不等流の計算 Ver.7

不等流の計算_メイン画面
定価 200,000円(税込220,000円)
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製品概要

システム概要

本システムは、不等流の計算、圧力流れの計算並びに余裕高の計算、流下能力の計算を行います。

計算方法
  1. 不等流計算
    河川断面、定型断面において、各測点の断面形状に流量を与えてベルヌーイの定理により各測点の水深、損失水頭を求めます。
  2. 圧力流れの計算
    自由水面を持つ常流の流れに対しては不等流計算を行い、満管以上の流れに対しては、動水勾配より水位を計算します。
  3. 余裕高の計算
    「土地改良事業計画設計基準及び運用・解説 設計『水路工』」に準拠し、計算で算出した水深及び流れの型に基づき余裕高を算出します。(※一部計算を除く)
  4. 流下能力計算
    「等流計算により行う」場合は、マニング流量公式により各区間の流下能力を計算します。
    「不等流計算により行う」場合は、5ケース以上の流量を対象として不等流計算を行い、このときの水位と流量をもとに、最小二乗法により係数を算定し、各測点の計画高水位相当の水位をもとに流下能力を計算します。
    また、左右岸の流下能力計算を同時に計算することができます。

適用基準・参考文献

適用基準・参考文献

  • 水理公式集
    平成11年11月 ((社)土木学会)
  • 建設省河川砂防技術基準(案)同解説・調査編
    平成 9年10月 ((社)日本河川協会)
  • 河川における樹木管理の手引き
    平成11年 9月 ((財)リバーフロント整備センター)
  • 土地改良事業計画設計基準及び運用・解説 設計 『水路工』
    平成26年 3月 (農林水産省農村振興局)
  • 土地改良事業計画設計基準及び運用・解説 設計『パイプライン』
    平成21年3月(農林水産省農村振興局)
  • 河道計画検討の手引き
    平成14年 2月 ((財)国土技術研究センター)

機能および制限

計算機能および制限

計算方法

    1. 常流として下流から上流へ計算
      (仮想堤防高が設定されていない場合に、水位が堤防高を超えたり、水位が収束しない場合は一旦、限界水水深に置換え計算を行ないます。)
    2. 射流として上流から下流へ計算
      (水位が収束しない場合は一旦、限界水深に置換え計算を行います。)
    3. 常流・射流混在計算
      (1回目の常流計算で決定された流れの型を優先し、遷移流(支配断面)になる所を抽出し限界水深に置換え射流計算します。ここで2回目の射流計算結果が流れの型とします。
      混在計算の場合、常流水位と射流水位を求め各測点における共役水位を求め、その共役水位と常流水位との交点として跳水位置を算出します。)
不等流の計算_計算方法

限界水深・フルード数の計算方法

  1. 「水理水深(土地改良)による方法」、「井田の合成径深による方法」、「最深水深による方法」の3つから選択します。

損失水頭計算に使用する距離

  1. 「水平距離」、「斜距離」(水路勾配を考慮) の2つから選択します。

始点水位

  1. 「限界水深」、「等流水深」、「水深指定」の3つから選択します。

エネルギーの補正係数

  1. エネルギー補正係数αを「1.0」、「1.1」 の2つから選択します。
  2. 「α=1.1」を使うケースは次のような場合が考えられます。
    ・複断面形で低水部と高水部での流速差が大きい場合
    ・川幅の急激な変化、水路の急縮、急拡などの流れの剥離が起こる場合
    ・湾曲部など断面内で流速に大きな変化がある場合

圧力流れの計算

  1. 「しない」とした場合、あくまでも自由水面を持った不等流計算を行うもので、圧力流れになった場合は、限界水深に置換え計算を行います。
  2. 「する」とした場合は、自由水面を持つ常流の流れに対しては不等流計算を行い、満管以上の流れに対しては、動水勾配より水位を計算します。

計算可能な断面

  1. 河川断面(任意、単断面、複断面)
  2. 定型断面(矩形断面、円形断面、標準馬蹄形断面、任意馬蹄形断面、ホロ型(Ⅰ)断面、ホロ型(Ⅱ)断面、U型断面、卵形管断面)

断面データのレベル選択

レベル選択は「河川断面」選択時のみ有効となり、その他の定形断面は「レベル1」となります。

  • レベル1
    単断面で潤辺内の粗度係数が一様な場合
  • レベル1a
    単断面で潤辺内の粗度状況が変化している場合
  • レベル2
    複断面で潤辺内の粗度状況が変化している場合
  • レベル2a
    複断面で潤辺内の粗度係数が一様な場合
  • レベル3
    複断面で潤辺内の粗度状況が変化している場合
    各分割断面内の流速計算を行います。
    また、断面内の平均流速を算出します。
    不等流の計算_断面データのレベル選択
    不等流の計算_断面データのレベル選択

計算可能な局所損失形状

  1. 漸角、急拡、急縮、湾曲、流入、流出、漸縮、段上げ(せき上げ背水計算)、段落ち(低下背水計算)、曲がり(管)、屈曲、合流、スクリーン、橋脚等
  2. 急拡・急縮による損失係数、段落ちによる損失水頭などの自動計算を行うことができます。

余裕高の計算方法

    1. 水路形式の形状を選択すると計算式が表示されます。
      [常流]
      ・無ライニング水路並びにライニング水路
      ・擁壁型水路(フレーム、擁壁水路、箱型暗渠、既製品水路等)
      ・トンネル並びに暗渠(d1/D1)
      ・トンネル並びに暗渠(d2/D2)
      [射流]
      ・小規模射流、急流水路以外の場合
      ・急流工の場合

※ただし、用水路及び排水路の水路余裕高算定と水路壁決定のフローチャートによる判定は行いません。

出力機能

  1. 計算書(設計条件、不等流計算、流下能力計算、余裕高計算)
  2. 不等流計算の計算結果(常流計算、射流計算、混在計算)
  3. 縦断図(対象ケースのみ〔常流、射流結果の指定・同時表示〕、全ケース水位同時表示)
  4. 断面図
  5. 流下能力図(左右護岸高の低い方、左右護岸指定、左右護岸同時表示)
  6. DXF出力(縦断図、断面図)
      <計算書>
    不等流の計算_計算書 不等流の計算_計算書 不等流の計算_計算書
      <縦断図>
    不等流の計算_縦断図
      <断面図>
    不等流の計算_断面図
      <流下能力図>

    不等流の計算_流下能力図

機能改良

入力画面

  1. 損失水頭計算に使用する距離を「水平距離」「斜距離」のいずれかより選択できるようになりました。
  2. 入力画面の部分的見直し改善を行いました。
  3. 出力時の縦断図、断面図の文字の大きさを任意に変更することが可能となりました。

計算機能

  1. 損失水頭計算に使用する距離を「水平距離」「斜距離」のいずれかより選択できるようになりました。

出力機能

  1. 計算書の大幅な見直し改善を行いました。
    ・計算書内容をより充実させ、見やすい計算書としました。
    ・局所損失等の計算書内容を充実させました。
    ・計算書の用紙方向の統一を図りました。(縦横の混在を廃止)
  2. 縦断図・横断図・流下能力図の見直し改善を行いました。
    ・横断図は表示内容の見直しを図り、計算書(帳票)から独立して単独での印刷が
     可能となりました。
    ・縦断図、断面図の文字の大きさを任意に変更することが可能となりました。

動作環境

  • OS
    Windows 8.1・10
  • プロテクト
    WEBライセンス認証
    ・インターネット環境が必須です。
    ・ライセンス認証時にアクセスするサイト、ポートについてはFAQをご確認ください。
     https://www.sogonet.co.jp/faq/faq/detail/2521

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