河川の流量計算や等流・不等流計算、合成粗度係数の算出に役立つ無料エクセルソフトを紹介します。建設現場や設計業務で頻出する複雑な水理計算を、誰でも手軽に処理できる機能を搭載。実務の時短・ミス防止に貢献する技術者必携の便利ツールです。
等流計算・不等流計算のフリーソフト・エクセル
等流計算・不等流計算、河川の流量計算のフリーソフトです。
等流・不等流の水深計算・流量計算、常流・射流の計算、粗度係数・粗度係数考慮して計算、河川断面、定形断面等の水深や流量を計算、マニング公式・クッター公式・へーゼンウイリアムス公式を用いて断面の水深や流量を計算、河川高水位流量計算、河川低水位流量計算、河川水位流量年表の作成、河川定期横断測量と水理計算、河川縦断図と河川横断図の作成などのフリーソフトが、ダウンロードできます。
EXCEL 等流・不等流計算II
小水路から大河川までの断面設計が行える、等流・不等流計算ブログラムです。流量・粗度係数は測点ごとに設定可能で、各辺の合成粗度係数考慮して計算できます。断面は矩形・U型・複断面・円形及び任意座標で自由設定ができます。水位縦断面図により流況を把握できます。
一般水路の等流計算ソフト「せせらぎ3」
単・複断面、円形、ホロ形、馬蹄形の等流計算を行います。マニング公式やガンギレー・クッター公式により、流計算を行うもので、流量・勾配等から水深を一発算出できます。当然その逆も可能です。
一般断面等流計算ソフト「I-Flow」
マイクロソフトエクセルを利用した、一般河川に代表される任意断面の等流計算ソフトです。等流計算はマニング公式を使用しております。粗度係数が潤辺毎に設定可能となっており、合成粗度を用いた断面一括の計算と、潤辺毎の計算ができます。
流量計算「Flow2」(台形、円形) 【フリー版】
流量計算「Flow2」(台形、円形) 【フリー版】
マニング公式を用いて、台形断面、円形断面の等流計算をおこなうツールです。また限界水深等の水理特性を計算します。特長としては、断面形状を図化することで、入力条件の確認が容易となることです。また、勾配の範囲計算が可能です。さらには、合成粗度に対応していたり、複数(最大20計算)の計算書を、1つのファイル内で管理することが可能です。有料版もありますので、そちらも検討すると良いでしょう。
河川流量計算のフリーソフト・エクセル
高水位流量計算システム
一般に、河川の流量は直接計測することができないため、河川の流速を計測し、それに横断面積を乗じて流量を算出します。このシステムでは、河川の洪水時の流量を観測します。観測方法としては、一般的な浮子法を用います。
低水位流量計算システム
河川の平常時の流量を観測するためのシステムです。流量観測所は、水流が乱れないこと、水流が急激又は緩慢過ぎないこと、流路及び河床の変動が少ないこと、渇水時においても観測が可能なこと、観測の際危険が少ないことに注意して設置します。
水位流量年表作成システム
河川の水位を定量的に計測し、観測値より流量年表を作成するシステムです。流量観測には、流速に水位から求めた断面積を乗じて流量を求める方法と、堰の越流水位から越流公式により流量を求める方法があります。適切な方法が用いられます。
O dan
河川定期横断測量データの修正・加工・水理計算プログラムです。「河川定期縦横断データ作成ガイドライン」に基づく横断測量成果を表示して、修正又は加工したり、それらのデータを用いた水理計算の実施等、河川計画業務を実施するために必要となる情報を算定します。
河川縦断作成 プログラム KJ
河川縦断と簡単な横断図が描けるソフトです。Judan99と同じ操作性で河川縦断が描けます。フリーウェアですが機能制限があり、シリアルナンバーを登録するまではデータの保存ができません。登録は無料です。
単断面水路
単断面水路
土木設計業務における単断面水路の流量、水深、余裕高を簡易的に算出するプログラムです。水深から流量はもちろん、流量から水深の算出をすることができます。水路の断面形状、流量より勾配の決定をしているようです。また、限界水深を求めて、常流か射流か判定をすることもできます。さらには、流量(Q)から余裕高を算出したりするなど、簡易計算機としての機能も備わっています。
河川計算ソフトを使ってできること、そのメリット
等流計算を素早く自動化できる
手間のかかる等流計算も、必要な入力項目を設定すれば自動で算出され、時間と手間を大幅に削減できます。
不等流計算の反復処理に対応
複雑な不等流の逐次計算にも対応しており、河川横断構造物の検討などに威力を発揮します。
合成粗度係数の計算が簡単
河川断面ごとの粗度係数を簡単に合成でき、実務で必要な設定に即したデータ取得が可能です。
エクセル形式で編集・保存が簡単
結果はエクセル形式で管理され、資料化や再利用がしやすく、報告書作成の効率化にもつながります。
現場ごとの条件設定に柔軟対応
流域の条件や断面形状に応じた入力が可能で、さまざまな河川設計ニーズに対応できます。
無料で利用できる技術支援ツール
高機能でありながら完全無料。予算の限られた現場でも活用しやすく、導入コストを抑えられます。
河川計算ソフトの用途と活用例
中小河川の流量設計
簡易な流量計算が必要な中小河川の水理設計に活用され、設計案の検討や見積もりに役立ちます。
堤防や護岸の計画時に
断面の形状に応じた流速・流量の計算が行え、構造物設計の根拠資料として利用できます。
既設河川の改修計画
流況の変化を踏まえた不等流計算により、改修前後の流量比較や計画立案に効果を発揮します。
農業用水路の流水検討
小規模な用水路や排水路の流水量計算にも対応でき、農業土木分野でも活用が可能です。
河川構造物の影響検討
橋脚や堰などの構造物による流況変化を不等流計算で評価し、影響調査に利用できます。
学生や技術者の学習用ツール
初学者にも理解しやすい構成で、教育機関や研修用の水理演習ソフトとしても活用可能です。
河川計算ソフト選びで注意する点
計算精度と根拠式を確認
使用している計算式や前提条件を確認し、実務で必要な精度と整合しているかを見極めましょう。
入力項目が実際の設計に即しているか
断面形状や流量条件など、現場に合わせた詳細な入力が可能かどうかが重要な選定ポイントです。
結果出力の見やすさと汎用性
出力結果が見やすく整理されているか、資料作成に転用できる形式かを確認しましょう。
不等流計算の対応範囲を確認
急勾配やバックウォーター現象など、複雑な流況に対応可能かを事前にチェックしましょう。
粗度係数設定の柔軟性
合成粗度の計算方法が複数あるか、任意設定ができるかなど、柔軟な対応力が求められます。
ライセンス条件と利用範囲
無料ソフトでも商用利用可能か、再配布や改変に制限がないかなど、利用規約の確認が必要です。
河川流量・等流・不等流計算ソフトで業務効率化を実現
河川の流量計算や等流計算・不等流計算、さらには合成粗度係数の算出は、土木設計や施工管理において不可欠な技術業務のひとつです。これらの計算は手作業では煩雑で時間もかかり、ミスが生じやすい作業ですが、今回紹介したようなエクセルベースの技術計算ソフトを活用することで、作業の正確性とスピードを大幅に向上させることができます。
特に、河川の流量計算や不等流解析では、現地条件に応じた適切なパラメータ設定が求められるため、信頼性の高い計算ソフトの導入は必須です。合成粗度係数の算出機能も備えていれば、河床形状が複雑な現場においても対応力が高まり、より実務的な解析が可能になります。
また、フリーソフトやエクセル形式のツールであれば導入コストを抑えながらも、十分な精度と機能を備えており、業務全体の効率化に大きく貢献します。建設コンサルタントや地方自治体の技術職、設計会社など、幅広い現場で活用できる実用的なツールといえるでしょう。
技術者にとって信頼性の高い計算結果は、設計の品質を左右する重要な要素です。ぜひ本ページで紹介した流量・水理計算ソフトを活用し、日々の業務効率化と精度向上を実現してください。