１．概要 SCROLL WINDOWとは 管網データ入力支援ツール SCROLL WINDOW は、管網図をマウスで作成し、その図と 対応させながらいろいろのデータを入力していくことで、視覚的に分かりやすく管網計算 の入力データを作成するためのシステムです。 SCROLL WINDOWの特徴 ・ 大規模管網への対応 最大 9,999 節点（配水場、第２配水場、管路・ポンプ・バルブ相互の接続点など）、9,999 管路要素（管路、ポンプ、バルブ）の大規模管網のデータを作成することができます。 ・ マウスによる管網図作成 マウスを使って配置したい節点要素や管路要素を選択し、配置したい場所でクリック していくだけで簡単に管網図を作成することができます。 ・ 表形式のデータ入力 各節点、各管路要素に関するデータは表形式で入力しますが、管網図には扱っている 要素を特定できる表示がなされるので、場所を誤るといった可能性が低くなります。 ・ 入力誤りの防止 入力の誤りをできるだけ少なくするため、いろいろのチェックがなされます。たとえ ば、節点名や管路名がすでに入力されたものと同一であれば、その旨が示されるとと もに入力が取り消されます。また、いろいろの数値についても符号や範囲を確認しま す。流速係数では 50∼200 のみを受け付けます。 ・ ポンプ・バルブのいろいろの取り扱い ポンプの揚程曲線あるいはバルブの損失係数と口径を与えての解析に加え、定水頭差 要素あるいは定流量要素としての解析も可能です。 ・ 第 2 配水場（オープンレザバー）の正確な取り扱い 市販のソフトウェアには第 2 配水場について誤った扱いをしているものもありますが、 このシステムの管網計算では、水位を与えると貯水量の変化率が計算されます。上流 側と下流側を分離する必要もありません。SCROLL WINDOW は、このような解析も サポートしています。 1 ２．主要画面の名称と機能 （１）管網図描画（メイン）画面 番号 名称 機能 ① タイトルバー 実行中のアプリケーションの名前が表示されます。 ② メニューバー ［ファイル］ 、 ［表示］などのメニューが並んでいます。各 メニューには命令(コマンド)が分類されて入っています。 ③ キャンバス 管網図を描画するところです。 ④ 横スクロールバー 図面の表示領域を左右に動かせます。 ⑤ 縦スクロールバー 図面の表示領域を上下に動かせます。 ⑥ <最小化>ボタン 画面を閉じ、アイコン表示させます。 ⑦ <最大化>ボタン 画面をディスプレイいっぱいに表示させます。再度クリッ クすると元に戻ります。 ⑧ クローズボタン SCROLL WINDOW を終了させます。 ⑨ 画面枠 マウス操作で画面の表示サイズを変更します。 2 （２）要素・機能選択画面 （３）管網規模表示画面 番号 名称 機能 ① タイトルバー 画面の名前が表示されます。 ② ボタン 機能を選択する際に使います。 ③ クローズボタン 画面を閉じます。 ④ 画面枠 マウス操作で画面の表示サイズを変更します。 各ボタンの描画機能 配水場の設置 節点（交点）の設置 第 2 配水場の設置 管路の設置 バルブの設置 ポンプの設置 ブースターポンプの設置 節点要素の選択 管路要素の選択 節点要素の削除 管路要素の削除 節点要素の移動 以上３つの画面の操作は、後に示す「表示設定」「管網図情報」「一覧編集」「新規作成」 「ファイル出力」「読込」「保存」のいずれかの画面が表示されている場合には無効になり ます。 3 ３．操作手順 管網計算用データ作成の全体の流れはつぎのとおりです。 （１） 新規作成 ↓ 新たに扱う管網について全体に共通するデータを入力します。 （２） 管網図作成 ↓ 管網計算用データ作成の基本となる管網図を作図します。 （３） データ入力 ↓ 管網図を参照しながら必要なデータを入力します。 （４） データの保存 ↓ 作成した管網図や管網計算用のデータを保存します。 （５） 完成 以下の図に示す管網を例として、管網計算の入力データを完成させる手順を具体的に示 します。 S1:35H，32G S2:2H，2G N3:0Q，2G P P1:φ250 P3:φ250 P2:揚程 30m P4:φ200 N2:0.02Q，10G N1:0.02Q，10G P5:φ200 P6:φ200 N4:0Q，3G N5:0Q，5G P7:φ100，0.04Q ・管路はすべて 管路長 300m 流速係数 120 ・Q：取り出し量 m3/s 4 3.1 新規作成 SCROOL WINDOW を起動すると前章で示した 3 つの画面が表示されます。新規にデー タを作成する場合は、［ファイル］→［新規作成］で新規作成画面を呼び出し、管網全体に 共通する項目を設定します。既に（部分的に）作成されているデータを使用する場合は、 ［フ ァイル］→［読込］でデータを指定して後で述べる新規入力画面を呼び出します。 新規作成画面で設定できる条件は以下の通りです。設定した条件は後で変更することも できます。 ・ 節点取り出し主体（管路取り出し量をゼロに初期設定） ・ 管路取り出し主体（節点取り出し量をゼロに初期設定） ・ 流速係数 ・ 時間係数 ・ 1 人 1 日あたりの給水量（単位はリットルにしてください） ・ 管網図のコメント（出力ファイルに表示される先頭行） ＜注意＞ 最初の 2 つからはいずれか一方を選びます。節点取り出しとは、道路に埋設さ れた配水管の各所から取り出される水量を、管路の接続点である節点（交点）に集約して 扱う方法。管路取り出しとは、各管路に沿った取り出し量をそのまま各管路に沿って連続 5 して取り出される量として使う方法です。後者の方が実態に近く、また、路線の人口から 需要量が計算できるという利点があります。 新規作成の条件設定が完了（OK をクリック）すると新規作成画面が消え、管路図を作成 できる状態になります。 演習 新規作成画面を表示のように設定し OK を押してください。 3.2 管網図作成 管網計算用データを作成する上で基本となる管網図を作成します。例の管網について手 順を具体的に示します。 （１）節点要素の入力 a) 配水場の入力 ① 要素・機能選択ウィンドウの （配水場入力ボタン）をクリックします。 ② 入力したい位置にマウスカーソルを移動させ、クリックします。配水場が画面に表 示され、配水場が設置できます。 6 b) 節点の入力 配水場の入力と同様に、機能選択ウィンドウの （節点入力ボタン）をクリックし、入 力したい位置でマウスをクリックして、節点を設置します。 節点が画面に表示されます。 （２）管路要素の入力 a) ポンプ（P）の入力 ③ ② ① （ポンプ入力ボタン）をクリックします。 ① 要素・機能選択画面の ② ポンプの起点をクリックすると、節点に○印がつけられます。 ③ 終点をクリックします。 起点と終点の間に線が引かれポンプの入力が完了します。続けてポンプを入力する場 合には ＜注意＞ を再度クリックする必要はありません。 必ずポンプの吸込側を起点、吐出側を終点にしてください。 b) 管路（K）の入力 管路 管路 管路 を選択し、起点と終点を入力します。 7 （３）要素の移動と削除 a) 節点要素の移動 機能選択ウィンドウの （節点要素の移動ボタン）をクリックし、移動させたい位置 に節点要素をドラッグします。 節点要素とそれに繋がる管路要素が移動し、節点要素の移動が完了します。 8 b) 節点要素の削除 機能選択ウィンドウの （節点要素の削除ボタン）をクリックし、削除したい節点要 素をクリックします。 節点要素とそれに繋がるすべての管路要素が消え、節点要素の削除が完了します。 9 c) 管路要素の削除 機能選択ウィンドウの （管路要素の削除ボタン）をクリックした後、削除したい管 路要素の起（終）点をクリックし、つぎに終（起）点をクリックします。 ＜注意＞ ポンプについては起点、終点の順に指定してください。 線が消え、管路要素の削除が完了します。 演習 これまでの説明にしたがって、以下の管網図を完成させてください。 10 3.3 データ入力 管路図が完成したら、各節点要素、各管路要素に必要なデータを入力します。 各入力欄に入力後は「改行」か「Tab」を押すか、他の箇所をクリックして入力を確定さ せてください。数字や文字を入れただけで［登録］をクリックしても、その欄のデータは 登録されません。 （１）管網図から選択してデータ入力 a) 節点要素のデータ入力 ① 機能選択画面の （節点要素選択ボタン）を選択し、データを入力したい節点要 素をクリックします。 ② 画面に節点要素の詳細画面が表示されますので、配水場については水位（水頭：m） と地盤高（m）、一般の節点については流出量（m3/s）と地盤高を入力します。 「Tab」 キーで入力位置を移動させる事もできます。 ③ 節点名の欄はデフォールト値が表示されますが、変更可能です。 ④ 入力が完了したら［登録］ボタンをクリックすると登録されますので画面を閉じま す。 ＜注意＞ ・ 水位（一般に水頭）は海面からの高さで設定します。 ・ 節点名は半角英数字、その他の値は少数点の「.」と半角数字のみで入力してくだ さい。 ・ 水位、流出量、地盤高は小数点以下の桁数が制限されています。制限桁数を超える と以下のような警告が表示されます。それぞれの制限桁数については、４．の「制 限事項」を参照してください。 11 b) 管路要素のデータ入力−I（ポンプ） ① 機能選択画面の （管路要素選択ボタン）をクリックし、データを入力したいポ ンプの起点と終点をクリックします。 ② 管路要素の詳細画面が表示されます。ポンプの場合、特性曲線による解析、定水 頭差あるいは定流量要素としての解析が可能ですが、現在の例では揚程が 30m の 定水頭差要素とします。そのため、種別を PE、揚程を 30 に設定してください。 ｃ) 管路要素のデータ入力−II（管路） 12 ① 機能選択画面の （管路要素選択ボタン）をクリックし、データを入力したい管 路の起点と終点をクリックします。 ② 指定した管路の詳細画面が表示されます。入力欄は口径（mm）、長さ（m）、流速 係数、管路取り出し量（m3/s）、供給人数の 5 つからなります。流速係数は新規作 成画面で入力された値です。現在の例では管路取り出し量は管路 7 のみ 0.04m、そ の他は 0 を入力してください。 ＜注意＞ 供給人数を指定すると 1 人あたりの給水量から自動的に計算された値が管路 取り出し量として設定され、その欄を直接変更することはできません。 （２）表形式で一覧編集 一覧表からデータを入力することも可能です。 ① メニューから[表示] → [一覧編集]を選択すると、以下の一覧編集ダイアログが表 示されます。 ③ 入力したい要素種別のタブ、セルをクリックし、キーボードで必要なデータを入力 します。 13 ＜注意＞ 一覧編集ダイアログでデータ入力している間は他の画面の操作（管網図の編集、 データの保存、読込、表示設定の変更など）はすべて無効になります。他の操作に戻りた いときは必ずこのダイアログを閉じてください。 演習 一覧編集の「配水場」「節点」および「管路要素」の各画面が上のようになるように データを入力してください。 3.4 データの保存 ① メニューから[ファイル] → [保存]を選択します。 14 ② データ保存ダイアログが表示されるので、保存先を指定しファイル名を入力しま す。 ③ 保存をクリックするとデータが保存されます。 3.5 終了（中断） [ファイル] → [終了] を選択します。SCROLL WINDOW が終了します。 3.6 再開 ４．を参照してください。 15 演習 管網計算用入力データとして、以下の内容が「指定ファイル名.dta」に格納されてい ることを確認してください。 SAMPLE-DATA 7 7 2 NODE.DATA S1 S2 S1 35 32 S2 2 2 N1 0.02 10 N2 0.02 10 N3 0 0 N4 0 3 N5 0 5 PIPE.DATA P1 S1 N1 0.0 K 120.0 300 0.25 P2 S2 N3 0. E -30 P3 N3 N2 0.0 K 120.0 300 0.25 P4 N1 N2 0.0 K 120.0 300 0.2 P5 N1 N4 0.0 K 120.0 300 0.2 P6 N2 N5 0.0 K 120.0 300 0.2 P7 N4 N5 0.04 K 120.0 300 0.1 16 ４．その他の機能 本章では３．に紹介した以外の機能について述べていきます。３．に準ずる機能につい ては３．の節番号を使い、新たな機能には 4.1 などを使います． 3.1 新規作成 （１）新規作成画面での設定内容の変更 ・時間係数、1 人 1 日あたりの給水量および管網図コメントは、いずれの時点でもメイ ン画面のメニュー ［表示］→［管網図情報］で変更することができます。 ・流速係数の一括設定は新規作成のときにのみ可能です。間違えて入力した場合は、一 覧編集ダイアログを開いてすべてを手動で値を変更するか、新規作成からやり直して ください。 （２）既存データの読み込み 既に（部分的に）作成されているデータに追加・変更を加える場合は、 ［ファイル］→［読 込］でファイル名を指定して呼び出します。 ① ② ①のドロップダウンリストボックスから読み込みたいファイルの場所を選択します。 ②からファイル名をクリックして選択します。 [開く]をクリックすると選択した管網データが表示されます。 3.2 管網図作成 （１） 節点要素の入力 c) 第 2 配水場の入力 要素・機能選択ウィンドウの R （第 2 配水場入力ボタン）をクリックし、メイン画面 上で位置をクリックしてください。 解析結果として出力される流量Qの値（m3/s）は、貯水量の増加割合です。流入量より流 出量が少ない場合は正の値で水位の上昇となり、逆の場合は水位の低下になります。 3.3 （１）b) 管路要素のデータ入力 ポンプ・ブースターポンプ 17 ポンプとブースターポンプについては、以下の i)、 ii)、 iii) の 3 通りの解析が可能で す。管路要素選択ボタン でポンプを指定し、「管路要素の詳細」画面で P/PE/PJ を選 んでください。入力するデータは以下のとおりです。 i) 特性曲線（P）による解析 ポンプまたはブースターポンプの揚程曲線を２次関数で近似したときの係数の値 a, b, c を与えます。 SCROLL WINDOWでは揚程曲線上の点(４∼８個)を入力するとa, b, c を求める機 能があります（管路要素の詳細画面参照）。このときの流量はポンプの扱いの通例とし てm3/min で与えてください。解析で用いられるm3/sに自動的に変換されます。 揚程[m] 流量[m3/s] ii) 定揚程ポンプ（PE）としての解析 定揚程（ｍ）を入力してください。負の値は受け付けられません。 iii) 定流量ポンプ（PJ）としての解析 定流量（m3/s）を入力してください。負の値は受け付けられません。 バルブ バルブについては、以下の i), ii), iii) の 3 通りの解析が可能です。管路要素選択ボタン でバルブを指定し、「管路要素の詳細」画面で V/VE/VJ を選んでください。入力するデー タは以下のとおりです。 i) 特性曲線（V）による解析 損失係数kv と口径D（ｍ）を与えます。 減圧値は流速をv、流量をq、重力加速度をgとしてh =kvｖ２/(2g) = 2kv q2/(πgD2) で 18 計算されます。 ii) 定減圧バルブ（VE）としての解析 一定減圧値（ｍ）を入力してください。減圧値には流向が起点から終点方向の場合 は正、終点から起点方向の場合は負の値を与えてください。 iii) 定流量バルブ（VJ）としての解析 定流量（m3/s）を入力してください。流向が起点から終点方向の場合は正、終点か ら起点方向の場合は負の値を与えてください。 4.1 表示の変更 管網図描画画面の表示内容およびスケールについて以下の設定が可能です。 （１） 要素番号の表示/非表示 ［表示］→［表示設定］→［項目］を選択します。 チェックをはずすと、管路要素番号、節点要素番号あるいはグリッドが表示されなく なります。 （２） グリッド間隔の変更 ［表示］→［表示設定］→［グリッド］を選択します。 グリッドのサイズを変更すると、管網図のグリッド間隔が変わります。 19 → 4.2 管網図のファイル出力 管網図を JPEG 形式でファイル出力すると、管網図をプリンタに出力することができま す。管網計算結果の出力機能に比べて、現在、この部分の機能はかなり貧弱です。今後、 改良を加えていきます。 （１） 画像ファイル出力（現在画面） ［ファイル］→［画像ファイル出力（現在画面）］を選択します。管網図の画面に表示さ れている部分を出力します。保存される画像のファイル形式は JPEG 形式です。サイズは 使用されているディスプレイのサイズになります。画面に表示されている以外の部分を保 存したい場合は、つぎの［画像ファイル出力（複数画面） ］機能を使うか、管網図の必要な 部分が表示されるようにしてください。 （２） 画像ファイル出力（複数画面） この機能はあくまでも簡易機能であり、不安定です。 ［ファイル］→［画像ファイル出力（複数画面）］を選択します。 ① ① ② ② ①に開始座標を入力します。X 座標は左からのグリッド数、Y 座標は右からのグリッド 数です。 ②に画面枚数を入力します。X に横方向の枚数、Y に縦方向の枚数を入力します。 出力されるファイルの数は、[横方向の枚数]×[縦方向の枚数]、ファイル名は image(X,Y).jpeg (X は X 座標：Y は Y 座標)になります。 例：横(X)２、縦(Y)３とした場合、画像ファイル配置は image(0_0).jpeg image(1_0).jpeg image(0_1).jpeg image(1_1).jpeg image(0_2).jpeg image(2_2).jpeg となります。 20 ５．制限事項 5.1 入力可能要素数 9,999 節点要素数の合計 うち、配水場と第 2 配水場の合計 30 9,999 管路要素数の合計 5.2 各データ項目とデータの範囲 すべての要素について、以下の名称がデフォールトで与えられます。 〇 配水場：S1, S2, S3, … 〇 第 2 配水場：R1, R2, R3, … 〇 節点 〇 管路要素：P1, P2, P3, … ：N1, N2, N3, … （１） 節点要素 a) 配水場・第 2 配水場 入力データ 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 配水場名 ―― 半角英数字７文字以下 ――――― 地盤高 m 半角数字 ２桁 水頭 m 半角数字 ３桁 入力データ 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 節点名 ―― 半角英数字７文字以下 ――――― 地盤高 m 半角数字 ２桁 流出量 m3/s 半角数字 ６桁 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 管路名 ―― 半角英数字７文字以下 ―――― 口径 mm 半角数字(20∼5000) 2桁 m 半角数字 ２桁 流速係数 ―― 半角数字(50∼200) １桁 取り出し量 m3/s 半角数字 ６桁 人 半角数字(0 以上整数) ―――― 入力制限 小数点以下制限桁数 b) 節点（交点） （２） 管路要素 a) 管路 入力データ 管路長 供給人数 b) ポンプ・ブースターポンプ i) 特性曲線（P）による解析 入力データ 単位 21 ポンプ名 ―― 半角英数字７文字以下 ―――― 係数 a s2/m5 半角数字（負） ―――― 係数 b s/m2 半角数字 ―――― 係数 c m 半角数字（正） ―――― ii) 定揚程ポンプ（PE）としての解析 入力データ ポンプ名 定揚程 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 ―― 半角英数字７文字以下 ―――― m 半角数字（正） ―――― iii) 定流量ポンプ（PJ）としての解析 入力データ 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 ポンプ名 ―― 半角英数字７文字以下 ―――― 定流量 M3/s 半角数字（正） ―――― b) バルブ バルブについては以下の i), ii), iii) の 3 通りの解析が可能です。管路要素選択ボタン でバルブを指定し、管路要素の詳細画面で V/VE/VJ を選んでください。 i) 特性曲線による解析 入力データ 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 バルブ名 ―― 半角英数字７文字以下 ―――― 損失係数kv ―― 半角数字（正） ―――― 口径 D mm 半角数字（20∼5000） 2桁 減圧値は重力加速度をgとしてh =kvｖ２/(2g) = 2kvq2/(πgD2) で計算されます。 ii) 定減圧バルブとしての解析 入力データ 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 ―― 半角英数字７文字以下 ―――― m 半角数字 ―――― 単位 入力制限 小数点以下制限桁数 ポンプ名 ―― 半角英数字７文字以下 ―――― 定流量 m3/s 半角数字 ―――― ポンプ名 減圧値 iii) 定流量バルブとしての解析 入力データ 22
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