JPS5833335B2 - 地下水位の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は揚水井戸で揚水して地下水位を制御する方法
に関する。

従来、地盤の掘削工事などを行なう際に土留壁周辺地盤
に揚水井戸を設けて揚水して地下水位を下げ、水圧、土
圧あるいは浸水等を低減あるいは防止して施工性を向上
せしめている。

この方法は狭い範囲の地盤の掘削工事であるならば、単
に地下水位を低下させて流向性を向上せしめることがで
きるが、広い範囲の地盤を掘削する場合においては単に
地下水位を低下させるだけではなく、周辺の地下水位を
コントロールして、水位のバランスをとり、掘削箇所に
不均衡な力の作用することも防止する必要がある。

このためには、掘削部の周囲に設けた多数の揚水井戸の
揚水量を、その暗時の地下水位と目標の水位の差に基づ
いて、コントロールしなくてはならず、揚水井戸の運転
および管理が複雑で伺らかの手段を用いなければ作業能
率を高めることが困難である。

この発明はこの点に着目してなされたものであって、そ
の目的は多数の揚水井戸を現地水位に基づいて個々に揚
水量を制御しつつ揚水して地下水位を目標値に保つ、管
理、運転の自動化が可能な地下水位の制御方法を提供す
るものである。

以下に実施例を図面をもって説明する。

第１図、第２図において、円形の掘削部１の周囲には鋼
管矢板２が建込まれ、その外側には略円形をなして複数
の井戸Ｗ１ 、Ｗ２・・・・・・Ｗ１３が設けられ、さ
らに鋼管矢板２の外縁に沿って４つの観測井戸ＡＩ 、
Ａ２ 、Ａ３ 、Ａ４が設けである。

掘削部１の側壁の鋼管矢板２面には外側より土庄、水圧
が作用する。

揚水前の地下水位３は高く、大きな水圧が鋼管矢板２に
作用するが、揚水後水位４は低くなり、作用する水圧は
低減せしめることができる。

また、この水圧は掘削部１周囲において釣合がとれて鋼
管矢板２に不均衡な力が作用するのを防止している。

観測井戸Ａ１・・・・・・Ａ４は地下水位を検出チェッ
クする必要のある鋼管矢板２の外縁部に間隔を保って設
けてあり地下水位検出ができる。

観測井戸の水位は揚水井戸に向って勾配をもった水位と
なり、揚水井戸Ｗｍの揚水量によって変化するが、その
関係は周囲の地盤の形状、地層、障害物等により影響さ
れて複雑であり、理論的には求められない。

そこで、各揚水井戸Ｗｍを実験的に揚水して、その揚水
量と各観測例井戸Ａｎの水位変化量との関係である影響
係数Ｋを求める。

え。

。観測井戸６“０本位変化量Ｌ・揚水井戸Ｗｍの揚水量
ＱＷｍ また各観測井戸Ａｎの水位変化量Ｌｎは下式で算出され
る。

Ｌ１＝に１□Ｑ Ｗ１＋ Ｋ２１ Ｑ Ｗ２＋・・・・
・・・・・Ｋ１３．１ＱＷ１３Ｌ２ ＝ Ｋｔ ２ Ｑ
Ｗ２ ＋ Ｋ２２ ＱＷ２＋・・・・・・・・・Ｋ１３
．２ＱＷ１３Ｌ４ ＝ Ｋ１４ ＱＷ１＋ Ｋ２４ Ｑ
Ｗ２＋・・・・・・・・・Ｋ１３．４ＱＷｌ３以上の
ような関係にある揚水井戸Ｗｍおよび観測井戸Ａｎによ
って地下水位を制御するに当っては、先ず４本の観測井
戸ＡＩ 、Ａ２．Ａ３．Ａ４で地下水位が検出される。

この水位は水位変換器５に入力し、目標とする地下水位
を基準としてその差を信号に変換する。

例えば＋１ｍを＋ＩＶ。ＯをＯ，−１ｍを一１■のよう
にする。

これは次に演算器６に入力されるが、演算器６には予め
揚水井戸Ｗ１・・・・・・Ｗｌ３の揚水量と観測井戸Ａ
Ｉ。

Ａ２．Ａ３．Ａ４の水位変化量との関係から求めた係数
を回路内に記憶させておく、この状態で運転を行なうと
、各観測井戸ＡＩ 、 Ａ２ 、 Ａ３．Ａ４から変換
器５を経て刻々と入力する電気信号をもとにして演算器
では、各揚水井戸Ｗ１・・・・・・Ｗｌ３の揚水量が多
いか少ないかを判断して信号をポンプ流量制御装置７に
送る。

各揚水井戸Ｗｍに備ったポンプ８はこのポンプ流量制御
装置７により揚水量を制御されて揚水運転が行なわれ、
観測井戸Ａｎの地下水位は目標値に維持される。

実際の運転においては、観測井戸Ａｎ水位が目標とする
地下水位から変化したとき、目標値に近ずくように運転
される。

このため各揚水井戸Ｗｍの揚水量の各観測井戸Ａｎの水
位への影響度△ｖ１．△■２・・・・・・△■１３を影
響係数より算出しておき、これを演算器６に設定してお
いて、この値の大きな揚水井戸Ｗｍから優先して揚水が
行なわれる。

前記実施例に記述した複数の揚水井戸Ｗｍと複数の観測
井戸Ａｎとをまとめ全体として地下水位を制御する方法
のほか、１本の観測井戸と揚水井戸によりなるグループ
を複数作り、これらグループを単位に地下水位を制御す
ることもできる。

例えば、観測井戸Ａ１と、この近傍にあってその水位変
化に大きな支配力をもつ、すなわち影響係数Ｋｍｎの大
きな３つの揚水井戸Ｗ１ 、Ｗ２ 、Ｗ３とでグループ
を作り、同様に（Ａ２−Ｗ４．Ｗ５゜Ｗ６ ）、（Ａ３
−Ｗ７ 、Ｗ８ 、Ｗ９ ）、（Ａ４Ｗ１０ 、Ｗｌ
１ 、Ｗｌ ２ 、Ｗｌ ３）のグループを作る。

各グループ内では前記実施例と同様に、実験により観測
井戸Ａｎと揚水井戸Ｗｍの間で影響係数を求め、観測井
戸Ａｎで現地下水位を測定し目標水位との差に基づいて
、各揚水井戸Ｗｍを揚水して地下水位を制御する。

各グループで同様な地下水位を制御することにより、広
い範囲にわたり、地下水位を必要とする目標値に維持す
ることができる。

この地下水位の制御システムは上記の通りであって、掘
削部の周辺に揚水井戸を設けて揚水して周辺地盤の地下
水位を低下させるに際して、地下水位を検出する観測井
戸を設ける。

そして予め各揚水井戸を揚水して、この揚水量の各観測
井戸の水位変化量に及ぼす影響係数（観測井戸水位変化
量／揚水井戸揚水量）を求めておく、一方、地下水位を
観測井戸において検出し、目標とする地下水位との差を
読み取る。

そして、この水位差と前記の影響係数に基づいて各揚水
井戸は揚水量を制御されて揚水して地下水位を制御する
方法である。

この方法は揚水井戸とは別に設けた観測井戸により地下
水位を検出し、一方実験的に求めた揚水井戸の影響係数
を演算器に入力しておいて、各揚水井戸の揚水量を制御
して揚水する。

このため、各地点の地下水位は正確に目標値を維持する
ことができ、不均衡な力の作用を防止するとともに、そ
の揚水の管理運転の自動化が可能となり、大巾に省力化
を図ることができる。

なお、観測井戸とこの水位に影響の大きな近傍の揚水井
戸とを組んでグループを作ることにより、観測井戸水位
と揚水井戸揚水量の関係が単純化し、運転のための条件
設定や揚水量の制御を簡易化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は掘削部およびその周辺の揚水井戸、観測井戸の
全体配置図、第２図は第１図の断面図、第３図は揚水井
戸および観測井戸および観測井戸の水位制御系統図であ
る。 １・・・・・・掘削部、２・・・・・・鋼管矢板、３・
・・・・・揚水前地下水位、４・・・・・・揚水後地下
水位、５・・・・・・水位変換器、６・・・・・・演算
器、７・・・・・・ポンプ流量制御装置、８・・・・・
・ポンプ、ＡＩ 、Ａ２ 、Ａ３ 、Ａ４・・・・・・
観測井戸、Ｗｌ、Ｗ２．・・・・・・Ｗｌ３・・・・・
・揚水井戸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘削部の周辺の複数本の揚水井戸より揚水して掘削
   部周辺地盤の地下水位を低下させるに際して、揚水井戸
   とは別に観測井戸を設は予め各揚水井戸において揚水し
   てこの揚水量が各観測井戸における水位変化におよぼす
   影響係数を求め、一方現観測井戸水位において検出され
   た地下水位と目標とする地下水位との差を求め、この水
   位差と前記影響係数とに基づいて各揚水量を制御して揚
   水することを特徴とする地下水位の制御方法。