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動水勾配の求め方は？1分でわかる求め方、計算問題、公式
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動水勾配（どうすいこうばい）の求め方は、損失水頭÷２点間の距離です。ただし、損失水頭はピエゾ水頭（圧力水頭と位置水頭の和）の差です。全水頭の差では無いので注意しましょう。なお全水頭の差を２点間の距離で割った値をエネルギー勾配といいます。今回は動水勾配の求め方、計算問題、公式について説明します。動水勾配、エネルギー勾配の意味は下記が参考になります。
動水勾配とは？1分でわかる意味、求め方、単位、エネルギー勾配との違い
エネルギー勾配とは？1分でわかる意味、求め方、単位、動水勾配との違い
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動水勾配の求め方は？
動水勾配（どうすいこうばい）の求め方は、
損失水頭（ピエゾ水頭の差）÷距離
です。ピエゾ水頭とは、圧力水頭と位置水頭を合計した水頭です。※ピエゾ水頭の詳細は下記をご覧ください。
ピエゾ水頭とは？1分でわかる意味、公式と求め方、単位、全水頭との違い
下図をみてください。２点のピエゾ水頭を線で結びます。この傾きが動水勾配です。
勾配なので、動水勾配は無次元数です。分数や％などで表記します。勾配の詳細は下記が参考になります。
勾配の計算は？1分でわかる意味、単位、パーセント、1/100、20パーセントの関係
動水勾配の公式
動水勾配の公式を下記に示します。
Iは動水勾配、Lは２点間の距離、pは水圧、ρは水の密度、ｚは位置水頭です。
また、
がピエゾ水頭です。前述したように、ピエゾ水頭の差を距離で割ったものが動水勾配です。ピエゾ水頭の詳細は下記が参考になります。
ピエゾ水頭とは？1分でわかる意味、公式と求め方、単位、全水頭との違い
動水勾配の計算問題
下図のように管水路の2点でマノメーターを取り付け、水頭を測定しました。動水勾配を求めてください。なお勾配の表記は分数とします。
２点間の距離が3ｍです。また各位置水頭が4.5ｍ、3.8ｍですね。簡単な計算です。よって、
動水勾配＝ (4.5－3.8)÷3＝0.7/3≒1/4.3
です。大まかにいうと、底辺が4で高さ1の三角形の傾きです。実際の管水路では、管と水の摩擦、管の曲がり、弁によるエネルギー損失を考慮します。そのため動水勾配は一直線ではなく、段を形成するでしょう。
まとめ
今回は動水勾配の求め方について説明しました。動水勾配＝損失水頭（ピエゾ水との差）÷距離で算定できます。ピエゾ水頭の意味、エネルギー勾配との違いも理解しましょう。下記も併せて参考にしてくださいね。
エネルギー勾配とは？1分でわかる意味、求め方、単位、動水勾配との違い
ピエゾ水頭とは？1分でわかる意味、公式と求め方、単位、全水頭との違い
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