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水路断面とは?1分でわかる意味、流量の計算、台形の潤辺の求め方

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水路断面(すいろだんめん)とは、水路を流れる水の方向に対して垂直に切った断面のことです。水路断面における水の流れる範囲の面積を「流積(りゅうせき)」といいます。また水が接する水路の壁や底面の長さの合計を潤辺(じゅんぺん)といいます。今回は水路断面の意味、流量の計算、台形の潤辺の求め方について説明します。流積、流量、潤辺の意味は下記が参考になります。

流積とは?1分でわかる意味、円の求め方と公式、潤辺、径深との関係

流量とは?1分でわかる意味、公式、単位、流速との関係

潤辺とは?1分でわかる意味、台形水路、円形の潤辺の求め方、径深との関係

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水路断面とは?

水路断面とは、水路を流れる水の方向に対して垂直に切った断面のことです。下図をみてください。右側の図が水路断面です。


図 水路断面


水路断面をみることで、水路の性質など色々な情報が分かります。水路断面の、水の流れる範囲の面積が「流積(りゅうせき)」です。上図の流積はB×H=BHとなります。流積の値は、水路断面の形状で変わります。流積の意味は下記が参考になります。

流積とは?1分でわかる意味、円の求め方と公式、潤辺、径深との関係


水と接する壁、底面の長さを合計した値が潤辺(じゅんぺん)です。上図の潤辺=B+2Hです。潤辺の詳細は下記をご覧ください。

潤辺とは?1分でわかる意味、台形水路、円形の潤辺の求め方、径深との関係


流積、潤辺は水路断面の形状が関係します。とはいえ、計算自体は簡単です。長方形、三角形、台形、円形など基本的な面積や辺の長さの計算は必ず覚えておきましょう。

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水路断面と流量の計算

流量(りゅうりょう)は、流積×流速で算定されます。よって流量の値は水路断面の形状に左右されるでしょう。流量の詳細は下記が参考になります。

流量とは?1分でわかる意味、公式、単位、流速との関係

台形の水路断面と潤辺の求め方

台形の水路断面の潤辺を求めます。下図の潤辺を計算してください。


台形の水路断面と潤辺の求め方


まず幅Xを求めます。


2:1=X:0.5

X=0.5×2=1.0


です。斜辺の長さLは


台形の水路断面と潤辺の求め方1


です。


潤辺Sは壁、底の長さの合計なので、


台形の水路断面と潤辺の求め方2


となります。潤辺の詳細は下記が参考になります。

潤辺とは?1分でわかる意味、台形水路、円形の潤辺の求め方、径深との関係

まとめ

今回は水路断面について説明しました。意味が理解頂けたと思います。水路を流れる水の方向に対して垂直な断面です。水路断面は流積、流量に大きく関係します。水路断面の形状と流量、流積の違いを理解しましょう。下記が参考になります。

流量とは?1分でわかる意味、公式、単位、流速との関係

流積とは?1分でわかる意味、円の求め方と公式、潤辺、径深との関係

開水路とは?1分でわかる意味、マニング式、等流、径深の求め方

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