説明

下水道の流量計算書の見方(断面の余裕・流速)

計画下水量・断面の余裕・流速の範囲を、流量計算の順に見ます。

下水道の管きょの流量計算は、区間ごとに計画下水量を求め、その量を流せる管径と勾配を決め、流速が範囲の中にあるかを確かめる順に進めます。長野県土木事業設計基準の流量計算表の例(表3.1.2)も、排水面積・流達時間・雨水量・汚水量の欄の後に、計画下水管きょの断面・こう配・流速・流量の欄を並べています。マニングの式で求めるのは、この「流速」と「流量」の欄です。

計画下水量

長野県の基準は、計画下水量を次のとおりとしています。

生駒市排水施設基準は、計画汚水量を Q = 家庭汚水量原単位(ℓ/人・日)× 計画人口(人)÷(24 × 60 × 60 × 1,000)(m³/sec)で求め、雨水は合理式 Q = 1/360 × C × I × A(C は流出係数・I は降雨強度 mm/h・A は排水面積 ha)で求めるとしています。計画人口は原則として1戸当たり5人(ワンルームマンションタイプは2人)です。たとえば 100 戸(計画人口 500 人)で原単位 820 ℓ/人・日(同基準の表1 の時間最大・住居系)なら、計画汚水量は 0.0047 m³/s です。

断面の余裕

汚水管きょは、計画下水量に余裕を見込んだ量を満流で流せる断面にします。余裕の大きさと管径の区切りは、基準ごとに違います。

余裕 100 % は、満流の流量が計画下水量の2倍以上という意味です。

流速の範囲

長野県の基準は、計画下水量に対して、汚水管きょの流速を最小 0.6 m/s・最大 3.0 m/s、雨水管きょと合流管きょを最小 0.8 m/s・最大 3.0 m/s とし、理想的な流速は 1.0〜1.8 m/s 程度としています。生駒市の基準も、汚水管渠(表5)と雨水管渠(表8)に同じ範囲を定めています。最小流速は沈殿物が堆積しないため、最大流速は管きょやマンホールを損傷しないための値です。雨水管きょは土砂が流入して沈殿物の比重が大きいので、最小流速が汚水管きょより大きくなっています。

最小管径

生駒市・町田市・堺市の基準は、汚水管の最小管径を 200 mm、雨水管を 250 mm としています。

例 計画人口 500 人の汚水管

計画汚水量 0.0047 m³/s に余裕 100 % を見込むと、満流で 0.0095 m³/s 以上を流せる断面が要ります。内径 200 mm の塩化ビニル管(n = 0.010)を勾配 3 ‰ で布設すると、満流の流量は 0.0234 m³/s(計画汚水量の 4.9 倍)、流速は 0.743 m/s で、汚水管きょの範囲(0.6〜3.0 m/s)の中です。管径・勾配・管の種類を替えて、区間ごとに同じように確かめます。

出典

マニングの式で流量を計算する