現場マスター

マニングの式の流量計算

管径・勾配・粗度係数から、円形管の満流と水深ごとの流速・流量を求めます。

円形管の流速と流量

管径

流量計算に使う管の内径です。式の d は内径(m)で、満流の流水断面積は A = π × d² ÷ 4、潤辺長は P = π × d、径深は R = d ÷ 4 です(アロン化成の技術資料)。

町田市公共下水道設置基準は「流量計算は、管の呼び径を基に行う」としています。どの径で計算するかは、協議先の基準に合わせます。

勾配(‰)

管きょの勾配です。長野県土木事業設計基準は、背水などの影響は無いものとし、管きょ底のこう配を用いるとしています。

‰(パーミル)は 1,000 分の1、% は 100 分の1 です。3 ‰ = 0.3 % で、式の I は 0.003 です。単位は「詳しい設定」で替えられます。

管の種類(粗度係数 n)

管の種類(粗度係数 n)

粗度係数 n は、管の内面の粗さで決まる値です。生駒市排水施設基準の表2は、管渠(コンクリート管)0.013、管渠(塩化ビニル管)0.010 です。

長野県土木事業設計基準は、陶管・鉄筋コンクリート管きょなどの工場製品と現場打ち鉄筋コンクリート管きょは 0.013、硬質塩化ビニル管と強化プラスチック複合管は 0.010 を標準としています。

ほかの値で計算するときは「n を入力する」を選びます。

水深

水深

満流は、管の中が水でいっぱいの流れです。長野県土木事業設計基準は、円形管は満流で、所定の計画流量を流すのに十分な断面の大きさを定めるとしています。

水深(mm)か水深比(水深 ÷ 管径)を入力すると、その水深のときの流速と流量も計算します。

勾配 ‰・汚水管きょ

管径、勾配を入力すると、流量と流速を計算します。

詳しい設定

勾配の単位
流速の範囲(管きょの種類)

流速の範囲(管きょの種類)

設計流速の範囲は、汚水管きょで最小 0.6 m/s・最大 3.0 m/s、雨水管きょと合流管きょで最小 0.8 m/s・最大 3.0 m/s です。理想的な流速は 1.0〜1.8 m/s 程度です(長野県土木事業設計基準・生駒市排水施設基準 表5・表8)。

基準の流速は計画下水量に対する流速です。ここでは計算した流速(水深を入力したときは、その水深の流速)で比べます。管きょの種類は「詳しい設定」で替えられます。

設計流速の範囲は、生駒市排水施設基準(表5・表8)と長野県土木事業設計基準(第16編 第3章)によります。

計算の内訳