こ こ で,負 圧 に な ら な い 限 界 需 要 量 を 需 要 点1〜9ご と に シ ミ ュ レ・一一・・シ ョ ン に よ り 求 め た 結 果 を 示 す.各 需 要 点 に 対 す る 限 界 需 要 量 を 表5‑3,表5‑4に 示 し,表 の 値 を 等 高 線 表 示 し た も の を 図5‑10,図5‑11に 示 す.な お,等 高 線 は 図5‑3に 示 し た ブ ロ ッ ク4と 同 じ配 置 で 描 か れ て お り,左 上 が ブ ロ ッ ク4の 需 要 点1,右 下 が 需 要 点9を 表 し て い る.
表5‑3PI制 御 に よ る限 界 需 要 量
(単 位:m31s)
需要点1
0.0261需要点2
0.0303需要点3
0.0251需要点4
0.0282需要点5
0.0285需要点6
0.0269需要点7
0.0257需要点8
0.0288需要点9
0.0349⇒
0.04
7
表5・4分 散 協 調 制 御 に よ る 限界 需 要 量
(単 位:m3/s)
需要点1
0.0303需要点2
0.0350需要点3
0.0285需要点4
0.0327需要点5
0.0327需要点6
0.0304需要点7
0.0287需要点8
0.0328需要点9
0.0402ll
→
極
︑画ll
0.04
0.035
o.03
.]̲
[・︒ ＼ m 三 咽 臨 曄
(注:丸 印(○)内 の 数 字 は 需 要 点 番 号,矢 印(⇒)は 連 絡 管 を 表 す.) 図5‑11分 散 協 調 制 御 に よ る限界 需 要 量(等 高 線 表 示)
図5‑10,図5‑11に 示 す よ うに,PI制 御,分 散 協 調 制 御 共 に負 圧 とな らな い 限 界 需 要 量 は 需 要 点 に よ り異 な り,ポ ン プ や 連 絡 管 に 近 い ほ ど,限 界 量 が 大 き く な る傾 向 に あ る.ま た, 表5‑3,表5‑4に 示 す よ うに,分 散 協 調 制 御 の 限 界 需 要 量 の 方 がPI制 御 よ り も大 き く,差 は 最 大 で 需 要 点9の 場 合 の0.0053m3/s,最 小 で 需 要 点7の0.0030m3/sと な っ た.
な お,今 回 の シ ミュ レー シ ョ ンで は,需 要 点1か ら9に 引 い た 対 角 線 に 対 して 対 称 な 条 件 を 設 定 して い る が,図 表 に 示 す 結 果 は 対 称 に な っ て い な い.こ れ は,ブ ロ ッ ク番 号 が 若 い ポ ン プ か ら順 に 水 圧 制 御 が 行 わ れ る と仮 定 して お り,ブ ロ ック3と 連 絡 管 が 接 続 され て い る 需 要 点4よ り も ブ ロ ッ ク2と 連 絡 管 が 接 続 され て い る 需 要 点2の 方 が 比 較 的 速 や か にバ ッ ク ア ッ プ を受 け る こ とが で き,限 界 需 要 量 が 高 い傾 向 に な る た め で あ る.ま た,需 要 点2か ら 需 要 点4に 向 けて 水 の 流 れ が 生 じ易 い こ と か ら,需 要 点3,6よ り も需 要 点7,8の 方 が 限 界 需 要 量 が 高 い傾 向 に な る と考 え られ る.
こ の よ うに,自 ブ ロ ッ ク の ポ ン プ か ら近 く,連 絡 管 か ら も近 い 需 要 点 は 限 界 需 要 量 が 高 く,ポ ン プ か ら遠 く,連 絡 管 か ら も遠 い 需 要 点 は 限 界 需 要 量 が 小 さ い とい う理 論 上 の 傾 向 とは 一 致 して い る こ と か ら,今 回 の シ ミュ レー シ ョ ン結 果 は 妥 当で あ る と考 え られ る.
こ こで,図5‑12にPI制 御 と分 散 協 調 制 御 そ れ ぞ れ に お い て,突 発 的 に発 生 した 漏 水 の 規 模 に 対 して,配 水 ブ ロ ック 内 の 最 低 水 圧 を示 す.例 え ば,縦 軸 の最 低 水 圧0.18MPaは, 図5‑6に 示 した よ うに,消 防 用 水 量 で あ る0.0166m3/sが 発 生 した 場 合 に,分 散 協 調 制 御 を 実 施 して い る 時 の 水 圧 降 下 を 表 して お り,最 低 水 圧0.14MPaはPI制 御 を実 施 して い る 時 の 水 圧 降 下 を表 して い る.図5‑12で は,消 防用 水 量 よ りも さ らに 漏 水 量 を徐 々 に 増 や して い っ た 結 果 で あ る.
最 低 水 圧 がOMPaを 下 回 らな い,す な わ ち負 圧 に な ら な い 限界 需 要 量 は,PI制 御 の 場 合 に は0.026m3/sで あ る の に 対 し,分 散 協 調 制 御 で は,0.030m3/sま で 負 圧 に な らな い こ と が 分 か る.過 去 に実 際 に発 生 した 同規 模 の 管 路(管 径150mm,圧 力0.30MPa)に お け る 漏 水 事 故 に よ る漏 水 量 を 調 べ る と6),漏 水 の 規 模 は0.006m3/s〜0.070m3/s程 度 ま で 変 化 す る.
そ の た め,小 規 模 〜 中 規 模(〜0.030m3/s)の 漏 水 事 故 に対 して は,分 散 協 調 制 御 が 濁 水 発 生 の 防 止 や 最 低 水 圧 の 上 昇 に 有 効 で あ る と言 え る.