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台形水路の径深計算

Q: どの単位を使えばよいですか？

出力も同じ単位系です。 抵抗式がメートルを要求する場合はSIへの換算をご自身で行ってください。

Q: Manning流量や等流水深も解きますか？

いいえ。 断面の幾何量（面積、水面幅、潤辺、径深、水力深さ）のみを返します。続けてご自身のn、S0、抵抗式を適用してください。

底幅10、水深2、側法1.5:1の水路なら、流水断面積は26、径深は約1.510653で、単位は入力と同じ長さ単位です。側法を0にすれば長方形断面になります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

底辺の幅: 10
深さ: 2
側面勾配: 1.5

結果

断面の種類: trapezoidal
上幅: 16
流水断面積: 26
潤辺: 17.2111025509

開水路の設計者や土木系の学生は、Manning・Chezy・限界流の式に進む前に台形断面の幾何量が必要です。法面と余裕高の手書き図では、勾配を角度ではなくz対1で書いたときに流水断面積と潤辺を誤りがちです。この台形水路の径深計算機は底幅・流水深・水平対鉛直の法面比を受け取り、流水断面積・自由水面の水面幅・潤辺・径深R（A/P）・水力深さA/Tを、入力と同じ長さ単位で返します。法面ゼロなら矩形水路を別ツールなしで扱えます。

台形開水路の面積・潤辺・径深の公式

台形開水路は幅bの平坦な河床、一定の側法を持つほぼ直線の両岸、鉛直水深yの自由水面から成ります。側法はz対1で表し、水深1に対し水平方向にzの法面を意味します。自由水面の水面幅Tはbに2zyを加えた値となり、各岸が水平投影zyを寄与するためです。

流水断面積（水の横断面積）は河床幅と水面幅の平均に水深を掛けたもので、A＝y(b＋zy)に簡約されます。潤辺は水と接する固体境界の長さで、河床と二つの斜面です。各斜面の長さはy√(1＋z²)なので、P＝b＋2y×その斜長係数です。

径深RはA/Pで定義され、開水路のManningやDarcy–Weisbachなどの抵抗式に現れる代表長さです。水力深さD＝A/Tはフルード数や限界流の確認に用います。zが0のとき岸は鉛直で、Tはb、Aはby、Pはb＋2y、Rはby/(b＋2y)となり、古典的な矩形断面になります。

出力は入力と同じ長さ単位系を共有します。SIの抵抗係数が必要ならフィートからメートルへの換算は呼び出し側で行ってください。

この水路断面の計算が役立つ場面

排水・灌漑の設計者は台形テンプレートで側溝や土水路を寸法決めし、A・P・Rの正確な把握が等流水深や通水能のManning式の第一歩です。矩形と台形区間が混在する自治体の雨水スプレッドシートには、1.5対1の法面が度単位の角度バグにならない決定論的オラクルが必要です。大学の開水路科目や試験生成器は、二つのコード経路を持たずに台形と矩形極限の両方を要します。

測量班の現地アプリは実測の河床幅・標尺水深・設計法面を受け取り、粗度校正用の径深を返せます。不正入力は課金されません。

活用例

水路・側溝の通水能の準備

設計の河床幅・水深・法面z:1から流水断面積・潤辺・径深を求め、その後にManningやChezyで流量を評価します。

宿題・試験の自動採点

開水路幾何の設問を決定論的オラクルで採点し、法面が0のときの矩形極限も同じ経路で扱います。

よくある質問

側法z:1とは何ですか？

zは鉛直1に対する水平の走りです。1.5の法面は各岸で水深1あたり水平1.5を意味します。

どの単位を使えばよいですか？

出力も同じ単位系です。抵抗式がメートルを要求する場合はSIへの換算をご自身で行ってください。

Manning流量や等流水深も解きますか？

いいえ。断面の幾何量（面積、水面幅、潤辺、径深、水力深さ）のみを返します。続けてご自身のn、S0、抵抗式を適用してください。

台形水路の径深はどう計算しますか？

流水断面積を潤辺で割ります。断面積は水深×（底幅＋側法×水深）、潤辺は底幅と2つの斜面の長さの合計です。底幅10、水深2、側法1.5:1なら、26を約17.211103で割って約1.510653になります。

水路の水理水深とは何ですか？

流水断面積を水面幅で割った値で、フルード数や限界流の確認に使います。底幅10、水深2、側法1.5:1の例では、断面積26を水面幅16で割って1.625になります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/trap-channel-geo

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/trap-channel-geo \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"base_width":10,"depth":2,"side_slope":1.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/trap-channel-geo", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "base_width": 10,
    "depth": 2,
    "side_slope": 1.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/trap-channel-geo",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "base_width": 10,
    "depth": 2,
    "side_slope": 1.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/trap-channel-geo", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"base_width":10,"depth":2,"side_slope":1.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"base_width":10,"depth":2,"side_slope":1.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/trap-channel-geo", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "base_width": 10,
  "depth": 2,
  "side_slope": 1.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.trap_channel_geo",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

欠落フィールド、正でない幅や水深、負の法面など不正入力はinvalid_inputで失敗し、課金されません。

入力契約・別名・応答形・エラー

数値は自動化の安定のため小数12桁に丸めます。流量が必要ならご自身のManningのnと河床勾配を組み合わせてください。本能力は断面幾何のみを計算し、不等流や土砂輸送は解きません。必須の有限数3つを含むJSON本体をPOSTしてください。base_width（正の河床幅b。別名b、bottom_width、width、bed_width）、depth（正の流水深y。別名y、flow_depth、water_depth、h）、side_slope（z対1形式の非負z。別名z、z_ratio、side_slope_z、m）です。値はJSON数値でも数値文字列でも構いません。欠落フィールド、非有限値、正でないbase_widthやdepth、負のside_slopeはinvalid_inputとなり、フィールド名を含むメッセージが返り、課金されません。成功時は3入力をエコーし、zが0ならsection_typeをrectangular、それ以外はtrapezoidalと報告し、top_width、flow_area、wetted_perimeter、hydraulic_radius、hydraulic_depth、簡潔なformula文字列、短いメッセージを返します。例：base_widthが10、depthが2、side_slopeが1.5なら水面幅16、流水断面積26、潤辺は10＋4√3.25、径深はその面積を潤辺で割った値で、いずれも同じ長さ単位です。

台形水路の径深APIが役立つ場面

実装は純parseのtier Aのため、成功呼び出しは公開の基本料金$0.002のみで、モデルトークンも外向き通信もありません。リクエストを小さく保ち、丸めた面積と径深をテストに固定すれば、土木CADプラグイン・LMS採点・エッジワーカー向けに再現可能な断面幾何が得られ、本格的な水理モデリング一式は不要です。

連携の活用例

雨水スプレッドシートとGIS

自治体の排水シートからAPIを呼び、矩形・台形区間が無料ブラウザウィジェットと同じA・P・R式を使うようにします。

技術的な質問