排水能力計算機
この計算機は、円形管が満流で流れると仮定し、重力による排水能力を推定します。管内径をインチ、縦断勾配をパーセント、Manning粗度係数を n で入力し、米ガロン毎分（GPM）で結果を表示します。
これは水理上の予備計算で、配管コードのサイズ表ではありません。入力直径が実際の水理内径であること、粗度係数が施工後の管の状態を表すことを確認してください。
計算式
米国連邦道路管理局が示す満流円管の式は次のとおりです。
Q = 53.01 × D^(8/3) × S^(1/2) ÷ n
Q は立方フィート/日、D はインチ単位の直径、S はft/ftの勾配、n はManning粗度係数です。パーセントで入力した勾配を100で割ってft/ftへ変換し、計算後の立方フィート/日をGPMへ換算します。
直径と n は正でなければなりません。勾配0では理想重力流量0を返し、この方向モデルでは負の勾配を無効とします。
計算例
内径4インチの滑らかな管、勾配1%、n = **0.012** の場合、
S = 1 ÷ 100 = 0.01 ft/ft
です。Manning式の結果は約17,810 ft³/日で、単位換算すると約 92.5 GPM です。定数の丸めによって小さな差が生じる場合があります。
つまり、4インチ管が1%勾配、n = 0.012 で満流すると仮定した排水能力は約92.5 GPMです。
結果の意味
結果は、仮定した勾配と抵抗の下で円形管が満流となる、一様流の理想容量です。直径は8/3乗されるため結果への影響が大きく、粗度係数が高いほど推定値は低く、勾配が急なほど平方根に応じて高くなります。
この数値は敷地が安全に受け入れられる降雨量ではありません。集水面積、降雨強度、流入口の捕捉率、貯留、下流制御、許容サーチャージは別に評価する必要があります。
精度と限界
Manning式は定常、一様、重力駆動の開水路流れを仮定します。完全満流の管が加圧状態になる場合は、エネルギー損失、境界条件、圧力流モデルの方が適切なことがあります。この計算機は部分充満深、流入口・出口損失、曲がり、合流、背水、堆積物、閉塞、経年劣化、空気混入を扱いません。
公表された n は推定値で、施工状態と異なる場合があります。地域の配管、雨水、道路、環境規則は、最小径、設計降雨、充満率、流速、安全率を指定することがあります。施工前に、有資格設計者が適用規則と系全体を確認してください。
情報源
編集記録
本文は SoupCalc 編集チームが執筆して式を確認し、4インチのFHWA式例、勾配0の処理、粗度検証、単位換算を独立にテストしました。最終確認日は2026年8月11日です。承認対象の全言語版が審査を通過するまで、このページは検索インデックスと広告の対象になりません。