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等流・不等流の計算 Ver.4
レベル1,1a,2,2a,3の等流・不等流計算

最新版製品価格
●リリース 2013年1月
UC-1
水工シリーズ

 下水道・水工設計体験セミナー
●開催日 : 2013年1月16日(水)13:30〜16:30
●本会場 : フォーラムエイト東京本社GTタワーセミナールーム
 ※TV会議システムにて 東京・大阪・名古屋・福岡・仙台にて同時開催
●参加費 : 無償

 はじめに
「等流・不等流の計算 Ver.4」では、以下の機能追加、改善を行いました。

機能追加
  • サイホンの損失水頭追加
  • 満水時の管路の不等流計算対応
  • 調表出力形式の追加
  • 台形の辺ごとの粗度係数設定機能追加
  • 計算書に水位図付き結果概要表追加

機能改善
  • 任意形状座標の計算書頁数削減
  • 等流または不等流に限定した計算対応
 サイホンの損失水頭
不等流の流路項目に「サイホン」を追加しました。この機能は、測点断面の間にサイホンの管断面およびサイホン内の局所流による損失水頭を定義することで、指定した流量に対するサイホンの損失水頭を計算して不等流計算に反映するものです。ここで定義した管断面は満流であることを前提として計算を行います。計算式は、『土地改良事業計画設計基準 水路工 平成13年2月』を参考としています。
サイホンの断面は他の不等流測点断面と同様に、等流・不等流共通画面で定義した断面から選択しますが、以下の条件を満たす必要があります。
  • 閉断面であること
  • 流速公式がクッター式以外であること管断面の摩擦損失水頭の計算方法は、下記の2つの式に対応しています。
  • マニング公式
  • ヘーゼン・ウィリアムス公式(円形のみ)サイホン内局所流は下記を用意しました。
  • 流入、流出、漸拡、漸縮、湾曲、屈折
  • 損失係数による任意の損失水頭
  • 直接指定による任意の損失水頭

入力画面ではこれらの断面および局所流を複数定義して、サイホン全体を1つの損失水頭項目として作成します。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図1 サイホンの損失水頭定義画面

満流を前提に損失水頭を計算するため、流量が決まればサイホンの損失水頭を算定できます。入力画面では、入力中のサイホンに対して、指定した流量に対するサイホンの損失水頭を計算するツールを用意しました。
 満流時の管路の不等流計算
常流の不等流計算で管路(閉断面)の水位が満流水位を超えた場合、動水勾配線の位置を位置水頭として計算を続行します。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図2 満流時の動水勾配結果画面

この機能を使ってサイホンを不等流流路で定義することも可能です。管路の位置水頭が満流時の水位を越えていれば、前述の、サイホンを損失水頭として定義した場合と結果は同じになります。ただし、ヘーゼンウィリアムス公式は適用できません。
 台形の辺ごとの粗度係数設定
台形形状で、平均流速公式をレベル1a、レベル2、レベル3としたとき各辺(左側面、右側面、底面)ごとに粗度係数を指定できる機能を追加しました。任意形状と同様、この粗度係数を0.0とした場合は区間の粗度係数を優先します。
 水位図付き結果概要表
計算書に、不等流計算結果一覧表として水位図付き形式を追加しました。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図3 水位図付き結果概要表
 等流、不等流限定の計算対応
これまでは、データ変更後、結果画面を開くたびに等流、不等流の計算が両方実行されたため、結果表示に時間を要していました。Ver.4では、メイン画面の計算ボタンの横に計算実行項目の選択スイッチを設け、計算する項目として等流、不等流、または等流・不等流両方の、いずれかを選択できるようにしました。
(Up&Coming '13 新年号掲載)
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