配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

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水路工・管水路の計算、堰の流量計算、ダム・落差工の計算のフリーソフトです。
単断面水路・複断面の流量計算・水深計算・余裕高の算出、限界水深から常流・射流を判定、開水路余裕高の算定、円形管の実流速計算、管水路の損失計算、堰の流量計算、横越流余水吐けの計算、落差工の計算、砂防えん堤・ダムの設計などのフリーソフトが、ダウンロードできます。

水路工、管水路の計算 フリーソフト

水路工・管水路の計算は、必要な条件設定から

水路工・管水路の計算は、まず、水路の用途に応じて、水理計算に必要な流速係数や動水勾配を設定して行きます。その後、口径や管内流速の計算、各種損失、動水勾配線の計算を行い、所要水圧を求めて行きます。最後に静水圧の確認を行います。また、管理面やコスト面の検討を行い、水路の断面形状・構造等を決定します。
堰とは、水路の途中に設けられた水流調節のためのしきりのことです。堰は、水を溜めて溢れ口から水を排出させます。このときの溢れ口から排出される水の流量は、水を溜めてる水位や堰の切り欠き深さなどに関係します。堰の流量計算は、過去の実験を元に定められた計算式を用いて計算していきます。
堰とダムの区別は、堤高15m以上がダム、15m未満が堰となっています。大きさによって計算式が異なるので、同じ計算式では通用しませんが、考え方は同じです。落差工とは、水路の勾配を安定調節し、川底が深く浸食されるのを防ぎます。川底が浸食されてしまうと、橋の基礎や護岸の基礎が洗い出され、橋が流されたり、堤防が破れて洪水の原因となってしまいます。そのため、川の流れが速くならないように、川底の勾配を緩くしたり、川底をコンクリートや石などで固めたりします。落差工の計算とは、流量や川の形状に応じて、構造の選択を行い、落差工の設計を行うものです。

単断面水路

単断面水路0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

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、流量から水深の算出ができます。水路の断面形状、流量より勾配の決定をします。限界水深を求めて、常流か射流か判定をします。流量から余裕高を算出します。

水理計算

水理計算0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

単断面および複断面の水理計算(水深計算)を行うプログラムです。矩形水路、台形水路、管渠水路に対応します。流下能力計算(管渠断面)を行います。マニング平均流速公式により計算し、計算書を出力できます。

開水路余裕高の算定

開水路余裕高の算定0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

「土地改良事業計画設計基準 設計「水路工」基準書 技術書 H13.2」に準拠した余裕高の算定をします。用水路、排水路別になっており、変更可能な水路壁高決定のフローチャートも付いています。

円形管の実流速計算

円形管の実流速計算0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

円形管における実流速の計算を行います。水深を動定し、流速を収束計算により算出しています。出力は最大排水能力、満管時排水能力と実流速計算結果として、径深、実水深等を計算します。

EXCEL 管水路の損失計算

EXCEL 管水路の損失計算0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

農業土木学会『土地改良事業計画設計基準・設計「水路工」』に基づき、管水路の水理計算を行います。区間距離・縦断変点標高・平面角より、各測点の標高・管実長・合成角を計算し、管種と管径より、摩擦・屈折・湾曲・その他損失水頭を計算し、水位を算出します。

堰の流量計算、ダム・落差工の計算 フリーソフト

堰の流量計算

堰の流量計算0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

堰の流量計算ができるフリーソフトウェアです。堰の形状は、四角堰及び直角三角形堰です。計算条件は、降雨強度式及び君島式です。堰の流量計算は、堰の越流水位、水路底面からの高さ、堰の幅などから計算します。

EXCEL 横越流余水吐けの計算

EXCEL 横越流余水吐けの計算0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

横越流余水吐け計算を行います。試算条件は、上流Q2と越流高D1を指定して下流Q1を求める、上流Q2と下流Q1を指定して越流高D1を求めるなどの4ケースを指定できます。定形断面の他、任意に座標断面を設定できます。オプションで横越流式洪水調節計算ができます。

EXCEL 落差工の計算

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建設省河川砂防技術基準、同解説 設計編[I]に準拠し、落差工の水理計算及び安定計算を行います。計画流量、単位幅当りの流量を選択できます。河川断面は上流、中間、下流側断面を矩形、複断面などの定形断面のほか、任意座標で設定でき、合成租度に対応できます。

落差工の設計

落差工の設計0 - 配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

土地改良事業計画指針「水路工」に基づき、「水クッション型落差工」の設計を行います。計算内容は、水クッション部の上・下流取付水路の水理計算、クッション規模の比較検討、その他の計算からなります。等流水深、限界水深、限界比エネルギー等の水理計算を行います。

砂防施設(えん堤・ダム)設計システム

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不透過型、透過型、部分透過型の重力式コンクリート砂防えん堤について設計を行います。えん堤高が15m以上のハイダム、15m未満のローダムの非越流部および越流部の計算が可能です。複数の上流側、下流側のり勾配を同時に計算することが可能です。




配管水路の計算 ソフト、オリフィス流量計算、堰ダム落差工の計算

屈折による損失水頭は、実験式により求まります

確率雨量、管応力計算、円管流下能力、円形断面、ヒューム管の構造計算などのフリーソフトが、ダウンロードできます。摩擦以外の損失水頭には、流入による損失水頭、断面変化による損失水頭、弁による損失水頭、流出による損失水頭などがあります。屈折による損失水頭は、実験式により求まります。
流入損失係数の数値は、管の入口の形状により違ってきます。曲がりや屈折による損失水頭は、管の向きが変わると、流れに渦ができて損失水頭が発生します。仮設流量計算、円形管の構造計算、コルゲート断面計算、円管フリーソフト、フリューム管、排水能力ソフト、フリュームの構造計算、円形管の流量計算、円形管流下能力、管の流量計算、鉄筋コンクリート管の流量など、管の流量計算のソフトが、ダウンロードできます。
曲がり損失係数の数値は、曲がりの角度、半径、管径などの影響をうけます。平均流速公式は、損失水頭が水と、管との摩擦だけで発生すると考えたものです。管水路の設計では、いろいろな損失水頭、管径や流量との関係を理解することが重要になります。管水路は、建設工事の上水道の管路や、工場の送排水管、油送用のパイプラインなどによく使われています。

方向の変化には、曲がりと屈折の2通りがあります

方向の変化には、曲がりと屈折の2通りがあります。流入による損失水頭は、水が管に流れ込むとき、流れはその入口で収縮し、続いて管全体に広がります。管水路における損失水頭は、管の全区間におこる摩擦損失水頭と、局部的な損失水頭の両方を足したものです。施工中には、地下水をくみ上げるウエルポイント工法などが必要になります。
管水路では、管が曲がったり、管径が変化したり、弁などの障害物があるため、流況が変わる箇所で渦が発生します。渦によりエネルギーが消費され、全水頭が減少します。曲がりのケースでは、管が曲がることにより、曲がりによる損失水頭と曲線部の摩擦損失水頭が生じます。
クラーヘンの公式、マニング、タルボット型、ルチーハ式など、管の流量計算、コルゲートフリューム、ヒューム管のフリーソフトのリンク集です。エネルギーを消費すると、局部的な損失水頭が生じことになります。
コルゲートパイプの流量計算、ヒューム管の流量計算、コルゲート管の流下能力、円形水路の流量計算、管水路の水理計算、ヒューム管流量、コルゲート水路などの管の流量計算のフリーソフトのリンク集です。平均流速公式が使えるのは、管の直径が一定な直線管水路の場合になります。

左右岸の地山に施工されるものは、リムグラウチングともいいます

基礎浅部の浸透流に対抗した安定性の向上、コア材料の流失防止を主な目的としています。左右岸の地山に施工されるものは、リムグラウチングともいいます。止水面は、グラウトカーテンと呼ばれます。
遮水工、柔構造樋管、水理計算、雨水雨量、洪水調節、等流不等流、排水、流量計算、水制、魚道、降雨強度式、確率雨量など、河川・ダムのフリーソフトのリンク集です。スラッシュグラウチングでは、リークが防止できない際は、コンクリート吹付けを行ったり、カバーコンクリートを使用したりします。
コンソリデーショングラウチングは、コンクリートダムなどの基礎の変形防止や、一体化を目的として、基礎面全体に施工します。根固めブロックの計算、護床ブロックの安定計算、河川樋管ソフト、河川の流速計算、湾曲部における水位上昇計算、沈下量計算、根固めブロックの重量計算などの河川・ダムのフリーソフトのリンク集です。
ブランケットグラウチングは、フィルダムの遮水ゾーンの基礎に施工されます。一定の幅があり、地質状況によっては数列施工するケースもあります。

流路工の計画は、一般に床固工と護岸工とを併用することを原則とします

流路工の計画は、一般に床固工と護岸工とを併用して計画することを原則とします。砂防ダム、遮水工、治山、台形堰の計算式、水通しの設計、越流量計算、非越流部の安定など、砂防ダム・護岸工・落差工のフリーソフトのリンク集です。
流路工の計画にあたっては、橋梁、配水管などの横断構造物は、できる限り設置しないようにします。流路工は、底を張らない構造を基本とします。勾配の変化点の上下流では、掃流力が50%以上変化しないように、勾配と水深を決定します。勾配変化のあるときは、その折点に床固工を計画して、帯工により勾配を変化させないことを原則とします。
落差工ソフト、砂防ダムの安定計算、落差工の構造、砂防堰堤の計算、砂防ダム設計、床固工の計算、砂防堰堤の設計、治山ダムの計算などの砂防ダム・護岸工・落差工のフリーソフトのリンク集です。勾配の変化を急激に行うと、変化点では洗掘や堆積が発生し、流路工の維持に困難を生じるケースがあります。流路工の渓床勾配は、上流部より下流部にかけて、緩勾配になるように計画します。

ダムの水通しを越流する水流は、通常は水通し下流端の線に直角に落下します

ダムの水通しを越流する水流は、通常は水通し下流端の線に直角に落下します。洗掘されても被害が広がらないようにカーテンブロックを設置します。越流部、横越流公式、越流ゼキの水理計算、減勢工の設計、計算、降雨強度式、ゴム堰、横越流堰などのフリーソフトが、ダウンロードできます。
セキと砂防ダムの構造について検討します。ダムの袖は、洪水が越流してアバットメントを損傷することがないような高さとします。落下した流水がスムーズに下流河道へ流下していくように、ダムの方向は水通し中心点で、計画箇所下流の河道流心線に直角となるように計画します。
限界水深から常流・射流を判定、開水路余裕高の算定、横越流余水吐けの計算、落差工の計算、砂防えん堤・ダムの設計など、水路工・管水路の計算、堰の流量計算、ダム・落差工の計算のソフトが、ダウンロードできます。減勢機能が十分に発揮できていないケースでは、構造物の下流に沈床などを設置して洗掘を防止します。水通し断面は、基本的には台形として計画します。

消波工の条件は、表面粗度が大きいもの、適度の大きさ、形、分布のある空隙をもつ

消波工の条件は、表面粗度の大きいものであること、適度の大きさ、形、分布のある空隙をもつことです。消波工の構造、波返工について検討します。降雨強度式、水面追跡、タルボット式、円形、確率雨量、降雨確率、マニング、水理公式、等流計算、不等流計算など、海岸・港湾・防波堤のソフトが、ダウンロードできます。
波返工とは、波やしぶきが堤内側に入り込む量を減らすことを主目的とし、堤防や護岸の表のり被覆工の延長として、堤防の天端上に突出した構造物をいいます。消波工は、最小限ブロック2個並び以上の天端幅とし、天端幅を多少広くとり、3~5列以上とします。波高の大きいところ、周期の長い波が来襲するところ、前面水深の大きいところでは、注意が必要です。
伸縮目地は、表のりの伸縮目地と一致させます。海岸、港湾、波、防波堤、防波堤ケーソン安定計算、波浪、クラーヘン式、降雨強度式、水面追跡などのフリーソフトが、ダウンロードできます。消波工の表のり勾配は、1:1.3~1:1.5程度とします。波返工の幅は、50cm以上とします。

敷地排水と下水道について

建物から出て下水道に接続するまでの敷地排水は、下水道が合流式の場合は、生活排水系統と雨水系統をを合わせて排除し、分流式では生活排水と雨水を別々の系統で排除します。下水道が不備の場合は、合併式または単独式浄化槽を設けます。
水質汚濁防止の点から合併処理浄化槽が増えており、小規模な合併処理浄化槽も開発され、住宅などに普及してきています。また、下水道も降雨時に汚水などが未処理で放流されないように雨水と汚水などを分ける分流式が新設の場合は主流となっています。

圧力式・真空式の下水道について

排水は、原則として重力で流すことに変わりないですが、こう配を設けるなどの制約があります。そのため、近年開発された圧力式下水道や真空式下水道を設けることが部分的に行われています。
圧力式下水道システムは、建物内は重力式で屋外に設置したグライダポンプユニットまで導き、破砕機構を有するポンプで排水を圧送し、接続管、圧送本管を経て処理施設または下水本管に導くシステムです。特徴として、圧送なので小口径で埋設深度を浅くでき、また管内に地下水の浸入がありません。
一方、真空排水システムは、ポンプユニットの代わりに、真空弁付き汚水ますを設けて、真空下水管を経て真空装置のある処理場または下水本管まで導く、圧送方式と同じ様に、小口径で埋設深度を浅くできます。地下水の浸入などはあり得るが、漏れだすおそれが少なく、汚水の漏れを嫌う場所への適用や危険な流体の搬送などに適します。




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