排水管の流量計算方法
自然排水における排水管流量を計算する方法をマスターしましょう。
自然排水の運動エネルギーは、配管の勾配によるものです。
排水負荷計算も自然排水における排水量の計算ですが、それは排水器具の排水量に耐えられる配管径の計算です。
排水器具はほとんどが瞬時的に排水量が増えるものです。
例えばロータンク式の大便器などはロータンク(13㍑)に溜まっていた水がものの 5～6 秒で流れていくのを見てもお解りでしょう。
今の大便器などは排水負荷が 4FuD だからと言って 4×28＝112(㍑) の水が定常的に流れているわけでありません。
ここで説明しようとしているのは、排水管の中を定常的に水を流す時の配管の勾配と配管径による流量の計算方法です。
この計算方法が必要なのは、機械からの排水だとか雨水の排水だとかその処理する流量と勾配によって管径を計算する方法を説明しましょう。
通常自然流下では、マニング式か、又はクッター式を用い、圧送法ではヘーゼン・ウィリアムス式を用います。
ここでは、自然排水における流量をマニング式を用いる計算の仕方を説明します。
流量(Ｑ) ＝ Ａ×Ｖ
１ 2/3 1/2
流速(Ｖ) ＝ ―― × Ｒ × Ｉ
ｎ
Ａ：流水の断面積(㎡)
ｎ：粗度係数
Ｒ：径深 (Ａ/Ｐ)
Ｐ：流水の潤辺長(ｍ)(Ｓ２の円弧長)
Ｉ：勾配(分数又は小数)
※ 流量計算式の間違いについて
(a) 扇形の仰角の計算方法の間違い
(b) 流水の潤辺長の計算方法の間違い
通常、屋外排水設備では個々に流量計算を行って排水管径及び勾配を決めることはせずに、基準を設けておき、それに従って管径及び勾配を決める。これは、公共下水道の枝線工事をする際もこれが用いられています。
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