株式会社建設技術研究所（本社：東京都中央区、代表取締役社長：中村哲己）は、気候変動への対応や人材確保などの課題を抱えるダム管理の現場支援を目的として、適切なダム操作を予測するAI技術を開発しました。これにより、同じ水系内の複数ダムによる「下流被害を防ぐもしくは低減できる洪水時の連携操作」や「限られた水資源を効率よく利用できる平常時の連携操作」を予測してダム管理者に提供するなど、ダム管理のさまざまな場面で活用する技術サービスを試験開始しましたのでお知らせします。
今後は本格サービス開始に向けて精度向上を図るとともに、ダム管理の現場での活用を提案していきます。
１．自然・社会条件に対応したダム運用上の課題
流域内に複数のダムが存在する場合には、流域全体の浸水被害を最小限にするため、複数ダムが連携した操作が求められています。また、平常時においても、渇水頻度が増加する中で限られた水資源を効率よく利用するため、各ダムの貯水量やたまりやすさ等の特徴を踏まえた最適な統合管理が求められています。
このようにダム管理に求められる機能や操作は高度になる一方で、ダム管理現場ではコスト・人員の削減により、経験豊富な操作員を確保することが難しくなっています。
２．技術の特徴
洪水時および渇水時の複数ダムの操作を効率的、効果的に実施するため、雨量、貯水量、下流河川流量などを条件量として、「強化学習」の仕組みを適用することにより、極端な気象条件や複数ダムの連携操作などの複雑な状況に対して、AIが最適な操作を予測・支援することができるシステムを開発しました。
この開発したシステムを用いることにより、図1、2の例に示すように、複数ダムが設置された流域において操作規則による操作よりも、効果的に連携操作を行うことができます。
技術の概要
３．提供するサービス
今回開発した最適なダム照査を支援するためのシステムは、単独ダムだけでなく流域内に複数のダムが整備されている統合管理においても適用できるシステムであり、洪水時や渇水時のより効率的・効果的なダム操作に向けて、パッケージシステムとして提供します。
４．今後の取り組み
今後は、実装に向けて、予測精度をさらに向上させるとともに、より複雑な条件に対応できるように改良を図ったうえで、ダム管理の現場での活用を働きかけていきます。これらにより、洪水・渇水被害の低減に向けて取り組んでまいります。
図1 下流の被害を防ぐもしくは低減できる洪水時の連携操作予測の例
図2 水資源を効率的に利用できる平常時の連携操作予測の例
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