WANtaroHP (Flood

理論
プログラム
解析事例

理論

ダムにおいては，洪水時は洪水吐などから放流されるが，特に大きな貯水池には貯留機能があるため，これを考慮して貯水池の水位および放流量の変化を追跡することを考える．基本式は， $\Delta t$ 時間における貯水池への貯留量は， $\Delta t$ 時間における流入量と放流量の差に等しいとおいて，以下のとおり表される．

\begin{equation} \Delta S=(Q_{in}-Q_{out}) \Delta t \end{equation}

$\Delta S$	storage accumulated during $\Delta t$
$Q_{in}$	average rate of inflow during $\Delta t$
$Q_{out}$	average rate of inflow during $\Delta t$

上式は非常に簡単な式であるが，実際に解析を行うためには，以下の3種類のデータが必要となる．

貯水池の水位-容量曲線
流入量の経時変化
放流設備(洪水吐き)の水位-流量曲線

解析においては，上記データを用いて，貯水池への流入量・放流量を水位に換算し，ある貯水容量時の水位が，放流設備特性から求めた水位と等しくなるよう収束計算を行う必要がある．実際の計算方法はプログラムを参照してほしい．なおこのプログラムでは自由越流式洪水吐を仮定し，越流幅，流量係数，越流頂標高はプログラム中に組み込んでいる．

プログラム

Programs

Filename	Description
f90_floodr.txt	Program for Flood Routine Analysis
inp_kusan_hv.txt	Input data sample of reservoir H-V data
inp_kusan_pmf_0.txt	Input data sample of Inflow without outlet
inp_kusan_pmf_1.txt	Input data sample of Inflow with outlet
a_gmt.txt	Script of GMT for drawings
awk_klegend.txt	awk script for legend in GMT drawings

Fortranプログラム実行用コマンド

gfortran -o f90_floodr f90_floodr.f90

./f90_floodr inp_kusan_hv.txt inp_kusan_pmf_0.txt > test0.txt
./f90_floodr inp_kusan_hv.txt inp_kusan_pmf_1.txt > test1.txt

./f90_floodr fnameR1 fnameR2 > fnameW

f90_floodr	実行プログラム
fnameR1	貯水池H-Vデータ入力ファイル名
fnameR2	流入量入力ファイル名
fnameW	出力ファイル名

貯水池H-Vデータ入力書式

vcoef
rh(1)  rv(1)
rh(2)  rv(2)
rh(3)  rv(3)
...  ...

vcoef	容量に乗じる係数
rh(i)	貯水池標高 (EL.m)
rv(i)	貯水池累加容量 (m³/vcoef)

流入量データ入力書式

ELini  outlet
ti(1)  q_in(1)
ti(2)  q_in(2)
ti(3)  q_in(3)
...  ...

ELini	初期水位 (EL.m)
outlet	洪水吐以外の放流設備の放流量 (m³/s)：一定値としている
ti(i)	時刻 (hour)
q_in(i)	平均流入量 (m³/s)：洪水波形データ

出力データ入力書式

i	計算ステップ
iUD	水位上昇・降下の指標(1：水位上昇，-1：水位降下)
ti	時刻 (hour)
EL	貯水池水位標高 (EL.m)
EL-elv	貯水池水位誤差 (m)
VOL	貯水池累加容量 (m³)
q_in	流入量 (m³/s)
q_out	流出量 (m³/s)

解析事例

Inflowデータ：inp_kusan_pmf_0.txt

初期水位は越流頂(EL.120.0m)から自然越流しているものと仮定．越流頂以外からの放流は無し．

Inflowデータ：inp_kusan_pmf_1.txt

初期水位は越流頂(EL.120.0m)から20m下部(EL.100.0m)とし、別途発電により300m³/sの放流を継続して実施．

洪水時貯水池水位解析

Contents

理論