開水路の等流計算（水路勾配を求める）

開水路の等流計算（流量と水深から水路勾配を求める）

河川や水路などの開水路で、水深や流速が場所により変化しない流れを等流といいます。このページでは、Manning（マニング）公式を用いた等流の計算を行ないます。ここでは、流量と水深から水路勾配、フルード数を計算します。

等流のManning公式は以下で表されます。

$$v = \frac{1}{n} R^{2/3} I^{1/2}$$

$v$：流速、$n$：マニングの粗度係数、$R$：径深（$=A/S$）、$A$：水路断面積、$S$：潤辺、$I$：水路勾配

水路勾配 $I$ について整理すると、

$$I = \left( \frac{n v}{R^{2/3}} \right)^2$$

となります。

フルード数 $Fr$ は、以下の式で計算されます。

$$Fr = \frac{v}{\sqrt{g D}}$$

$v$：流速、$g$：重力加速度、$D$：水理水深（$=A/T$）、$A$：水路断面積、$T$：水面幅

水路断面形状は、矩形、台形、円形のものを計算できます。

矩形断面の水路を計算します。流量 $Q$ または流速 $v$、マニング粗度係数 $n$、水深 $h$、水路幅 $B$ を入力してください。水路勾配 $I$、フルード数 $Fr$ が計算されます。

台形断面の水路を計算します。流量 $Q$ または流速 $v$、マニング粗度係数 $n$、水深 $h$、水路底幅 $B$、法面勾配 $i$ を入力してください。水路勾配 $I$、フルード数 $Fr$ が計算されます。

円形断面の水路を計算します。流量 $Q$ または流速 $v$、マニング粗度係数 $n$、水深 $h$、水路直径 $B$ を入力してください。水路勾配 $I$、フルード数 $Fr$ が計算されます。