開水路(マニング式)流速・流量計算

マニング式(等流近似)で、開水路の流速 V と流量 Q を概算します。目標流量から水深 y / 勾配 S の逆算にも対応します。

※このツールは教育・概算用途です。実施設計・安全判断・法規適合の確認には利用できません。

※S はエネルギー勾配です。本ツールでは河床勾配 ≒ S の近似を用います。

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例題プリセット

選択すると入力が埋まり、結果が即時更新されます。

入力

順方向(V,Qを計算)

結果

流量 Q [m³/s]
流速 V [m/s]
径深 R [m]
フルード数 Fr [-]
断面積 A [m²]
潤辺 P [m]
径深 R [m]
水理平均深さ Dm=A/T [m]
フルード数 Fr [-]
流況判定
推定水深 y [m]
反復情報

断面図(概形)

入力値に応じて断面形状を表示します。

グラフ

有効な入力でグラフを表示します。

計算式と手順

R = A / P V = (1/n) × R^(2/3) × S^(1/2) Q = A × V

断面式(A, P):矩形・台形・円形(部分充満)に対応しています。逆算(Q→y)は二分法、逆算(Q→S)は解析式で計算します。

FAQ

フルード数 Fr は何を示しますか?

Fr は慣性力と重力の比を表す指標です。一般に Fr<1 は常流、Fr≈1 は限界流、Fr>1 は射流の目安です。

S(勾配)は何を意味しますか?

マニング式の S はエネルギー勾配です。このツールでは教育用途として河床勾配とほぼ等しいと近似しています。

粗度係数 n はどれを使うべきですか?

水路材料・植生・蛇行などで値が変わります。プリセットは参考値であり、設計用途では必ず根拠資料を確認してください。

円形断面の結果は圧力管路にも使えますか?

使えません。ここでは自由水面を持つ開水路の部分充満流を想定しています。

コメント

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