の供給元である配水槽１、配水
槽１が空になるのを防ぐための出口槽２、閉水路の配管
水路である送水路トンネル４、配水先の受水槽３、出水
槽２及び受水槽３の水位を計測する水位計５及び６で構
成される。例えば河川から取水された配水すべき水は、
配水槽１に蓄えられ、この配水槽１が空になるのを防ぐ
ための隔壁１−１を越えて、給水される出口槽２から送
水路トンネル４を介して、農業用水の需要先にある受水
槽３へと配水される。出水槽２と受水槽３との水位差を
ΔＨ、送水路トンネル４の断面積をＡ、係数をＫ、重力
加速度をｇとすると、送水路トンネル４に流れる水の流
量Ｑは、Ｑ＝ＡＫ√（２ｇΔＨ）で与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流量計測システムに
関し、特に農業用水管理の閉水路の流量計測システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、農業用水はダムや大規模の河川を
水源として、「水路」により最終需要家まで供給されて
いる。従って、水源から末端の需要家までは、長距離且
つ広範囲になる。そのため、広範囲に用水を供給するに
は、ダムをはじめとして、揚水機場（ポンプ場）、排水
機場、加圧ポンプ場、ファームポンド（水槽）などが必
要となるほか、水路の途中には水の分岐用に分岐バルブ
等が設けられている。

【０００３】各施設には水位計、流量計（超音波式、電
磁式等）等が設置され、水の過不足がないかどうかを管
理している。また、ポンプ等の設備の状態も適切に管理
する必要がある。広域（範囲）に散在したこれらの施設
のデータを１カ所（中央管理所）に集めて、少数の人員
で管理するためのシステムが「農業用水管理システム」
であり、次のような装置から構成される。１）センサ
（流量計、水位計等）、２）テレメータ、テレコントロ
ール装置（遠方の施設と公衆回線を使用してのデータの
交換・伝送を行う）、３）操作卓、監視盤（中央管理所
で施設の監視・制御を行う）、４）データ処理装置（収
集したデータの表示・蓄積・記録を行う）。

【０００４】特開昭５９−２１６０００号公報には、下
水処理場等における流量計の数を減らす方法が提案され
ている。下水処理場等においては、汚水等をいったんい
くつかのポンプ井にため、これらのポンプ井毎に設置さ
れたポンプで、さらに高いところにある吐出槽に送水
し、そこで一時蓄えた後、落差を利用してパイプライン
により他所に送水する。この際、ポンプ井の各ポンプ毎
の揚水流量を計測する必要がある。しかし、流量計は高
価であるので、ポンプの台数だけ流量計を設けるのは経
済的でない。

【０００５】従って、特開昭５９−２１６０００号公報
に記載された提案には、各ポンプ井の水位と、吐出槽の
水位の差（水位差；ポンプの揚程）から、ポンプの特性
を基にポンプの出力を逆算して、ポンプの出力を制御す
ることにより、ポンプ毎に流量計を設けることなく、シ
ステムを維持する方法が示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５９−２１６０
００号公報に記載された提案は、いくつかのポンプ井か
らポンプで吐水槽まで揚水するシステムにおける、ポン
プ毎の流量計をなくすことについての提案であって、農
業用水路のように、圧力をかけず（ポンプ等を使用せず
に）に、水位差だけで自然流下させて送水するシステム
には適用できない。

【０００７】農業用水路の場合、従来は水路に流量計を
設けて、流量計測を行っていた。農業用水路は、上下水
道等に比較して流量が多く、水路の径が大きい。従っ
て、設置する流量計は大口径のものとなり、きわめて高
価なものとなる。流量計の価格は、口径に対して指数関
数的に増大する。また、特殊なものになるため、納期が
かかる。さらに、無圧閉水路（トンネル）に流量計を設
ける場合は、導水口を設ける必要があり、どうしてもメ
ンテナンスしにくいことにもなる。また、充分な直管長
が必要で、メンテナンス用にピット（マンホール）が必
要になるなど、設置上の問題も多い。

【０００８】高い測定精度（例えば１％の誤差）が要求
されるされる場合は、流量計の使用が不可欠であるが、
農業用水のように例えば１０〜１５％の誤差で充分な場
合には、高価な流量計を使用するのは不経済である。

【０００９】本発明の目的は、農業用水路において流量
計を使用せずに、閉水路（パイプライン等の水が充満し
ている管路）の流量を、計測する流量計測システムを提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による配水槽の出
水槽から送水路トンネルを介して受水槽へ自然流下で配
水する用水路において、前記出水槽と前記受水槽とに水
位を計測する水位計を設けた前記送水路トンネルの流量
計測システムは、前記出水槽と前記受水槽の水位差と、
前記送水路トンネルの寸度から前記送水路トンネルの流
量を演算によって計測することを特徴とする。

【００１１】また、前記送水路トンネルの流量を演算す
る際に、前記出水槽と前記受水槽との水位差をΔＨ、前
記送水路トンネルの断面積をＡ、係数をＫ、重力加速度
をｇとしたとき、前記送水路トンネルに流れる水の流量
Ｑを、Ｑ＝ＡＫ√（２ｇΔＨ）なる演算式により演算し
て計測することを特徴とする。

【００１２】本発明の作用は次の通りである。閉水路の
流量を、水路前段の配水槽の出口槽と水路後段の受水槽
とに水位計を設け、この両水位の水位差から演算により
求める。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明によるの実施例の構成を示す
断面図である。図１において、本発明による閉水路の流
量計測システムが適用される農業用水路は、農業用水の
供給元である配水槽１、配水槽１が空になるのを防ぐた
めの出口槽２、閉水路の配管水路である送水路トンネル
４、配水先の受水槽３、出水槽２及び受水槽３の水位を
計測する水位計５及び６で構成される。

【００１５】本発明の実施例の動作は、例えば河川から
取水された配水すべき水は、配水槽１に蓄えられ、この
配水槽１が空になるのを防ぐための隔壁１−１を越え
て、給水される出口槽２から送水路トンネル４を介し
て、農業用水の需要先にある受水槽３へと配水される。

【００１６】今、出水槽２と受水槽３との水位差（水位
計５及び６によって測定された）をΔＨ、送水路トンネ
ル４の断面積をＡ、係数をＫ（例えばＫ＝０．７４６７
７）、重力加速度をｇとすると、送水路トンネル４に流
れる水の流量Ｑは、Ｑ＝ＡＫ√（２ｇΔＨ）で与えられ
る。この式はマニング式と呼ばれ、無圧閉水路の流量を
求めることができる。

【００１７】このマニング式により、流量計を使用せず
に、送水路トンネル４の流量を算出（計測）できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、流量計を
使用せずに、農業用水の送水路トンネルの流量を算出
（計測）できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１配水槽１−１隔壁２出水槽３受水槽４送水路トンネル５，６水位計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配水槽の出水槽から送水路トンネルを介
して受水槽へ自然流下で配水する用水路において、前記
出水槽と前記受水槽とに水位を計測する水位計を設けた
前記送水路トンネルの流量計測システムであって、前記
出水槽と前記受水槽の水位差と、前記送水路トンネルの
寸度から前記送水路トンネルの流量を演算によって計測
することを特徴とする流量計測システム。
【請求項２】前記送水路トンネルの流量を演算する際
に、前記出水槽と前記受水槽との水位差をΔＨ、前記送
水路トンネルの断面積をＡ、係数をＫ、重力加速度をｇ
としたとき、前記送水路トンネルに流れる水の流量Ｑ
を、Ｑ＝ＡＫ√（２ｇΔＨ）なる演算式により演算して
計測することを特徴とする請求項１記載の流量計測シス
テム。