土木技術者や水文学者は、専用ツールである暗渠サイジング計算ツールを使用して、さまざまな要因に基づいて適切な暗渠サイズを決定します。これらの要因には、予想される流量、水路の傾斜、暗渠を配置する材料の種類が含まれます。その主な目的は、周囲の地域に洪水や被害を引き起こすことなく、水が暗渠を通過できるようにすることです。
変数を含む式の説明
暗渠サイジング計算機がどのように機能するかを理解するには、以下について詳しく調べる必要があります。 数学的 それを裏付ける公式。カルバートのサイジングに使用される基本方程式は次のとおりです。
Q = (1.486/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)
どこ：
- Q 流量です（立方フィート/秒または立方フィートで測定） メートル/秒).
- n マニングの粗さ係数は、材料の種類と流動条件に依存する無次元定数です。
- A 流れの断面積です（平方フィートまたは平方メートルで測定）。
- R は水力半径であり、断面積を 接液部周囲 (フィートまたはメートルで測定されます)。
- S チャネルの傾きです。
この式では、水路の水理特性、材料の粗さ、および望ましい流量を考慮して、適切な暗渠サイズを決定します。これらの変数を調整することで、エンジニアは暗渠がさまざまな条件下で効率的に機能することを確認できます。
暗渠サイジング計算機の例
実際の例を見て、暗渠サイジング計算機がどのように機能するかを説明しましょう。次の特性を持つ小川用の暗渠を設計していると想像してください。
- 流量 (Q) = 50 立方フィート/秒
- マニングの粗さ係数 (n) = 0.03
- 断面積 (A) = 100 平方フィート
- 油圧半径 (R) = 2.5 フィート
- 傾き(S) = 0.02
式の使用：
Q = (1.486/0.03) * 100 * (2.5)^(2/3) * (0.02)^(1/2)
これを計算すると次のようになります。
Q ≈ 62.4 立方フィート/秒
この計算に基づくと、この特定の河川では毎秒約 62.4 立方フィートの流量に対応できる寸法の暗渠が必要になります。
最も一般的な FAQ
暗渠サイジング計算機は、流量、材質、勾配などの要素に基づいて暗渠の適切な寸法を決定するために使用されます。効率的な水の流れを確保し、洪水やインフラへの損傷を防ぎます。
マニングの粗さ係数は、工学文献やデータベースで見つけることができます。特定のプロジェクトのマテリアルに基づいて正しい値を選択することが重要です。