等流とは？1分でわかる意味、定常流、不等流との違い、マニング式との関係

この記事の要点

等流とは、水路のどの位置（場所）でも水深・流速が一定で変化のない流れです。

自然の河川には存在しない理想的な流れで、人工水路で成立します。

等流の流速はマニング式（v＝(1/n)×R^(2/3)×I^(1/2)）で求めます。

定常流・不等流との分類の違いとあわせて理解しましょう。

この記事では、等流とは何か、不等流とどう違うのか、マニング式とどう関係するのかを整理します。

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等流（とうりゅう）とは、全く変化の無い流れのことです。水深、流速が一定で水路断面の変化も無く、水面が水平な状態と定義されます。

河川の流れを見ると、水深や水の流れが常に変化しています。よって等流のような水の流れは、自然にできた河川には存在しません（人工的につくった水路などで存在します）。

似た用語で不等流（ふとうりゅう）があります。不等流は、水路の位置ごとに水深や流速が変化します。

今回は等流の意味、定常流、不等流との違い、マニング式との関係について説明します。マニング式の詳細は下記が参考になります。

マニングの公式（式）とは？径深・粗度係数・勾配と平均流速の関係

等流とは？

等流（とうりゅう）とは、水路のどの位置（場所）でも水深、流速が一定で変化のない流れのことです。

通常の河川を見ると、位置（場所）ごとに水深や流速は変化します。よって自然の河川に等流は存在しません。

等流ではどの位置でも水深、流速が一定で変化がありません。逆に、水路の位置ごとに流速や水深が変化する流れを「不等流（ふとうりゅう）」といいます。

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等流の読み方

等流は「とうりゅう」と読みます。関係用語の読み方を下記に示します。

不等流　⇒　ふとうりゅう

定常流　⇒　ていじょうりゅう

非定常流　⇒　ひていじょうりゅう

等流と定常流、不等流との違い、関係

等流と定常流、不等流の関係を下図に示します。

図　等流、定常流、不等流の関係

各意味を示します。

不等流　⇒　水路の位置（場所）が変わると水深、流速が変化するような水の流れ。実際の河川は不等流となる

定常流　⇒　等流と不等流の総称で、時間の経過に伴い流速や水深が変化しない流れ。

通常時の河川は全て定常流。

非定常流　⇒　洪水時のように時間の経過とともに、水深や流速が変化する流れ。

等流とマニング式の関係

等流の流速は簡単な公式から計算できます。中でもマニング式が有名です。

マニングの公式

vは平均流速、nを粗度係数、Rは径深、Iは動水勾配です。粗度係数、径深、動水勾配などの詳細は下記をご覧ください。

粗度係数とは？単位・求め方とコンクリート・鋼の値一覧

径深とは？1分でわかる意味、求め方、公式、単位、水深との違い

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

混同しやすい用語

等流

水路のどの位置（場所）でも水深・流速が変化しない流れです。

「場所」を基準とした分類で、人工水路など理想的な条件で成立します。

不等流との違いは「場所による変化の有無」です。

等流は場所が変わっても水深・流速が一定ですが、不等流は場所ごとに水深・流速が変化します。

自然河川は不等流です。

定常流

時間が経過しても流速や水深が変化しない流れです。

「時間」を基準とした分類で、平時の河川は全て定常流（等流＋不等流）です。

等流との違いは「分類の軸」です。

等流は空間軸（場所）で判断し、定常流は時間軸で判断します。

等流は定常流の一部として成立します。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「等流＝場所で変わらない」「定常流＝時間で変わらない」という定義の違いが直接問われます。

自然河川は「不等流かつ定常流」が基本だと理解しておきましょう。

マニング式（v＝(1/n)R^(2/3)I^(1/2)）は等流の計算に使います。

粗度係数n・径深R・動水勾配Iの3変数を確認しながら式を覚えましょう。

等流を整理した表を示します。

項目	内容	備考
等流の定義	水路のどの位置でも水深・流速が変化しない流れ	自然河川には存在しない（人工水路で成立）
不等流との違い	不等流は場所ごとに水深・流速が変化する	実際の河川は不等流
マニング式	v＝(1/n)×R^(2/3)×I^(1/2)	n：粗度係数、R：径深、I：動水勾配