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開水路流量の計算

Q: 開水路流量計算機はどの単位を使いますか？

SI のみです。 面積は平方メートル、水力半径はメートル、勾配は分数、n は無次元です。米国慣用の因子 1.486 も単位換算もありません。

断面積3 m²、径深0.6 m、勾配0.001、粗度係数0.015の水路を流れる量は、毎秒約四・五立方メートルです。この4つの値を入れるだけで、流量と平均流速が分かります。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

面積: 3
径深: 0.6
傾き: 0.001
粗度: 0.015

結果

流量: 4.4991536946 m3/s
流出量: 4.4991536946
平均速度: 1.4997178982

開水路の流れは、水路、部分満水のカルバート、自然河川、雨水渠における自由水面の流量です。等流で世界的に用いられる SI の Manning 公式は Q = (1/n) A R の三分の二乗に S の平方根を掛けたもので、面積が平方メートル、水力半径がメートル、勾配が無次元、n が Manning 粗度のとき Q は立方メートル毎秒です。この計算機はそれら四数を受け取り、断面が空でなければ体積流量と平均流速を返します。

開水路流量に対して Manning 公式が計算するもの

Manning 公式は、開水路の平均流速を水力半径、エネルギー勾配、河床と河岸の肌理を表す粗度係数 n に結びつける経験的な等流公式です。SI 単位では流速は V = (1/n) R の三分の二乗に S の平方根を掛けた値であり、流量は Q = A V、展開すると Q = (1/n) A R の三分の二乗に S の二分の一乗です。

面積 A は平方メートルの通水断面です。水力半径 R はその面積を潤辺（固体と流体の境界長さであり、自由水面ではない）で割った比であり、ここではメートルの長さとして与える必要があります。この計算機は幾何から R を再計算しません。

S は無次元のエネルギー勾配で、等流では河床勾配に等しく、百分の一の十分の一なら 0.001 のように分数で書きます。Manning の n は正の粗度係数です。滑らかなコンクリートは 0.012 付近、土水路は 0.025 付近、植生や自然河川はしばしば 0.03 から 0.05 です。

検索意図は開水路流量の計算、Manning 公式、水路の流量、A・R・S・n からの立方メートル毎秒に集まります。すでに断面と勾配がある人はその積が欲しく、既知の平均流速で面積を掛ける管路ツールでも、水力半径だけの比でも、堰公式でもありません。このページは SI の Manning 積だけを計算します。

名前付きの矩形や台形から A や R を導出せず、因子 1.486 が出る米国慣用単位も換算せず、材料表から n を引かず、水面形を伴う漸変流も解きません。返す流量が立方メートル毎秒になるよう、単位は終始 SI に揃えてください。

開水路 Manning 計算機の用途、近傍ツール、料金

灌漑の設計者は、Manning の Q が需要に一致するまで水深を反復します。この端点は、矩形・台形・不整形の測量から面積と水力半径が分かったあとの内側の評価です。雨水をモデル化する人は、Saint-Venant の完全なソルバーを開く前に、カルバートやライニングした側溝の等流見積もりを確かめます。

教育実験では水深が変わる矩形水路の流量を、A = b y と R = b y / (b + 2 y) を与えられた n と S と組み合わせて計算し、堰や水路のレーティング曲線と照合するよう求めます。水理ライブラリのソフトウェア試験は、幾何モジュールのリファクタが Manning 積を黙って変えないよう、期待する SI の Q を固定する必要があります。

測量した断面、潤辺の巻尺から直した R、河床勾配、ハンドブックの n がすでに並ぶ現場メモは、流域モデルを立てずにその四数を立方メートル毎秒にできます。このページは既知の平均流速で面積を掛ける管路流量ツールでも、水力半径だけの計算機でも、広頂堰の流量公式でもありません。

宿題の採点や Manning 積の手計算の照合で即座に確かめたいときはブラウザのフォームを使ってください。検証失敗は残高を消費しません。結果は完全に決定的で、同一入力は常に同じ流量と、同じ公式・手法ラベルを返し、言語モデルも外向きの通信も壁時計への依存もありません。

活用例

灌漑水路の等流確認

設計または測量した通水断面積、水力半径、河床勾配、Manning の n を、水路・取水路・ライニング側溝の寸法決めの前に SI の立方メートル毎秒の流量へ変換します。

水理学の宿題と実験の解答

矩形および台形の水路断面について決定的な Manning の Q を生成し、学習者が (1/n) A R の三分の二乗に S の二分の一乗を手計算やレーティング曲線と照合できるようにします。

雨水モデルとライブラリのフィクスチャ

空の河床や平坦区間の流量零を含め、SI の A・R・S・n 組の期待開水路流量を単体試験とノートに固定し、完全な幾何ソルバーを埋め込みません。

よくある質問

Manning の n が零または負だとどうなりますか？

Manning 公式は n で割るため、零または負の粗度は物理的な係数ではなく、課金されません。

開水路流量計算機はどの単位を使いますか？

SI のみです。面積は平方メートル、水力半径はメートル、勾配は分数、n は無次元です。米国慣用の因子 1.486 も単位換算もありません。

Q = A·v や堰の流量公式と何が違いますか？

このページは A、R、S、n から SI の Manning を評価します。既知の平均流速で面積を掛ける管路ツール、水力半径だけの比 R = A/P、広頂堰の公式は、検索意図も能力も異なります。

マニングの粗度係数nはいくつを使えばよいですか？

便覧の代表値は、なめらかなコンクリートで約0.012、土の水路で約0.025、植生のある水路や自然河川で0.03から0.05です。材料表から自動で選ばないので、選んだ値を入力してください。

径深はどう求めますか？

流水断面積を潤辺で割ります。潤辺は水に接している底と岸の長さで、水面は含みません。水路の形からは自動で計算しないので、結果をメートルで入力してください。

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/phys/open-channel-flow

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/phys/open-channel-flow \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"area":3,"hydraulic_radius":0.6,"slope":0.001,"roughness":0.015}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/open-channel-flow", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "area": 3,
    "hydraulic_radius": 0.6,
    "slope": 0.001,
    "roughness": 0.015
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/open-channel-flow",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "area": 3,
    "hydraulic_radius": 0.6,
    "slope": 0.001,
    "roughness": 0.015
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/open-channel-flow", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"area":3,"hydraulic_radius":0.6,"slope":0.001,"roughness":0.015}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"area":3,"hydraulic_radius":0.6,"slope":0.001,"roughness":0.015}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/open-channel-flow", 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

{
  "area": 3,
  "hydraulic_radius": 0.6,
  "slope": 0.001,
  "roughness": 0.015
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.open_channel_flow",
  "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。

制限

`max_abs_area`	1000000000000
`max_abs_hydraulic_radius`	1000000000000
`max_abs_slope`	1000000000000
`max_abs_roughness`	1000000000000

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

粗度が零または負のときはゼロ除算ではなく invalid_input で拒否します。成功した API 呼び出しは $0.002 で課金され、検証失敗は請求されません。

入力契約、SI Manning の評価、エラーの扱い

面積、水力半径、勾配は非負でなければなりません。面積零の空断面、消える水力半径、勾配零の平坦区間は流量零となり、これは正当な等流の結果です。負の面積・半径・勾配は物理的な開水路状態ではなく拒否されます。粗度は厳密に正でなければなりません。n が零または負であることはこの能力の製品契約です。10^{12} を超える大きさは対応範囲外として拒否します。formula と method のラベルは SI Manning 経路を示します。形状ヘルパーも単位換算もありません。必須の有限数四つを含む JSON 本体を送ってください。area は平方メートルの通水断面積 A、hydraulic_radius はメートルの R、slope は無次元のエネルギーまたは河床勾配 S、roughness は Manning の n です。各欄は JSON の数でも、数として解釈できる数値文字列でも構いません。欠落、空文字、非数値テキスト、NaN、Infinity は直ちにその欄を名指しして invalid_input となり、検証失敗は課金されません。Manning 公式は n で割るため、Infinity や NaN を返す代わりに明確な invalid_input で拒否します。area には別名 A、flow_area、cross_section、cross_section_area、section_area を、hydraulic_radius には別名 R、radius、Rh、hydraulic_r を、slope には別名 S、bed_slope、energy_slope、channel_slope、gradient を、roughness には別名 n、manning_n、manning、roughness_coefficient、n_manning を受け付けるので、フォームやスクリプトが教科書の記号を使えます。検証のあとエンジンは Q = (1/n) A R の三分の二乗に S の二分の一乗を評価し、入力と結果を小数十二桁に丸めるので、同じ要求は JavaScript エンジン間で同じ JSON になります。四欄をエコーし、立方メートル毎秒の flow_rate と同義の discharge を報告し、面積が正のときは mean_velocity を含めます。無料のブラウザ実行器は Worker と同じ同型ライブラリを読み込みます。

開水路 Manning 計算機の用途、近傍ツール、料金

同じ契約の下で多数の面積・半径・勾配・粗度の組の安定した JSON が必要なスクリプト、ノート、授業基盤では API を使ってください。成功した各要求は $0.002 の課金単位一件です。

技術的な質問

Manning 公式で開水路流量をどう計算しますか。

有限の非負である area (m²)、hydraulic_radius (m)、slope（無次元）と、厳密に正の Manning 粗度 n を送ってください。API は Q = (1/n) A R^(2/3) S^(1/2) を flow_rate として立方メートル毎秒で返します。

開水路流量計算機の料金はいくらですか。

ブラウザのツールは無料です。API 要求は成功一件につき $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効な入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

開水路流量の計算

無料で実行

計算例

開水路流量に対して Manning 公式が計算するもの

開水路 Manning 計算機の用途、近傍ツール、料金

活用例

灌漑水路の等流確認

水理学の宿題と実験の解答

雨水モデルとライブラリのフィクスチャ

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

入力契約、SI Manning の評価、エラーの扱い

開水路 Manning 計算機の用途、近傍ツール、料金

技術的な質問

ありがとう