地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置
【課題】本発明は、地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置を提供するためのものである。
【解決手段】本発明は、地下水が流出される地表領域に固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管及び液柱管の上端開口の上に形成されて液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を検出する圧力式測定手段とを含む構成からなって、地表に流出される地下水の流速及び流量を容易で、かつ速く測定することができ、併せて測定された地下水の流速及び流量に関するデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によって何時でもユーザの端末機を介してモニタリングすることができる。
【解決手段】本発明は、地下水が流出される地表領域に固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管及び液柱管の上端開口の上に形成されて液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を検出する圧力式測定手段とを含む構成からなって、地表に流出される地下水の流速及び流量を容易で、かつ速く測定することができ、併せて測定された地下水の流速及び流量に関するデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によって何時でもユーザの端末機を介してモニタリングすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置に関し、より詳しくは、地表上に流出される地下水の流速及び流量をやさしく、かつ速く測定することができ、併せて、測定された地下水の流速及び流量に関するデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によってユーザの端末機を介してモニタリングできる地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下水は、地球上の水の１％以下であって、基盤岩と土壌の空間に入っている。大部分の地下水の根源は降雨であるが、このような降雨は地中に染み込んで地下水系の一部分となり、残りは地中を経由したり地面を流れて海へ流入する。
【０００３】
地下にある水を全て地下水と定義するものではないが、我が国の地下水法においても地下水を‘地下の地層や岩石の間の隙間を詰めている水’と定義している。
【０００４】
このような地下水は、湖や海底に向かって流れており、その流れは地質の構成成分により影響を受ける。その例として、石灰岩地域の地下水は時速数（ｍ／ｈ）の速度で速く移動する一方、大部分の他の地域では年間数ｍ程度の遅い速度で移動する。
【０００５】
地下水は重要な水資源であるので、これに対する効果的な管理と利用のためには、まず、地表上に流出される地下水の流速及び流量を正確に測定する作業が先行されなければならない。
【０００６】
しかしながら、このような地下水の流速及び流量は、一々作業者または監督者の自覚のみに依存して測定することはできなかったので、今までも地下水の地表流出に対する正確な流速及び流量を速かに測定するには多くの困難性が伴うことが事実である。
【０００７】
したがって、地球上の重要な水資源である地下水に対する活用価値を高めるために、地表から流出される地下水の流速及び流量を迅速で、かつ正確にリアルタイムに測定できる計測装置に対する必要性が台頭されたし、延いては測定されたデータを何時何処でも容易に収集して把握できるモニタリング装置に対する要請が至急な実状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するために案出したものであって、地表から流出される地下水の流速及び流量を迅速で、かつ正確にリアルタイムに測定できる地下水地表流出流速流量測定装置を提供することをその目的とする。
【０００９】
また、本発明は測定された地下水の流速及び流量と関連したデータを何時何処でも容易に収集及び把握するための地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の技術的課題を達成するための本発明の事象によれば、地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、上記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、上記液柱管の上端開口の上に形成されて上記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により差圧を感知して、地表に流出される地下水の流速及び流量を検出する圧力式測定手段と、を含む地下水地表流出流速流量測定装置を提供する。
【００１１】
この際、上記貯蔵槽は、上記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状のものがよい。
【００１２】
そして、上記貯蔵槽と上記液柱管との間には、地表領域から流出されて上記貯蔵槽の内に保管された地下水が上記液柱管側に流入できるように、上記貯蔵槽と上記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることができ、上記連結ホースは、一端が上記貯蔵槽の上側に連結され、他端が上記液柱管の下側に連結される形態からなる。
【００１３】
そして、上記液柱管の下側には上記連結ホースを連結するためのソケットが備えられるものがよい。
【００１４】
また、上記液柱管には、上記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることが好ましい。
【００１５】
そして、上記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられる。
【００１６】
また、上記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであるものがよい。
【００１７】
そして、上記液柱管の上端開口には上記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられる。
【００１８】
また、本発明のもう１つの事象によれば、地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、上記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、上記液柱管の上端開口の上に形成されて上記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を検出する圧力式測定手段と、上記圧力式測定手段から検出された地下水の流出速度及び流量に関するデータをケーブルまたは通信網を介してリアルタイムまたは時間帯別に転送する通信インターフェース部と、上記通信インターフェース部を介して転送されたデータを格納し、上記データを既に設定された基準値と比較すると共に、リアルタイムまたは時間帯別、あるいはユーザの要請によって上記格納されたり、基準値と比較されたデータをユーザの端末機へ転送する統合サーバー部と、を含む地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置を含む。
【００１９】
この際、上記統合サーバー部には、上記通信インターフェース部を介して地下水の流出速度及び流量に関するデータの入力を受けるデータ入力部と、上記データ入力部に入力されたデータをリアルタイムまたは時間帯別に記録するデータ格納部と、上記データ入力部に入力されたデータを既に設定された基準値と比較して、ユーザのコマンドに従う地下水の流出速度及び流量に関する統計データに分析及び演算するデータ演算部と、上記データ入力部、上記データ格納部、及び上記データ演算部の動作を制御する制御部と、を含む。
【００２０】
そして、上記統合サーバー部から転送される地下水の流出速度及び流量に関する上記データは、ユーザの端末機を介して、テキスト情報、画像情報、及び音声情報のうち、いずれか１つの形式で転送される。この際、ユーザの端末機が携帯用通信端末機の場合、常用化されたＳＭＳ（short messaging service）またはＭＭＳ（multimedia messaging service）などを活用して、テキスト情報は勿論、簡単な画像情報までも同時に転送できる。
【００２１】
また、上記統合サーバー部は、上記通信インターフェース部を介して転送されたデータ及び上記データを既に設定された基準値と比較したデータ差を別途に格納する予備ＤＢ格納部をさらに含むことができる。
【００２２】
この際、上記貯蔵槽は、上記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状のものがよい。
【００２３】
そして、上記貯蔵槽と上記液柱管との間には、地表領域から流出されて上記貯蔵槽の内に保管された地下水が上記液柱管側に流入できるように、上記貯蔵槽と上記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることができ、上記連結ホースは、一端が上記貯蔵槽の上側に連結され、他端が上記液柱管の下側に連結される形態からなる。
【００２４】
そして、上記液柱管の下側には上記連結ホースを連結するためのソケットが備えられるものがよい。
【００２５】
また、上記液柱管には、上記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることが好ましい。
【００２６】
そして、上記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられる。
【００２７】
また、上記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであるものがよい。
【００２８】
そして、上記液柱管の上端開口には上記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置によれば、地表上に流出される地下水の速度及び流量を該当地表上に設置されるチャンバー（chamber）と、これと連結されて立設されたピエゾメーター形態の長い液柱管及びその上部に設置された差圧トランスミッタのような圧力式センサーを用いることによって、リアルタイムに容易に液柱管に沿って上昇された水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を測定することができる効果がある。
【００３０】
また、本発明の地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置によれば、上記のように測定された地下水の流速及び流量に関するデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請がある度に、ユーザの端末機（例：携帯電話、ＰＤＡ、ＰＣ等）を介して、文字、画像、及び音声のような多様な形態の情報にて速かに知らせてくれるので、ユーザは何時何処でも地下水の流出に関する情報を容易に収集または把握することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の地下水地表流出流速流量測定装置の一実施形態を説明するために示す概念図である。
【図２】本発明の地下水地表流出流速流量測定装置における複数の貯蔵槽が用いられた形態を説明するために示す概念図である。
【図３】図１に図示された実施形態におけるモニタリング装置が含まれた形態を説明するために示す概念図である。
【図４】図２に図示された実施形態におけるモニタリング装置が含まれた形態を説明するために示す概念図である。
【図５】本発明のモニタリング装置を説明するために示す図である。
【図６】本発明のモニタリング装置における統合サーバー部を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に従う地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置の好ましい実施形態について説明する。
【００３３】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すれば明らかになる。しかしながら、本発明は、以下に開示される実施形態により限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され、単に、本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせてくれるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇により定義される。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知技術などが本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合、それに関する詳細な説明は省略する。
【００３４】
図１は、地下水地表流出流速流量測定装置の一実施形態を示す斜視図である。このような図面は本発明の構成関係を概念的に明確に理解するために特徴される部分のみを図示したものであって、その結果、図解の多様な変形が予想され、本発明は図示された特定の形態に制限される必要はない。
【００３５】
図１を参照すると、図示された地下水地表流出流速流量測定装置は、地表Ｓの上に流出される地下水を保管する貯蔵槽１０２、上記貯蔵槽１０２の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管１１０、及び上記液柱管１１０の内で上昇した水柱の水頭差により差圧を感知して地下水の流速及び流量を検出する圧力式測定手段１５０を含む構成からなる。
【００３６】
まず、貯蔵槽１０２について説明する。
【００３７】
貯蔵槽１０２は、チャンバー（chamber）とも呼ばれる貯蔵容器または貯蔵タンクをいう。
【００３８】
貯蔵槽１０２の下部は地下水が流出される地表Ｓの領域に開放形成され、側面及び上部面は密閉形成されて、上記貯蔵槽１０２の底面、即ち上記貯蔵槽１０２が固定設置されて密閉空間をなす地表領域から流出される地下水を内部空間に保管することができる形態からなる。
【００３９】
このような貯蔵槽１０２の形状は、図１に示すように、円筒の容器形状からなることができるが、このような形状は１つの好ましい一例に過ぎないものであり、本発明はこのような形状にあまり制限されない。
【００４０】
したがって、多様な実施形態によってその形状及びサイズが少しずつ変形されて実施されるとしても、全て本発明の範疇に属することが自明である。
【００４１】
また、このような貯蔵槽１０２が設置される場所には、地表水Ｗが詰められている場所であって、地下水が流出できる地表Ｓの領域である。例えば、地下水が底面から流出できる貯水池のような場所がここに該当する。
【００４２】
このような理由により、上記貯蔵槽１０２は水中に設置される形態となることができるので、耐食性及び耐摩耗性の良好な材質を有するものが良い。延いては、上記貯蔵槽１０２の設置によって水中生態系が汚染されないように防汚性の良い材質で製作される。
【００４３】
また、上記貯蔵槽１０２は内部から流出される地下水の流量変動を勘案すると、所定の内部圧力にもその形状が変形されてはならないので、強靭な自体強度を有する剛性の構造材質を用いるものが良い。
【００４４】
一方、このような貯蔵槽１０２は地下水が流出される地表Ｓの領域に少なくとも１つ以上が固定設置できるが、図２を参照すると、３台の貯蔵槽１０２が同一地表Ｓの領域上に配置されたことを確認することができる。
【００４５】
図２に示すように、該当地表Ｓの領域上に１つ以上の貯蔵槽１０２を設置する場合、それぞれの貯蔵槽１０２からの地下水の流入量を算術平均して液柱管１１０の内の水柱の水頭差を検出することができるので、図１の場合のように、単一の貯蔵槽１０２を用いることに比べて、より正確なデータを検出することに助けになる。
【００４６】
また、図１を参照して、液柱管１１０について説明する。
【００４７】
液柱管１１０は前述した貯蔵槽１０２と連結されて、貯蔵槽１０２の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発し、上昇された水柱の水頭差により差圧を測定できるようにする装置である。
【００４８】
即ち、このような液柱管１１０はピエゾメーター（piezometer）方式を適用したものであって、その内部に流入した地下水の定圧（static pressure）を測定できるようにする。
【００４９】
このような目的に符合するように、上記液柱管１１０は全長さ区間で同一なサイズ及び形状をなす円形断面の長い管体形状からなり、その内部の表面は表面粗さの殆どない滑らかな面からなった形態を有するように製作されるものが良い。
【００５０】
但し、上記液柱管１１０の断面のサイズ及び全長さは該当地表Ｓの領域から流出される地下水の流量を考慮して合目的的に設計される。
【００５１】
また、上記液柱管１１０は作業者が外部から内部の水柱高さを観察できるように透明な材質からなるものが良いが、これで、よりよい実験的便宜性を提供することができる。
【００５２】
このような液柱管１１０と貯蔵槽１０２との間には連結ホース１０６が形成される。
【００５３】
上記連結ホース１０６は図１に示すように、地表Ｓの領域から流出されて貯蔵槽１０２の内に保管された地下水が液柱管１１０の側に流入できるように、貯蔵槽１０２と液柱管１１０との相互間に管路を形成する。
【００５４】
図１では、単一の貯蔵槽１０２が地表Ｓの上に固定配置されているので、１つの貯蔵槽１０２と１つの液柱管１１０が単一管路を通じて連結できるので、このような連結ホース１０６が１つのみ使われる。
【００５５】
即ち、連結ホース１０６は貯蔵槽１０２の上側に備えられた流出口１０４から液柱管１１０の下側まで管路を形成する。
【００５６】
この際、液柱管１１０の下側には連結ホース１０６を締結して固定させるためのソケット１１２がさらに備えられる。
【００５７】
また、図２を参照すると、３台の貯蔵槽１０２が同一地表Ｓの領域の上に相互離隔して固定配置される形態となっていることを確認することができる。
【００５８】
３台の貯蔵槽１０２から１つの液柱管１１０の下側に地下水を流入させるためには、既存の連結ホース１０６の以外に連結ホースの追加分が必要であり、併せて、液柱管１１０の下側にも多数のソケットが備えられなければならない。
【００５９】
このような不都合を解消するために、液柱管１１０と連結される連結ホース１０６ａと、各々の貯蔵槽１０２に連結される連結ホース１０６ｂとを分離し、分離された連結ホース１０６ｂの管路を合わせるために、Ｙ型あるいはＴ型の連結配管１０８を用いることができる。
【００６０】
そして、上記液柱管１１０には液柱管１１０が立設された位置及び姿勢を固定させるトライポッド（tripod）１２０がさらに備えられる。
【００６１】
このようなトライポッド１２０は、上記液柱管１１０の外周縁に覆いかぶせて固定される環状固定部１２２と、上記環状固定部１２２から地表まで延長支持され、上記液柱管１１０の位置及び姿勢を設置時と同一に維持できるようにする支持段部１２４を含む構成からなる。
【００６２】
このような上記トライポッド１２０のサイズ及び形状は、液柱管１１０のサイズによって多様に変形実施されて適用され、図１及び図２に図示された形状によって本発明が制限されるものではない。
【００６３】
一方、液柱管１１０の上端または下端の一側上には各々少なくとも１つずつの自動開閉器１３０ａ、１３０ｂが設置される。自動開閉器１３０ａ、１３０ｂは、電気または磁気的に設定された負荷によって自動に開放または閉鎖される装置であって、一種のバルブと見ることができ、このような自動開閉器１３０ａ、１３０ｂの作動の如何によって液柱管１１０の内の水柱の上昇調節が補正及び制御できる。
【００６４】
液柱管１１０を通じて流入した地下水は、液柱管１１０の内で水柱の上昇を誘発する。この際、水柱の上昇を起こす圧力の差を水柱の水頭差という。
【００６５】
もし、液柱管１１０の内の水柱の水頭差を把握し、その定圧の差を知ることができると、地表に流出される地下水の流速及び流量が検出できるが、このような役割を担当するものが圧力式測定手段１５０である。
【００６６】
このような圧力式測定手段１５０は、液柱管１１０の内の水柱の水頭差により定圧、流量、または流速を測定することができる装置であって、差圧トランスミッタ（differential pressure transmitters）が用いられる。
【００６７】
差圧トランスミッタは液柱管１１０の内の水柱の上昇により、定圧、流量、及び流速が全て測定できる圧力センサーを含むことは勿論、ＲＳ２３２等のシリアル通信信号を用いて常用プロトコルを用いるための信号処理回路及び通信出力回路を含む装置と定義することができる。
【００６８】
地表Ｓの領域から流出された地下水の流速及び流量により液柱管１１０の内で水柱の水頭差が発生すれば、このような差圧トランスミッタのような圧力式測定手段１５０で該当信号を生成して、データ転送まで可能にする。
【００６９】
本実施形態では、上記圧力式測定手段１５０として差圧トランスミッタを用いているが、これは例示的なものであり、本発明はこれに制限される必要がない。
【００７０】
したがって、前述したように、圧力式測定手段１５０として敢えて差圧トランスミッタを利用しなくても、別途の圧力センサーと、圧力センサーから検出された信号を適切に変換する信号処理回路、及び変換された信号を送信する通信回路を別々に構成して、本発明の目的に符合するように実施してもよい。
【００７１】
そして、できる限り、このような圧力式測定手段１５０は、液柱管１１０の上端開口の上に配置されることがその測定の正確性を高めることに効果的である。
【００７２】
このような圧力式測定手段１５０の固定配置のために、上記液柱管１１０の上端開口の上には上記圧力式測定手段１５０を固定して設置するための受け台１４０がさらに備えられる形態に実施されることが良い。
【００７３】
図３は図１の実施形態にモニタリング装置を付加して含めた形態を示す概念図であり、図４は図２の実施形態にモニタリング装置を付加して含めた形態を示す概念図である。
【００７４】
図３及び図４を併行参照すると、図示された圧力式測定手段１５０により検出された地下水の流出速度及び流量に関するデータがケーブル１５２を介して通信インターフェース部１６０に伝えられる形態を確認することができる。
【００７５】
通信インターフェース部１６０は、相互通信するシステムの間の資料転送のために、データの入力チャンネルに連結された入力端子とデータの出力チャンネルに連結された出力端子とを連結する役割をする装置であって、上記圧力式測定手段１５０から転送された地下水の流出速度及び流量に関するデータをケーブルまたは通信網を介してリアルタイムまたは時間帯別に統合サーバー部１７０に転送する機能を遂行する。
【００７６】
上記通信インターフェース部１６０を介して転送されたデータは統合サーバー部１７０に格納され、既に設定された基準値と比較されると共に、リアルタイムまたは時間帯別、あるいはユーザの要請に応じてユーザの端末機１８０、１８２に転送される。この時のユーザの端末機１８０、１８２には、ユーザのＰＣ１８０またはユーザの携帯用端末機１８２が該当される。
【００７７】
これで、地下水が流出される地表領域での地下水の流速及び流量に対する測定データは遠隔地にある多数のユーザまたは監督者にリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザまたは監督者の要請がある時に直ちに転送できるようになる。即ち、何時でも所望の時間帯に地下水の地表流出に対する流速及び流量をモニタリングすることができる。
【００７８】
図５はモニタリング装置の構成を概念的に示すブロック図であり、図６はこのようなモニタリング装置における統合サーバー部のみを説明するために示すブロック図である。
【００７９】
図５及び図６を併行参照して、本発明に用いられるモニタリング装置及び統合サーバー部についてより詳細に説明する。
【００８０】
図５を参照すると、図示されたモニタリング装置は、圧力式測定手段１５０により検出された地下水流速及び流量に関するデータは、ケーブルまたは通信網を介して有・無線で通信インターフェース部１６０に転送される。
【００８１】
通信インターフェース部１６０に転送されたデータは、ケーブルまたは通信網を介して統合サーバー部１７０に転送され、統合サーバー部１７０ではデータを格納したり、データを既に設定された基準値と比較したり、あるいはこのようなデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によって、ユーザのＰＣ１８０または携帯用端末機１８２に転送する。
【００８２】
図６を参照すると、このようなモニタリング装置の内に含まれた統合サーバー部１７０に関する構造を把握することができる。
【００８３】
統合サーバー部１７０は、先に簡略に説明したような機能を遂行するために、データ入力部１７２、データ格納部１７４、データ演算部１７６、そして、これらを制御する制御部１７８を含む構成からなる。
【００８４】
データ入力部１７２は、通信インターフェース部を介して地下水の流出速度及び流量に関するデータの入力を受ける入力手段である。
【００８５】
そして、データ格納部１７４は、上記データ入力部１７２を介して入力されたデータをリアルタイムまたは時間帯別に記録する格納手段である。ここで、リアルタイムまたは時間帯別の区分は、ユーザのコマンド及び設定により調節可能であり、時間帯別の調節においてもデータが測定されるステップ（step）間隔、区間などに対する調節はユーザの操作設定に従う。
【００８６】
そして、図６には別に図示してはいないが、データ格納部１７４を除いて、別にこのようなデータを記録格納するための予備ＤＢ格納部（図示せず）がさらに備えられる形態からなるが、これは長い期間の資料を蓄積できるようにして、該当地表領域の地質環境の研究に大きい助けになる。
【００８７】
そして、データ演算部１７６は、上記データ入力部１７２に入力されたデータを既に設定された基準値（ここで、“基準値”は１週間、１月、１年、３年、１０年のように、定まった期間の間の平均的な地下水流出速度及び流量となることもでき、その他、ユーザが任意に設定して置いたデフォルト（default）値となることもできる）と比較して、ユーザのコマンドに従う地下水の流出速度及び流量に関する統計データにより分析及び演算する手段である。
【００８８】
一方、このようなデータ入力部１７２、データ格納部１７４、及びデータ演算部１７６の動作を制御する制御部１７８が統合サーバー部１７０にはさらに備えられることができ、これによって、統合サーバー部１７０は全体的な制御アルゴリズムを通じて安定的に制御駆動できる。
【００８９】
また、図５を参照すると、先に図６を通じて前述した統合サーバー部１７０を介してユーザに転送されても良い形態の情報に変換されたデータは、ユーザのＰＣ１８０またはユーザの携帯用端末機１８２に転送される。
【００９０】
ここで、携帯用端末機１８２は、ＰＤＡ、携帯電話などを始めとする各種の携帯用無線機器を全て含む概念である。
【００９１】
この際、統合サーバー部１７０からユーザのＰＣ１８０または携帯用端末機１８２に転送できるデータ情報は、テキスト情報、画像情報、音声情報のように、多様な形態の変換された形式でも転送可能であるが、３Ｇ通信は勿論、直ぐ常用化される４Ｇの技術を用いる場合、既に常用化されたＳＭＳ（short messaging service）またはＭＭＳ（multimedia messaging service）は勿論、リアルタイムにシミュレーションされた画像情報でもユーザに転送できる。
【００９２】
以上、本発明に従う地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置に関する好ましい実施形態について説明した。
【００９３】
前述した実施形態は全て例示的なものであり、限定的に理解されてはならず、本発明の範囲は前述した詳細な説明よりは後述する特許請求範囲により表れるものであり、その特許請求範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解析されるべきである。
【符号の説明】
【００９４】
１０２ 貯蔵槽
１１０ 液柱管
１２０ トライポッド
１４０ 受け台
１５０ 圧力式測定手段
１６０ 通信インターフェース部
１７０ 統合サーバー部
Ｓ 地表
Ｗ 地表水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置に関し、より詳しくは、地表上に流出される地下水の流速及び流量をやさしく、かつ速く測定することができ、併せて、測定された地下水の流速及び流量に関するデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によってユーザの端末機を介してモニタリングできる地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下水は、地球上の水の１％以下であって、基盤岩と土壌の空間に入っている。大部分の地下水の根源は降雨であるが、このような降雨は地中に染み込んで地下水系の一部分となり、残りは地中を経由したり地面を流れて海へ流入する。
【０００３】
地下にある水を全て地下水と定義するものではないが、我が国の地下水法においても地下水を‘地下の地層や岩石の間の隙間を詰めている水’と定義している。
【０００４】
このような地下水は、湖や海底に向かって流れており、その流れは地質の構成成分により影響を受ける。その例として、石灰岩地域の地下水は時速数（ｍ／ｈ）の速度で速く移動する一方、大部分の他の地域では年間数ｍ程度の遅い速度で移動する。
【０００５】
地下水は重要な水資源であるので、これに対する効果的な管理と利用のためには、まず、地表上に流出される地下水の流速及び流量を正確に測定する作業が先行されなければならない。
【０００６】
しかしながら、このような地下水の流速及び流量は、一々作業者または監督者の自覚のみに依存して測定することはできなかったので、今までも地下水の地表流出に対する正確な流速及び流量を速かに測定するには多くの困難性が伴うことが事実である。
【０００７】
したがって、地球上の重要な水資源である地下水に対する活用価値を高めるために、地表から流出される地下水の流速及び流量を迅速で、かつ正確にリアルタイムに測定できる計測装置に対する必要性が台頭されたし、延いては測定されたデータを何時何処でも容易に収集して把握できるモニタリング装置に対する要請が至急な実状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するために案出したものであって、地表から流出される地下水の流速及び流量を迅速で、かつ正確にリアルタイムに測定できる地下水地表流出流速流量測定装置を提供することをその目的とする。
【０００９】
また、本発明は測定された地下水の流速及び流量と関連したデータを何時何処でも容易に収集及び把握するための地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の技術的課題を達成するための本発明の事象によれば、地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、上記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、上記液柱管の上端開口の上に形成されて上記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により差圧を感知して、地表に流出される地下水の流速及び流量を検出する圧力式測定手段と、を含む地下水地表流出流速流量測定装置を提供する。
【００１１】
この際、上記貯蔵槽は、上記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状のものがよい。
【００１２】
そして、上記貯蔵槽と上記液柱管との間には、地表領域から流出されて上記貯蔵槽の内に保管された地下水が上記液柱管側に流入できるように、上記貯蔵槽と上記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることができ、上記連結ホースは、一端が上記貯蔵槽の上側に連結され、他端が上記液柱管の下側に連結される形態からなる。
【００１３】
そして、上記液柱管の下側には上記連結ホースを連結するためのソケットが備えられるものがよい。
【００１４】
また、上記液柱管には、上記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることが好ましい。
【００１５】
そして、上記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられる。
【００１６】
また、上記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであるものがよい。
【００１７】
そして、上記液柱管の上端開口には上記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられる。
【００１８】
また、本発明のもう１つの事象によれば、地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、上記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、上記液柱管の上端開口の上に形成されて上記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を検出する圧力式測定手段と、上記圧力式測定手段から検出された地下水の流出速度及び流量に関するデータをケーブルまたは通信網を介してリアルタイムまたは時間帯別に転送する通信インターフェース部と、上記通信インターフェース部を介して転送されたデータを格納し、上記データを既に設定された基準値と比較すると共に、リアルタイムまたは時間帯別、あるいはユーザの要請によって上記格納されたり、基準値と比較されたデータをユーザの端末機へ転送する統合サーバー部と、を含む地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置を含む。
【００１９】
この際、上記統合サーバー部には、上記通信インターフェース部を介して地下水の流出速度及び流量に関するデータの入力を受けるデータ入力部と、上記データ入力部に入力されたデータをリアルタイムまたは時間帯別に記録するデータ格納部と、上記データ入力部に入力されたデータを既に設定された基準値と比較して、ユーザのコマンドに従う地下水の流出速度及び流量に関する統計データに分析及び演算するデータ演算部と、上記データ入力部、上記データ格納部、及び上記データ演算部の動作を制御する制御部と、を含む。
【００２０】
そして、上記統合サーバー部から転送される地下水の流出速度及び流量に関する上記データは、ユーザの端末機を介して、テキスト情報、画像情報、及び音声情報のうち、いずれか１つの形式で転送される。この際、ユーザの端末機が携帯用通信端末機の場合、常用化されたＳＭＳ（short messaging service）またはＭＭＳ（multimedia messaging service）などを活用して、テキスト情報は勿論、簡単な画像情報までも同時に転送できる。
【００２１】
また、上記統合サーバー部は、上記通信インターフェース部を介して転送されたデータ及び上記データを既に設定された基準値と比較したデータ差を別途に格納する予備ＤＢ格納部をさらに含むことができる。
【００２２】
この際、上記貯蔵槽は、上記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状のものがよい。
【００２３】
そして、上記貯蔵槽と上記液柱管との間には、地表領域から流出されて上記貯蔵槽の内に保管された地下水が上記液柱管側に流入できるように、上記貯蔵槽と上記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることができ、上記連結ホースは、一端が上記貯蔵槽の上側に連結され、他端が上記液柱管の下側に連結される形態からなる。
【００２４】
そして、上記液柱管の下側には上記連結ホースを連結するためのソケットが備えられるものがよい。
【００２５】
また、上記液柱管には、上記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることが好ましい。
【００２６】
そして、上記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられる。
【００２７】
また、上記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであるものがよい。
【００２８】
そして、上記液柱管の上端開口には上記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置によれば、地表上に流出される地下水の速度及び流量を該当地表上に設置されるチャンバー（chamber）と、これと連結されて立設されたピエゾメーター形態の長い液柱管及びその上部に設置された差圧トランスミッタのような圧力式センサーを用いることによって、リアルタイムに容易に液柱管に沿って上昇された水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を測定することができる効果がある。
【００３０】
また、本発明の地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置によれば、上記のように測定された地下水の流速及び流量に関するデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請がある度に、ユーザの端末機（例：携帯電話、ＰＤＡ、ＰＣ等）を介して、文字、画像、及び音声のような多様な形態の情報にて速かに知らせてくれるので、ユーザは何時何処でも地下水の流出に関する情報を容易に収集または把握することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の地下水地表流出流速流量測定装置の一実施形態を説明するために示す概念図である。
【図２】本発明の地下水地表流出流速流量測定装置における複数の貯蔵槽が用いられた形態を説明するために示す概念図である。
【図３】図１に図示された実施形態におけるモニタリング装置が含まれた形態を説明するために示す概念図である。
【図４】図２に図示された実施形態におけるモニタリング装置が含まれた形態を説明するために示す概念図である。
【図５】本発明のモニタリング装置を説明するために示す図である。
【図６】本発明のモニタリング装置における統合サーバー部を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に従う地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置の好ましい実施形態について説明する。
【００３３】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すれば明らかになる。しかしながら、本発明は、以下に開示される実施形態により限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され、単に、本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせてくれるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇により定義される。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知技術などが本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合、それに関する詳細な説明は省略する。
【００３４】
図１は、地下水地表流出流速流量測定装置の一実施形態を示す斜視図である。このような図面は本発明の構成関係を概念的に明確に理解するために特徴される部分のみを図示したものであって、その結果、図解の多様な変形が予想され、本発明は図示された特定の形態に制限される必要はない。
【００３５】
図１を参照すると、図示された地下水地表流出流速流量測定装置は、地表Ｓの上に流出される地下水を保管する貯蔵槽１０２、上記貯蔵槽１０２の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管１１０、及び上記液柱管１１０の内で上昇した水柱の水頭差により差圧を感知して地下水の流速及び流量を検出する圧力式測定手段１５０を含む構成からなる。
【００３６】
まず、貯蔵槽１０２について説明する。
【００３７】
貯蔵槽１０２は、チャンバー（chamber）とも呼ばれる貯蔵容器または貯蔵タンクをいう。
【００３８】
貯蔵槽１０２の下部は地下水が流出される地表Ｓの領域に開放形成され、側面及び上部面は密閉形成されて、上記貯蔵槽１０２の底面、即ち上記貯蔵槽１０２が固定設置されて密閉空間をなす地表領域から流出される地下水を内部空間に保管することができる形態からなる。
【００３９】
このような貯蔵槽１０２の形状は、図１に示すように、円筒の容器形状からなることができるが、このような形状は１つの好ましい一例に過ぎないものであり、本発明はこのような形状にあまり制限されない。
【００４０】
したがって、多様な実施形態によってその形状及びサイズが少しずつ変形されて実施されるとしても、全て本発明の範疇に属することが自明である。
【００４１】
また、このような貯蔵槽１０２が設置される場所には、地表水Ｗが詰められている場所であって、地下水が流出できる地表Ｓの領域である。例えば、地下水が底面から流出できる貯水池のような場所がここに該当する。
【００４２】
このような理由により、上記貯蔵槽１０２は水中に設置される形態となることができるので、耐食性及び耐摩耗性の良好な材質を有するものが良い。延いては、上記貯蔵槽１０２の設置によって水中生態系が汚染されないように防汚性の良い材質で製作される。
【００４３】
また、上記貯蔵槽１０２は内部から流出される地下水の流量変動を勘案すると、所定の内部圧力にもその形状が変形されてはならないので、強靭な自体強度を有する剛性の構造材質を用いるものが良い。
【００４４】
一方、このような貯蔵槽１０２は地下水が流出される地表Ｓの領域に少なくとも１つ以上が固定設置できるが、図２を参照すると、３台の貯蔵槽１０２が同一地表Ｓの領域上に配置されたことを確認することができる。
【００４５】
図２に示すように、該当地表Ｓの領域上に１つ以上の貯蔵槽１０２を設置する場合、それぞれの貯蔵槽１０２からの地下水の流入量を算術平均して液柱管１１０の内の水柱の水頭差を検出することができるので、図１の場合のように、単一の貯蔵槽１０２を用いることに比べて、より正確なデータを検出することに助けになる。
【００４６】
また、図１を参照して、液柱管１１０について説明する。
【００４７】
液柱管１１０は前述した貯蔵槽１０２と連結されて、貯蔵槽１０２の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発し、上昇された水柱の水頭差により差圧を測定できるようにする装置である。
【００４８】
即ち、このような液柱管１１０はピエゾメーター（piezometer）方式を適用したものであって、その内部に流入した地下水の定圧（static pressure）を測定できるようにする。
【００４９】
このような目的に符合するように、上記液柱管１１０は全長さ区間で同一なサイズ及び形状をなす円形断面の長い管体形状からなり、その内部の表面は表面粗さの殆どない滑らかな面からなった形態を有するように製作されるものが良い。
【００５０】
但し、上記液柱管１１０の断面のサイズ及び全長さは該当地表Ｓの領域から流出される地下水の流量を考慮して合目的的に設計される。
【００５１】
また、上記液柱管１１０は作業者が外部から内部の水柱高さを観察できるように透明な材質からなるものが良いが、これで、よりよい実験的便宜性を提供することができる。
【００５２】
このような液柱管１１０と貯蔵槽１０２との間には連結ホース１０６が形成される。
【００５３】
上記連結ホース１０６は図１に示すように、地表Ｓの領域から流出されて貯蔵槽１０２の内に保管された地下水が液柱管１１０の側に流入できるように、貯蔵槽１０２と液柱管１１０との相互間に管路を形成する。
【００５４】
図１では、単一の貯蔵槽１０２が地表Ｓの上に固定配置されているので、１つの貯蔵槽１０２と１つの液柱管１１０が単一管路を通じて連結できるので、このような連結ホース１０６が１つのみ使われる。
【００５５】
即ち、連結ホース１０６は貯蔵槽１０２の上側に備えられた流出口１０４から液柱管１１０の下側まで管路を形成する。
【００５６】
この際、液柱管１１０の下側には連結ホース１０６を締結して固定させるためのソケット１１２がさらに備えられる。
【００５７】
また、図２を参照すると、３台の貯蔵槽１０２が同一地表Ｓの領域の上に相互離隔して固定配置される形態となっていることを確認することができる。
【００５８】
３台の貯蔵槽１０２から１つの液柱管１１０の下側に地下水を流入させるためには、既存の連結ホース１０６の以外に連結ホースの追加分が必要であり、併せて、液柱管１１０の下側にも多数のソケットが備えられなければならない。
【００５９】
このような不都合を解消するために、液柱管１１０と連結される連結ホース１０６ａと、各々の貯蔵槽１０２に連結される連結ホース１０６ｂとを分離し、分離された連結ホース１０６ｂの管路を合わせるために、Ｙ型あるいはＴ型の連結配管１０８を用いることができる。
【００６０】
そして、上記液柱管１１０には液柱管１１０が立設された位置及び姿勢を固定させるトライポッド（tripod）１２０がさらに備えられる。
【００６１】
このようなトライポッド１２０は、上記液柱管１１０の外周縁に覆いかぶせて固定される環状固定部１２２と、上記環状固定部１２２から地表まで延長支持され、上記液柱管１１０の位置及び姿勢を設置時と同一に維持できるようにする支持段部１２４を含む構成からなる。
【００６２】
このような上記トライポッド１２０のサイズ及び形状は、液柱管１１０のサイズによって多様に変形実施されて適用され、図１及び図２に図示された形状によって本発明が制限されるものではない。
【００６３】
一方、液柱管１１０の上端または下端の一側上には各々少なくとも１つずつの自動開閉器１３０ａ、１３０ｂが設置される。自動開閉器１３０ａ、１３０ｂは、電気または磁気的に設定された負荷によって自動に開放または閉鎖される装置であって、一種のバルブと見ることができ、このような自動開閉器１３０ａ、１３０ｂの作動の如何によって液柱管１１０の内の水柱の上昇調節が補正及び制御できる。
【００６４】
液柱管１１０を通じて流入した地下水は、液柱管１１０の内で水柱の上昇を誘発する。この際、水柱の上昇を起こす圧力の差を水柱の水頭差という。
【００６５】
もし、液柱管１１０の内の水柱の水頭差を把握し、その定圧の差を知ることができると、地表に流出される地下水の流速及び流量が検出できるが、このような役割を担当するものが圧力式測定手段１５０である。
【００６６】
このような圧力式測定手段１５０は、液柱管１１０の内の水柱の水頭差により定圧、流量、または流速を測定することができる装置であって、差圧トランスミッタ（differential pressure transmitters）が用いられる。
【００６７】
差圧トランスミッタは液柱管１１０の内の水柱の上昇により、定圧、流量、及び流速が全て測定できる圧力センサーを含むことは勿論、ＲＳ２３２等のシリアル通信信号を用いて常用プロトコルを用いるための信号処理回路及び通信出力回路を含む装置と定義することができる。
【００６８】
地表Ｓの領域から流出された地下水の流速及び流量により液柱管１１０の内で水柱の水頭差が発生すれば、このような差圧トランスミッタのような圧力式測定手段１５０で該当信号を生成して、データ転送まで可能にする。
【００６９】
本実施形態では、上記圧力式測定手段１５０として差圧トランスミッタを用いているが、これは例示的なものであり、本発明はこれに制限される必要がない。
【００７０】
したがって、前述したように、圧力式測定手段１５０として敢えて差圧トランスミッタを利用しなくても、別途の圧力センサーと、圧力センサーから検出された信号を適切に変換する信号処理回路、及び変換された信号を送信する通信回路を別々に構成して、本発明の目的に符合するように実施してもよい。
【００７１】
そして、できる限り、このような圧力式測定手段１５０は、液柱管１１０の上端開口の上に配置されることがその測定の正確性を高めることに効果的である。
【００７２】
このような圧力式測定手段１５０の固定配置のために、上記液柱管１１０の上端開口の上には上記圧力式測定手段１５０を固定して設置するための受け台１４０がさらに備えられる形態に実施されることが良い。
【００７３】
図３は図１の実施形態にモニタリング装置を付加して含めた形態を示す概念図であり、図４は図２の実施形態にモニタリング装置を付加して含めた形態を示す概念図である。
【００７４】
図３及び図４を併行参照すると、図示された圧力式測定手段１５０により検出された地下水の流出速度及び流量に関するデータがケーブル１５２を介して通信インターフェース部１６０に伝えられる形態を確認することができる。
【００７５】
通信インターフェース部１６０は、相互通信するシステムの間の資料転送のために、データの入力チャンネルに連結された入力端子とデータの出力チャンネルに連結された出力端子とを連結する役割をする装置であって、上記圧力式測定手段１５０から転送された地下水の流出速度及び流量に関するデータをケーブルまたは通信網を介してリアルタイムまたは時間帯別に統合サーバー部１７０に転送する機能を遂行する。
【００７６】
上記通信インターフェース部１６０を介して転送されたデータは統合サーバー部１７０に格納され、既に設定された基準値と比較されると共に、リアルタイムまたは時間帯別、あるいはユーザの要請に応じてユーザの端末機１８０、１８２に転送される。この時のユーザの端末機１８０、１８２には、ユーザのＰＣ１８０またはユーザの携帯用端末機１８２が該当される。
【００７７】
これで、地下水が流出される地表領域での地下水の流速及び流量に対する測定データは遠隔地にある多数のユーザまたは監督者にリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザまたは監督者の要請がある時に直ちに転送できるようになる。即ち、何時でも所望の時間帯に地下水の地表流出に対する流速及び流量をモニタリングすることができる。
【００７８】
図５はモニタリング装置の構成を概念的に示すブロック図であり、図６はこのようなモニタリング装置における統合サーバー部のみを説明するために示すブロック図である。
【００７９】
図５及び図６を併行参照して、本発明に用いられるモニタリング装置及び統合サーバー部についてより詳細に説明する。
【００８０】
図５を参照すると、図示されたモニタリング装置は、圧力式測定手段１５０により検出された地下水流速及び流量に関するデータは、ケーブルまたは通信網を介して有・無線で通信インターフェース部１６０に転送される。
【００８１】
通信インターフェース部１６０に転送されたデータは、ケーブルまたは通信網を介して統合サーバー部１７０に転送され、統合サーバー部１７０ではデータを格納したり、データを既に設定された基準値と比較したり、あるいはこのようなデータをリアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によって、ユーザのＰＣ１８０または携帯用端末機１８２に転送する。
【００８２】
図６を参照すると、このようなモニタリング装置の内に含まれた統合サーバー部１７０に関する構造を把握することができる。
【００８３】
統合サーバー部１７０は、先に簡略に説明したような機能を遂行するために、データ入力部１７２、データ格納部１７４、データ演算部１７６、そして、これらを制御する制御部１７８を含む構成からなる。
【００８４】
データ入力部１７２は、通信インターフェース部を介して地下水の流出速度及び流量に関するデータの入力を受ける入力手段である。
【００８５】
そして、データ格納部１７４は、上記データ入力部１７２を介して入力されたデータをリアルタイムまたは時間帯別に記録する格納手段である。ここで、リアルタイムまたは時間帯別の区分は、ユーザのコマンド及び設定により調節可能であり、時間帯別の調節においてもデータが測定されるステップ（step）間隔、区間などに対する調節はユーザの操作設定に従う。
【００８６】
そして、図６には別に図示してはいないが、データ格納部１７４を除いて、別にこのようなデータを記録格納するための予備ＤＢ格納部（図示せず）がさらに備えられる形態からなるが、これは長い期間の資料を蓄積できるようにして、該当地表領域の地質環境の研究に大きい助けになる。
【００８７】
そして、データ演算部１７６は、上記データ入力部１７２に入力されたデータを既に設定された基準値（ここで、“基準値”は１週間、１月、１年、３年、１０年のように、定まった期間の間の平均的な地下水流出速度及び流量となることもでき、その他、ユーザが任意に設定して置いたデフォルト（default）値となることもできる）と比較して、ユーザのコマンドに従う地下水の流出速度及び流量に関する統計データにより分析及び演算する手段である。
【００８８】
一方、このようなデータ入力部１７２、データ格納部１７４、及びデータ演算部１７６の動作を制御する制御部１７８が統合サーバー部１７０にはさらに備えられることができ、これによって、統合サーバー部１７０は全体的な制御アルゴリズムを通じて安定的に制御駆動できる。
【００８９】
また、図５を参照すると、先に図６を通じて前述した統合サーバー部１７０を介してユーザに転送されても良い形態の情報に変換されたデータは、ユーザのＰＣ１８０またはユーザの携帯用端末機１８２に転送される。
【００９０】
ここで、携帯用端末機１８２は、ＰＤＡ、携帯電話などを始めとする各種の携帯用無線機器を全て含む概念である。
【００９１】
この際、統合サーバー部１７０からユーザのＰＣ１８０または携帯用端末機１８２に転送できるデータ情報は、テキスト情報、画像情報、音声情報のように、多様な形態の変換された形式でも転送可能であるが、３Ｇ通信は勿論、直ぐ常用化される４Ｇの技術を用いる場合、既に常用化されたＳＭＳ（short messaging service）またはＭＭＳ（multimedia messaging service）は勿論、リアルタイムにシミュレーションされた画像情報でもユーザに転送できる。
【００９２】
以上、本発明に従う地下水地表流出流速流量測定装置及びそのモニタリング装置に関する好ましい実施形態について説明した。
【００９３】
前述した実施形態は全て例示的なものであり、限定的に理解されてはならず、本発明の範囲は前述した詳細な説明よりは後述する特許請求範囲により表れるものであり、その特許請求範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解析されるべきである。
【符号の説明】
【００９４】
１０２ 貯蔵槽
１１０ 液柱管
１２０ トライポッド
１４０ 受け台
１５０ 圧力式測定手段
１６０ 通信インターフェース部
１７０ 統合サーバー部
Ｓ 地表
Ｗ 地表水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、
前記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、
前記液柱管の上端開口の上に形成されて前記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により差圧を感知して、地表に流出される地下水の流速及び流量を検出する圧力式測定手段と、
を含むことを特徴とする、地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項２】
前記貯蔵槽は、前記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状であることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項３】
前記貯蔵槽と前記液柱管との間には、地表領域から流出されて前記貯蔵槽の内に保管された地下水が前記液柱管側に流入できるように、前記貯蔵槽と前記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項４】
前記連結ホースは、一端が前記貯蔵槽の上側に連結され、他端が前記液柱管の下側に連結される形態からなることを特徴とする、請求項３に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項５】
前記液柱管の下側には前記連結ホースを連結するためのソケットが備えられることを特徴とする、請求項４に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項６】
前記液柱管には、前記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項７】
前記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項８】
前記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項９】
前記液柱管の上端開口には前記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項１０】
地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、
前記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、
前記液柱管の上端開口の上に形成されて前記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を検出する圧力式測定手段と、
前記圧力式測定手段から検出された地下水の流出速度及び流量に関するデータをケーブルまたは通信網を介してリアルタイムまたは時間帯別に転送する通信インターフェース部と、
前記通信インターフェース部を介して転送されたデータを格納し、前記データを既に設定された基準値と比較すると共に、リアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によって前記格納されたり、基準値と比較されたデータをユーザの端末機へ転送する統合サーバー部と、
を含むことを特徴とする、地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１１】
前記統合サーバー部には、
前記通信インターフェース部を介して地下水の流出速度及び流量に関するデータの入力を受けるデータ入力部と、
前記データ入力部に入力されたデータをリアルタイムまたは時間帯別に記録するデータ格納部と、
前記データ入力部に入力されたデータを既に設定された基準値と比較して、ユーザのコマンドに従う地下水の流出速度及び流量に関する統計データに分析及び演算するデータ演算部と、
前記データ入力部、前記データ格納部、及び前記データ演算部の動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１２】
前記統合サーバー部から転送される地下水の流出速度及び流量に関する前記データは、ユーザの端末機を介して、テキスト情報、画像情報、音声情報のうち、いずれか１つの形式で転送されることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１３】
前記統合サーバー部は、前記通信インターフェース部を介して転送されたデータ及び前記データを既に設定された基準値と比較したデータ差を別途に格納する予備ＤＢ格納部をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１４】
前記貯蔵槽は、前記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状であることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１５】
前記貯蔵槽と前記液柱管との間には、地表領域から流出されて前記貯蔵槽の内に保管された地下水が前記液柱管側に流入できるように、前記貯蔵槽と前記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１６】
前記連結ホースは、一端が前記貯蔵槽意上側に連結され、他端が前記液柱管の下側に連結される形態からなることを特徴とする、請求項１５に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１７】
前記液柱管の下側には前記連結ホースを連結するためのソケットが備えられることを特徴とする、請求項１６に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１８】
前記液柱管には、前記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１９】
前記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項２０】
前記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項２１】
前記液柱管の上端開口には前記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１】
地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、
前記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、
前記液柱管の上端開口の上に形成されて前記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により差圧を感知して、地表に流出される地下水の流速及び流量を検出する圧力式測定手段と、
を含むことを特徴とする、地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項２】
前記貯蔵槽は、前記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状であることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項３】
前記貯蔵槽と前記液柱管との間には、地表領域から流出されて前記貯蔵槽の内に保管された地下水が前記液柱管側に流入できるように、前記貯蔵槽と前記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項４】
前記連結ホースは、一端が前記貯蔵槽の上側に連結され、他端が前記液柱管の下側に連結される形態からなることを特徴とする、請求項３に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項５】
前記液柱管の下側には前記連結ホースを連結するためのソケットが備えられることを特徴とする、請求項４に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項６】
前記液柱管には、前記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項７】
前記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項８】
前記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項９】
前記液柱管の上端開口には前記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の地下水地表流出流速流量測定装置。
【請求項１０】
地下水が流出される地表領域の側面及び上部面を密閉するよう固定設置されて地表上に流出される地下水を保管する貯蔵槽と、
前記貯蔵槽の内に保管された地下水を流入して水柱の上昇を誘発する液柱管と、
前記液柱管の上端開口の上に形成されて前記液柱管の内で上昇した水柱の水頭差により地下水の流出速度及び流量を検出する圧力式測定手段と、
前記圧力式測定手段から検出された地下水の流出速度及び流量に関するデータをケーブルまたは通信網を介してリアルタイムまたは時間帯別に転送する通信インターフェース部と、
前記通信インターフェース部を介して転送されたデータを格納し、前記データを既に設定された基準値と比較すると共に、リアルタイムまたは時間帯別に、あるいはユーザの要請によって前記格納されたり、基準値と比較されたデータをユーザの端末機へ転送する統合サーバー部と、
を含むことを特徴とする、地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１１】
前記統合サーバー部には、
前記通信インターフェース部を介して地下水の流出速度及び流量に関するデータの入力を受けるデータ入力部と、
前記データ入力部に入力されたデータをリアルタイムまたは時間帯別に記録するデータ格納部と、
前記データ入力部に入力されたデータを既に設定された基準値と比較して、ユーザのコマンドに従う地下水の流出速度及び流量に関する統計データに分析及び演算するデータ演算部と、
前記データ入力部、前記データ格納部、及び前記データ演算部の動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１２】
前記統合サーバー部から転送される地下水の流出速度及び流量に関する前記データは、ユーザの端末機を介して、テキスト情報、画像情報、音声情報のうち、いずれか１つの形式で転送されることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１３】
前記統合サーバー部は、前記通信インターフェース部を介して転送されたデータ及び前記データを既に設定された基準値と比較したデータ差を別途に格納する予備ＤＢ格納部をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１４】
前記貯蔵槽は、前記地下水が流出される地表領域に少なくとも１つが固定設置され、円筒の容器形状であることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１５】
前記貯蔵槽と前記液柱管との間には、地表領域から流出されて前記貯蔵槽の内に保管された地下水が前記液柱管側に流入できるように、前記貯蔵槽と前記液柱管との相互間に管路を形成する連結ホースが連結形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１６】
前記連結ホースは、一端が前記貯蔵槽意上側に連結され、他端が前記液柱管の下側に連結される形態からなることを特徴とする、請求項１５に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１７】
前記液柱管の下側には前記連結ホースを連結するためのソケットが備えられることを特徴とする、請求項１６に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１８】
前記液柱管には、前記液柱管の立設された位置及び姿勢を固定するトライポッドがさらに備えられることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項１９】
前記液柱管の上側または下側には自動開閉器が備えられることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項２０】
前記圧力式測定手段は、差圧トランスミッタであることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【請求項２１】
前記液柱管の上端開口には前記圧力式測定手段を固定して設置するための受け台が備えられることを特徴とする、請求項１０に記載の地下水地表流出流速流量測定装置を用いたモニタリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３７４０９（Ｐ２０１１−２３７４０９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５６８８（Ｐ２０１１−７５６８８）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０６０８１５３０）コリア インスティチュート オブ ジオサイエンス アンド ミネラル リソースズ (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０６０８１５３０）コリア インスティチュート オブ ジオサイエンス アンド ミネラル リソースズ (21)
【Ｆターム（参考）】
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