流量とは？公式Q=Av・単位と流速・流積（潤辺）との計算方法
この記事の要点
流量Q（m³/s）は「断面積A×流速v」で求めます。
水路の設計では流量・流速・流積の三者を使いこなすことが基本です。
Manning公式による流量計算や、円管・矩形断面での具体的な計算方法も実務設計者の目線で解説します。
流量の公式はQ＝A×u（Qは流量、Aは流積、uは流速）であり、流積と流速の両方の概念を理解することが重要です。
この記事では、流量とは何か、流量の単位は何か、流速とどう関係するのかを整理します。
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流量（りゅうりょう）とは、水路に流れる「水の量（1秒当たりに移動する水の体積）」を表します。
また体積流量ともいいますが単に「流量」という方が一般的です。水の量を質量で表す場合「質量流量（1秒当たりに移動する水の質量）」といいます。
今回は流量の意味、公式、単位、流速との関係について説明します。流速の詳細は下記が参考になります。
流速とは？意味・単位と平均流速の求め方・マニングの公式への応用（水理学）
流量とは？流量と流速の関係
流量（りゅうりょう）とは、水路に流れる「水の量（体積）」を表します。下図をみてください。これが流量です。
流量は、1秒間に移動する水の体積を意味します。なお、流量には体積流量と質量流量の２種類ありますが、「体積流量」として扱うことが多いです。
質量流量は、「1秒間に移動する水の質量」です。
上記のように、流量は１秒間に移動する水の体積なので、「水の流れる速さ（流速）」も関係しています。流速の詳細は下記が参考になります。
流速とは？意味・単位と平均流速の求め方・マニングの公式への応用（水理学）
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流量の公式
流量Qの公式は、
Q=A×u
です。※Qは流量、Aは流積（水路に水が流れる範囲の断面積）、uは流速。流積、流速の詳細は下記が参考になります。
流積とは？計算式と潤辺・径深との関係、円管・台形断面での求め方
流速とは？意味・単位と平均流速の求め方・マニングの公式への応用（水理学）
流速の単位は「cm/s」「m/s」などを使います。これは1秒当たりに1cmまたは1mの距離を水が移動する、という意味です。
さらに、水の流れる範囲の面積が1秒当たりに1cmまたは1mの距離を移動するということは、言い換えれば「1秒あたりに移動する水の体積」といえるでしょう。
流量の単位
流量の単位は
cm3/s
m3/s
で表します。前述した流量の公式に当てはめて、流量の単位を導きます。
A×u＝流積(㎡)×流速(m/s)= 流量（m3/s）
流量の単位は下記も参考になります。
流量の単位とは？読み方・m³/sとL/sの換算と流速との関係（建築設備への応用）
混同しやすい用語
流量（りゅうりょう）
1秒あたりに水路を移動する水の体積のことで、公式はQ＝A×u、単位はm3/sで表されます。
流速と混同しやすいですが、流量は「どれだけの量が流れるか」であるのに対し、流速は「水がどの速さで移動するか」を示す点が異なります。
流速（りゅうそく）
水が移動する速さを表し、単位はm/sで示されます。
流量の公式ではuとして登場します。
流量は流速と流積（断面積）の積であり、流速が同じでも断面積が大きければ流量は増加します。
流量を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 流量の公式 | Q＝A×u | A：流積（㎡）、u：流速（m/s） |
| 単位 | m3/s、cm3/s | 1秒あたりに移動する水の体積 |
| 流量の種類 | 体積流量・質量流量 | 一般に「流量」は体積流量を指す |
まとめ
今回は流量について説明しました。流量は、1秒あたりに水路を移動する水の体積です。
流量の公式Q=A×u、流量の単位はcm3/s、m3/sです。流積と流速の意味を理解しましょう。
流積とは？計算式と潤辺・径深との関係、円管・台形断面での求め方
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理解度チェック
流量とは何ですか？
答えを見る
水路に流れる水の量（1秒当たりに移動する水の体積）です。体積流量と質量流量があり、一般に「流量」は体積流量を指します。
流量の公式は？
答えを見る
Q＝A×uです（Qは流量、Aは流積＝水の流れる範囲の断面積、uは流速）。
流量の単位は？
答えを見る
m3/s、cm3/sです。流積(m2)×流速(m/s)＝m3/sから導かれます。
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プロフィール
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- 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
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