排水能力計算器
這項計算器估算圓形管路在滿流條件下的重力流容量。請輸入英吋表示的管內徑、百分比表示的縱向坡度及 Manning 粗糙係數 n，結果以美制每分鐘加侖 GPM 顯示。
這是水力初步篩查計算，不能取代給排水規範中的尺寸表。輸入直徑應為實際水力內徑，粗糙係數也應代表安裝後的管材狀況。
計算公式
美國聯邦公路管理局提供的滿流圓管公式如下。
Q = 53.01 × D^(8/3) × S^(1/2) ÷ n
Q 以每日立方英尺表示，D 是英吋內徑，S 是 ft/ft 坡度，n 是 Manning 粗糙係數。計算器先把百分比坡度除以 100，換成 ft/ft，再把每日立方英尺換算成 GPM。
直徑與 n 必須大於零。零坡度會得到零理想重力容量，負坡度不符合這個指定流向模型。
完整算例
使用內徑 4 英吋的光滑管路、1% 坡度與 n = 0.012。
S = 1 ÷ 100 = 0.01 ft/ft
Manning 方程式算得約 17,810 ft³/day。完成單位換算後，結果約為 92.5 GPM。常數取位不同時，末位可能略有差異。
也就是說，這支 4 英吋圓管在 1% 坡度及 n = 0.012 的假設下，滿流容量估算值為 92.5 GPM。
結果如何解讀
輸出代表圓管在指定坡度與阻力下，以均勻重力流滿流時的理想容量。直徑的影響很大，因為公式把它提高到 8/3 次方。粗糙係數增加會降低估算值，坡度增加則依平方根關係提高估算值。
這個數字不等於場地可以安全承受的降雨量。集水面積、降雨強度、入口截流、蓄水、下游控制及允許水位抬升都必須另外評估。
準確度與限制
Manning 方程式假設穩定、均勻且由重力驅動的明渠流。管路完全充滿時也可能形成壓力流，此時能量損失、邊界條件及壓力流模型可能更合適。本工具不處理部分水深、入口與出口損失、彎頭、接頭、尾水、沉積物、堵塞、老化、夾帶空氣或回水。
公開的 n 值只是估計，安裝後狀況可能不同。地方給排水、雨水、公路及環境規範還可能要求最小尺寸、設計暴雨、充滿比、流速與安全係數。施工前必須由合格設計人員檢查適用規範及整個系統。
資料來源
編輯紀錄
本文由 SoupCalc 編輯團隊撰寫並核對公式。4 英吋 FHWA 型算例、零坡度、粗糙係數驗證及單位換算均已獨立測試。最後複核日期為 2026 年 8 月 10 日。在全部核准語言版本通過審核前，本頁不會開放索引或廣告。