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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

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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。

マニングの公式とは?1分でわかる意味、径深、粗度係数、勾配、平均流速の公式との関係

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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?1分でわかる意味、単位、求め方、粗度係数の値と鋼、コンクリート

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

まとめ

今回は等流について説明しました。意味が理解頂けたと思います。等流は、水路のどの位置(場所)でも流速や水深に変化がない(どの断面でも等しい)水の流れです。よって、河川などの流れは不等流になります。等流の流速はマニングの式を用います。下記も併せて勉強しましょう。

マニングの公式とは?1分でわかる意味、径深、粗度係数、勾配、平均流速の公式との関係

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

流速とは?1分でわかる意味、単位、平均流速との関係、マニングの公式

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