給水管の摩擦損失水頭と口径・流量・管の長さ

口径が細く、流量が多く、管が長いほど摩擦損失水頭は大きくなります。

八千代市上下水道局の給水装置設計施工基準は、管の摩擦損失水頭と管口径・管延長・流量の関係を次のようにまとめています。

• 管口径が大きくなると、管の摩擦損失水頭は小さくなる。
• 管延長が長くなると、管の摩擦損失水頭は大きくなる。
• 流量が大きくなると、管の摩擦損失水頭は大きくなる。

ウエストン公式で、どれだけ変わるかを計算します。

口径を替えたとき（30 L/min・管の長さ 20 m）

口径 13mm では流速が 3.77 m/s になり、千葉市の基準の管内流速 2m/sec を超えます。口径を 20mm にすると、摩擦損失水頭は 23.20 m から 3.19 m に下がります。

流量を替えたとき（口径 20mm・管の長さ 20 m）

流量が2倍（20 → 40 L/min）になると、摩擦損失水頭は 3.37 倍です。40 L/min からは流速が 2m/sec を超えます。

管の長さを替えたとき

摩擦損失水頭は管の長さに比例します。口径 20mm・30 L/min では、管の長さ 10 m で 1.59 m、20 m で 3.19 m、40 m で 6.37 m です。

給水用具・管継手の損失水頭

千葉市水道局の給水装置工事施行基準は、総損失水頭を「所要水量を流すにあたっての分岐から給水装置末端給水用具までの管の摩擦損失水頭並びに給水用具類（止水栓、量水器、水栓等）、管継手部、管の曲がり及び分岐等による損失水頭の総和」としています。給水用具などの損失水頭は、表 2.2-2 直管換算表で直管延長に換算して求めます。口径 20mm の行は次のとおりです。

口径 40mm 以上の行には曲管（90°）の値もあり、T字管（分岐）は 90°曲管を準用するとしています。計算の画面の「管の長さ」には、直管の長さにこれらの直管換算長を加えた長さを入力します。

出典

• 八千代市上下水道局「工事設計施行指針（水道）」給水装置設計施工基準（その3）第Ⅸ章 参考 2 流量計算（2.1 基礎知識・2.2 流量計算と口径決定の方法・2.4 流量表）
• 千葉市水道局「給水装置工事施行基準」（令和8年5月1日改定）2.2 給水管口径の決定（1 基本要件・2 口径決定の手順・4 損失水頭の算定に用いる公式等 1) ① ウエストン公式・図 2.2-2 ウエストン公式流量図・2) 表 2.2-2 直管換算表）