JPS6253059B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6253059B2 JPS6253059B2 JP57027069A JP2706982A JPS6253059B2 JP S6253059 B2 JPS6253059 B2 JP S6253059B2 JP 57027069 A JP57027069 A JP 57027069A JP 2706982 A JP2706982 A JP 2706982A JP S6253059 B2 JPS6253059 B2 JP S6253059B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- water level
- points
- level difference
- upstream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/002—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow wherein the flow is in an open channel
- G01F1/005—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow wherein the flow is in an open channel using floats
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
近時、洪水予報や水利調整など河川水管理の高
度化の要請が強くなり、河川流量の測定精度の向
上および自動化の必要性が増大している。
度化の要請が強くなり、河川流量の測定精度の向
上および自動化の必要性が増大している。
河川など開水路の流量を測定する方法としては
一般に流速計や浮子による方法が用いられている
が、これらはいずれも実施に人手を必要とし、継
続的に流量を測定することはできない。開水路の
自動流量測定装置としては超音波流速計が試験的
に利用されているが、実河川においては横断面形
状が整正でないことや洪水時の濁水の影響などの
ためあまりよい結果はえられていない。
一般に流速計や浮子による方法が用いられている
が、これらはいずれも実施に人手を必要とし、継
続的に流量を測定することはできない。開水路の
自動流量測定装置としては超音波流速計が試験的
に利用されているが、実河川においては横断面形
状が整正でないことや洪水時の濁水の影響などの
ためあまりよい結果はえられていない。
したがつて、継続的に流量を測定するには水位
を継続的に測定し、水位−流量曲線を用いて流量
に換算する方法が広く採用されているが、河川の
ように洪水ごとに横断形状が変化する状況のもと
では流量観測による水位−流量曲線の作製に数カ
月〜１年の期間を必要とするため即時の流量が必
要な管理問題の要求を満足させることができな
い。また、感潮区域・可動堰の上流地点および合
流点上流地点など水位と独立に水面こう配が変化
する地点では水位−流量曲線そのものが成り立た
ない。
を継続的に測定し、水位−流量曲線を用いて流量
に換算する方法が広く採用されているが、河川の
ように洪水ごとに横断形状が変化する状況のもと
では流量観測による水位−流量曲線の作製に数カ
月〜１年の期間を必要とするため即時の流量が必
要な管理問題の要求を満足させることができな
い。また、感潮区域・可動堰の上流地点および合
流点上流地点など水位と独立に水面こう配が変化
する地点では水位−流量曲線そのものが成り立た
ない。
一方、小水路では測水堰やパーシヤルフリユー
ムなども使用できるが、河川や大水路では施設の
設置が困難であるためこの方法は利用できない場
合が多い。
ムなども使用できるが、河川や大水路では施設の
設置が困難であるためこの方法は利用できない場
合が多い。
ところで、流量Ｑは流速υと断面積Ａの積
Ｑ＝Ａ・υ ……(1)
であり、流速υはマンニング式
υ＝１／ｎＲ〓Ｉ〓 ……(2)
で代表されるように、定数である粗度係数ｎ、水
位の関数として定まる径深Ｒおよび水面こう配Ｉ
によつて計算されるから、水位の外に水面こう配
を継続的に測定すれば、流速および流量を継続的
に計算によつて求めることができる。
位の関数として定まる径深Ｒおよび水面こう配Ｉ
によつて計算されるから、水位の外に水面こう配
を継続的に測定すれば、流速および流量を継続的
に計算によつて求めることができる。
水面こう配Ｉは開水路の上下流２地点間の水位
差ΔＨを区間長Ｌ*で除したものであるから、 Ｉ＝ΔＨ／Ｌ ……(3) 数学的には上下流の２地点にそれぞれ水位計を
設置して水位を測定し、その差を計算して区間長
で除すればよいわけであるが、測定論的にはこの
方法では水位差に比べて測定範囲が広いために相
対的に大きい水位測定誤差や上下流２地点間の相
対的な位置関係の保全の困難などが水位差の測定
精度に大きく影響するため実効のある結果はえら
れない。
差ΔＨを区間長Ｌ*で除したものであるから、 Ｉ＝ΔＨ／Ｌ ……(3) 数学的には上下流の２地点にそれぞれ水位計を
設置して水位を測定し、その差を計算して区間長
で除すればよいわけであるが、測定論的にはこの
方法では水位差に比べて測定範囲が広いために相
対的に大きい水位測定誤差や上下流２地点間の相
対的な位置関係の保全の困難などが水位差の測定
精度に大きく影響するため実効のある結果はえら
れない。
＊区間長ＬはΔＨの装定精度および測定すべき
水面こう配の最大値によつて異るが、実際に
は30〜200ｍである。
水面こう配の最大値によつて異るが、実際に
は30〜200ｍである。
この発明は上下流２地点からパイプで導水して
１カ所に形成した２水面間の水位差を１コの検知
器で検知することによつて高い測定精度を確保す
ることを特徴とする水面こう配計を提供しようと
するものである。
１カ所に形成した２水面間の水位差を１コの検知
器で検知することによつて高い測定精度を確保す
ることを特徴とする水面こう配計を提供しようと
するものである。
以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
添付図面において、１および２は水位測定区間
長Ｌを隔てて上下流２地点に沈めて設置された取
水部たる沈砂槽であり、導水パイプ３，４によつ
て水位差検出部たる圧力タンク５に接続してい
る。該圧力タンク５は、逆サイフオンを形成して
おり、内部の空気が吸引ポンプ６の作動で減圧さ
れることによつて、前記上下流２地点に設置した
沈砂槽１，２からの水を前記導水パイプ３，４を
通じて吸い上げうるように構成するとともに、そ
の内部の仕切り板によつて仕切られて形成された
２つの水槽に、前記導水パイプ３，４がそれぞれ
接続してある。また、該圧力タンク５には、前記
各水槽内の水面の水位差を測定、検出するための
検出機構が設けられている。該検出機構は、前記
２つの水槽の各水面に浮かべたフロート７，８
と、該フロート７，８にプーリーによつて接続す
る差動ギヤー機構９と、該フロート７，８の位置
の差を差動ギヤーの回転角に変換してからポテン
シヨメーター（図示せず）またはエンコーダ（図
示せず）によつて水位差を検出するようなした検
出部材と、から構成する。
長Ｌを隔てて上下流２地点に沈めて設置された取
水部たる沈砂槽であり、導水パイプ３，４によつ
て水位差検出部たる圧力タンク５に接続してい
る。該圧力タンク５は、逆サイフオンを形成して
おり、内部の空気が吸引ポンプ６の作動で減圧さ
れることによつて、前記上下流２地点に設置した
沈砂槽１，２からの水を前記導水パイプ３，４を
通じて吸い上げうるように構成するとともに、そ
の内部の仕切り板によつて仕切られて形成された
２つの水槽に、前記導水パイプ３，４がそれぞれ
接続してある。また、該圧力タンク５には、前記
各水槽内の水面の水位差を測定、検出するための
検出機構が設けられている。該検出機構は、前記
２つの水槽の各水面に浮かべたフロート７，８
と、該フロート７，８にプーリーによつて接続す
る差動ギヤー機構９と、該フロート７，８の位置
の差を差動ギヤーの回転角に変換してからポテン
シヨメーター（図示せず）またはエンコーダ（図
示せず）によつて水位差を検出するようなした検
出部材と、から構成する。
ここで、開水路の流れの変化が十分緩慢であれ
ば、沈砂槽・導水パイプ・圧力タンク内の水には
静水力学が適用できるから、大気圧P0、タンク内
空気圧Ｐ、上流側水位H1、下流側水位H2、タン
ク内上流側水位H1′、タンク内下流側水位H2′とす
ると、次式の関係が成立する。
ば、沈砂槽・導水パイプ・圧力タンク内の水には
静水力学が適用できるから、大気圧P0、タンク内
空気圧Ｐ、上流側水位H1、下流側水位H2、タン
ク内上流側水位H1′、タンク内下流側水位H2′とす
ると、次式の関係が成立する。
P0＋H1＝Ｐ＋H1′ ……(4)
P0＋H2＝Ｐ＋H2′ ……(5)
(4)式−(5)式により
H1−H2＝H1′−H2′＝ΔＨ ……(6)
すなわち、大気圧P0およびタンク内空気圧Ｐの
値と無関係にタンク内２水面の水位差が上下流２
地点間の水位差に等しい。
値と無関係にタンク内２水面の水位差が上下流２
地点間の水位差に等しい。
タンク内の水位差の検知については図に示した
ダブルフロート方式によつて0.1％の高精度がえ
られているが、差圧計方式によつても0.5％の精
度は容易に確保できる。
ダブルフロート方式によつて0.1％の高精度がえ
られているが、差圧計方式によつても0.5％の精
度は容易に確保できる。
河川のような大水路における水面測定でもつと
も問題となるのは風波や動水圧などの短周期の波
の消去であるが、この発明の装置ではパイプの摩
擦によつて容易に消去できる。また、維持管理上
の困難の原因となる土砂・ごみ・へどろなどの排
除については、沈砂槽の構造の合理的設計および
定期の点検、清掃によつて対応できる。
も問題となるのは風波や動水圧などの短周期の波
の消去であるが、この発明の装置ではパイプの摩
擦によつて容易に消去できる。また、維持管理上
の困難の原因となる土砂・ごみ・へどろなどの排
除については、沈砂槽の構造の合理的設計および
定期の点検、清掃によつて対応できる。
この発明の装置の特徴はつぎのとおりである。
(1) 堰による堰上げやフリユームによる絞りなど
開水路の流水に何ら影響を与えることなく流量
を測定できる。
開水路の流水に何ら影響を与えることなく流量
を測定できる。
(2) 水理公式を基礎としているため、従来から経
験値の集積されている粗度係数を利用し、断面
積・径深など断面特性を用いて流速・流量が計
算できる。
験値の集積されている粗度係数を利用し、断面
積・径深など断面特性を用いて流速・流量が計
算できる。
(3) 流量観測など較正作業によつて粗度係数など
の水理学的知識の集積ができる。
の水理学的知識の集積ができる。
(4) 水位差の最大値をフルスケールとすればよい
ので高精度が確保でき、上下流導水口の基準高
の保持に特別の注意をはらう必要がないので維
持管理がし易い。
ので高精度が確保でき、上下流導水口の基準高
の保持に特別の注意をはらう必要がないので維
持管理がし易い。
(5) 施設が土木・機械的であるため河川技術者に
よる保守がし易く、働作の信頼度が高い。
よる保守がし易く、働作の信頼度が高い。
(6) 低水から高水まで河川流量の全範囲について
利用することができる。
利用することができる。
(7) 感潮区域など順・逆流の生ずる地点において
も利用できる。
も利用できる。
(8) 導水方法として吸上げ方式を利用すれば、圧
力タンクや導水パイプの設置や維持管理が容易
であり、土砂の流入防止や排除がし易く、低水
時の導水が確実であるなどの効果がある。
力タンクや導水パイプの設置や維持管理が容易
であり、土砂の流入防止や排除がし易く、低水
時の導水が確実であるなどの効果がある。
この発明の水面こう配計を水位計と併用し、近
時進歩のいちじるしいマイクロコンピユータを利
用すれば、河川等の現場で自動的・継続的に流量
を測定・記録・表示することができるので、即時
の流量を必要とする水利調整や洪水予報に対する
効果は絶大であり、河川水管理システムのトータ
ルな自動化がはじめて可能となる。また、従来各
河川で多大の人手をかけて実施されている調査目
的のための流量観測業務についても大巾な省力化
が期待できる。
時進歩のいちじるしいマイクロコンピユータを利
用すれば、河川等の現場で自動的・継続的に流量
を測定・記録・表示することができるので、即時
の流量を必要とする水利調整や洪水予報に対する
効果は絶大であり、河川水管理システムのトータ
ルな自動化がはじめて可能となる。また、従来各
河川で多大の人手をかけて実施されている調査目
的のための流量観測業務についても大巾な省力化
が期待できる。
この発明の装置を絶体的に必要とするのは感潮
区域、可動堰上流地点・合流点上流地点など水位
と水面こう配が独立に変化する地点であるが、一
般の河川や用排水路でも実際には水位とともに水
面こう配が変化するケースが多いので、この発明
の装置の利用により流量測定精度の向上や省力化
が期待できるほか、とくに、出水の早い小河川に
おける洪水ピーク流量の測定に対する効果は非常
に大きい。
区域、可動堰上流地点・合流点上流地点など水位
と水面こう配が独立に変化する地点であるが、一
般の河川や用排水路でも実際には水位とともに水
面こう配が変化するケースが多いので、この発明
の装置の利用により流量測定精度の向上や省力化
が期待できるほか、とくに、出水の早い小河川に
おける洪水ピーク流量の測定に対する効果は非常
に大きい。
図は開水路の上下流２地点からパイプで揚水し
て中央地点に設置した圧力タンク内に測定すべき
水位差を発生するこの発明の基本機構を示す図で
ある。
て中央地点に設置した圧力タンク内に測定すべき
水位差を発生するこの発明の基本機構を示す図で
ある。
Claims (1)
- １ 開水路の流水方向に沿つた上下流２地点に沈
めて設置した取水部と、前記両取水部の中点に配
置し、両取水部からそれぞれ導水パイプで導水し
てえられる２つの静水面間の水位差を測定、検出
しうる水位差検出部と、から構成し、前記水位差
検出部で検出した水位差を前記上下流２地点間の
距離で除して流水の水面こう配を求めることを特
徴とする水面こう配計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2706982A JPS58143216A (ja) | 1982-02-20 | 1982-02-20 | 水面こう配計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2706982A JPS58143216A (ja) | 1982-02-20 | 1982-02-20 | 水面こう配計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58143216A JPS58143216A (ja) | 1983-08-25 |
| JPS6253059B2 true JPS6253059B2 (ja) | 1987-11-09 |
Family
ID=12210775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2706982A Granted JPS58143216A (ja) | 1982-02-20 | 1982-02-20 | 水面こう配計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58143216A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT413151B (de) * | 2004-07-26 | 2005-11-15 | Albrecht Walter | Messsystem zur erfassung von niveauunterschieden |
| PL450889A1 (pl) * | 2024-12-31 | 2025-07-14 | Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie | Suwnicowy przyrząd do pomiaru spadku zwierciadła wody |
| PL450890A1 (pl) * | 2024-12-31 | 2025-07-14 | Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie | Przyrząd suwnicowy do pomiaru spadku zwierciadła wody |
| PL450888A1 (pl) * | 2024-12-31 | 2025-07-14 | Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie | Przyrząd suwnicowy do pomiaru spadku zwierciadła wody |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516062A (en) * | 1974-07-02 | 1976-01-19 | Tokyo Keiki Kk | Kyabashitansugatakaisuiroryuryokei |
| JPS5329763A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-20 | Sharp Corp | Flow rate and flow velocity measuring system |
-
1982
- 1982-02-20 JP JP2706982A patent/JPS58143216A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58143216A (ja) | 1983-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Herschy | Streamflow measurement | |
| Gust et al. | Effects of weak bed load on the universal law of the wall | |
| Palmer et al. | Adaptation of Venturi flumes to flow measurements in conduits | |
| Glovatskii et al. | Hydrometric flow measurement in water management | |
| JPS6253059B2 (ja) | ||
| JPS6330564B2 (ja) | ||
| Pomeroy | Flow velocities in small sewers | |
| White | Discharge measuring methods in open channels | |
| CN217637479U (zh) | 一种渠道的量测水系统 | |
| CN117451131A (zh) | 一种水位泥位测量装置及其测量方法 | |
| Replogle | Some observations on irrigation flow measurements at the end of the millennium | |
| Yoder | Plumbing the depths of open-channel flow measurement | |
| Yoo et al. | Water Measurement | |
| Harrold et al. | Devices for measuring rates and amounts of runoff employed in soil conservation research | |
| Clemmens et al. | New furrow flume for high sediment loads | |
| US4195519A (en) | Measurement of water flow rate | |
| García et al. | Density currents in the Chicago River, Illinois | |
| Burt et al. | Volumetric Flow Measurement for Irrigation District Turnouts | |
| White | FIELD CALIBRATION OF FLOW MEASURING STRUCTURES. | |
| Günther et al. | The application of Doppler velocity meters in the measurement of open channel discharges | |
| Crump et al. | CORRESPONDENCE: A NEW METHOD OF GAUGING STREAM FLOW WITH LITTLE AFFLUX BY MEANS OF A SUBMERGED WEIR OF TRIANGULAR PROFILE. | |
| Lashari et al. | Hydraulic characteristics of pilot distributaries in the Mirpurkhas, Sanghar and Nawabshah districts, Sindh, Pakistan | |
| Huda et al. | Irrigation Water Measurement | |
| Hall | Water Production Measurement Methods | |
| Vermeyen | Laboratory Calibration of a Nonstandard Parshall Flume |