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マニング開水路流速計算

粗度係数0.013、径深1 m、勾配0.001を入力すると、マニング式で平均流速をメートル毎秒で求めます。米国単位を選べば、係数1.486を使ってフィート毎秒で計算します。ブラウザで無料で使えます。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

粗度: 0.013
径深: 1
傾き: 0.001

結果

単位系: Si
マニングのk係数: 1
速度: 2.4325212771
速度の単位: m/s

開水路の平均流速は、粗度と径深と河床勾配が分かったあと、排水・灌漑・河川水理の確認が最初に必要とする値です。マニング公式はその流速を直接与えます。V は k を n で割り、R の三分の二乗と S の平方根を掛けたものです。このマニング開水路流速計算機は粗度係数 n、径深 R、エネルギー勾配または河床勾配 S を受け取り、SI 単位で k が 1 のときはメートル毎秒、米国慣用単位で k が 1.486 のときはフィート毎秒の平均流速を返します。抵抗則は n や S が正でなければ定義できないからです。

開水路の平均流速を求めるマニング公式

ロバート・マニングの経験的な抵抗則は、土木と農業の技術者が粗度の数、径深、勾配を平均流速へ変える日常の道筋です。等流に対して書けば、V は k を n で割り、R の三分の二乗と S の平方根を掛けた値です。径深 R は流水断面積を潤辺で割った長さであり、円の幾何半径ではなく、開水路の摩擦公式すべてに現れる代表長さです。

勾配 S は無次元のエネルギー勾配で、長い角柱区間の等流水深では河床勾配として取ることが多いです。粗度係数 n は粒径の感触、植生、凹凸、線形を一つの数にまとめます。仕上げコンクリートは 0.012 から 0.015 付近、土水路は 0.020 から 0.030 付近、雑草や礫の多い水路はさらに大きくなります。

係数 k が単位系を担います。SI では R をメートルとし k は 1、V はメートル毎秒です。米国慣用単位では R をフィートとし k は 1.486、V はフィート毎秒です。

一部の便覧はその係数を 1.49 に丸めますが、この計算機は 1.486 を保ち、自動化が教科書の換算からずれないようにします。n は分母にあり S は平方根の中にあるため、どちらも零や負にはできません。粗度が零なら摩擦のない流れを意味し、勾配が零または逆勾配ではこの法則のもとで正の等流速は得られません。

負の n や S はデータの誤りであり、このページが掲げる物理ケースではありません。径深も正でなければなりません。乾いた断面や退化断面には報告すべき意味のある平均流速がないからです。

マニング流速の計算が役立つ場面

排水と灌漑の設計者は、まず測量または断面形状の補助から径深を取り、マニング式を当てて平均流速が侵食限界を下回るか堆積限界を上回るかを見ます。SI 区間と米国慣用区間が混ざる自治体の雨水表計算には、あるセルの k が 1.486 なのに隣が 1.49、次が 1 にならない決定的な基準が必要です。

大学の開水路の授業と試験生成器は、二つのコード経路を持たずに SI 形と米国形の両方を要し、n が零・勾配が零の場合は無限大や静かな NaN ではなく明確に失敗する必要があります。測量班の現場アプリは、実測または設計の n、スタッフゲージ形状からの R、測った河床勾配を受け取り、粗度校正用の平均流速を返せます。

等流水深の反復器でもなく、流量から水深を解きません。すでに n と R と S があり平均流速だけが必要なときに、この能力を選んでください。

活用例

水路と側溝の設計流速確認

設計マニング n、径深、河床勾配を平均流速に換え、被覆または土の許容最大流速と比較します。

開水路の宿題と試験の基準値

学習者が SI または米国慣用単位で n、R、S を送り、V = (k/n)·R^(2/3)·√S を確かめ、零または負の n や勾配をはっきり拒否できます。

雨水表計算とモデルへの入力

区間の粗度、径深、エネルギー勾配から決定的な平均流速系列を作り、矛盾する k 係数を表計算へ埋め込まずに済みます。

よくある質問

粗度係数または勾配が零や負だとどうなりますか？

マニング則は n ≤ 0 または S ≤ 0 では定義されず、その失敗は課金されません。

等流水深や水路の流量も求めますか？

いいえ。 n、R、S からの平均流速だけを評価します。必要なら先に形状から径深を求め、流量が要るときはご自身で V に面積を掛けてください。

マニング開水路流速計算機の料金はいくらですか？

ブラウザの道具は無料で、お手元で動きます。無効な入力は課金されません。

メートルではなくフィートで計算できますか？

できます。米国単位を選び、径深をフィートで入力すると、係数1.486を使ってフィート毎秒で返します。SI単位では係数は1で、結果はメートル毎秒になります。

粗度係数はどの値を使えばよいですか？

水路の表面に合った値を選びます。仕上げたコンクリートはおおむね0.012〜0.015、土の水路は0.020〜0.030で、草が茂った水路や玉石の水路はさらに大きくなります。

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/earth/manning-velocity

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/earth/manning-velocity \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"roughness":0.013,"hydraulic_radius":1,"slope":0.001}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/manning-velocity", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "roughness": 0.013,
    "hydraulic_radius": 1,
    "slope": 0.001
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/earth/manning-velocity",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "roughness": 0.013,
    "hydraulic_radius": 1,
    "slope": 0.001
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/manning-velocity", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"roughness":0.013,"hydraulic_radius":1,"slope":0.001}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"roughness":0.013,"hydraulic_radius":1,"slope":0.001}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/manning-velocity", 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

{
  "roughness": 0.013,
  "hydraulic_radius": 1,
  "slope": 0.001
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "earth.manning_velocity",
  "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

粗度係数または勾配が零または負のときは invalid_input で拒否します。

入力契約、応答の形、誤りの扱い

1 を 0.013 で割り、1 の三分の二乗と 0.001 の平方根を掛けた値がそれだからです。検証失敗は前払い残高を消費しません。必須の有限数を三つ入れた JSON 本体を POST してください。roughness（別名 n、manning_n、roughness_coefficient、manning_roughness）は正のマニング係数、hydraulic_radius（別名 r、R、radius、rh）は SI ならメートル、米国慣用ならフィートの正の径深、slope（別名 s、S、bed_slope、energy_slope、s0、friction_slope）は正の無次元の高低差対延長です。任意の unit_system は閉じた集合 si または us を受け付け、省略時は si です。値は JSON の数でも、厳密な有限パターンに合う数値文字列でも構いません。欠落フィールド、非有限値、零または負の粗度や勾配、正でない径深、十を超える n、十を超える S、一兆を超える R は invalid_input とフィールド名付きのメッセージで失敗し、課金されません。成功時は roughness、hydraulic_radius、slope、解決済みの unit_system をエコーし、続けて manning_k（1 または 1.486）、velocity、velocity_unit（m/s または ft/s）、method を manning、短い formula 文字列、丸めた数値を入れた equation を返します。例：roughness 0.013、hydraulic_radius 一メートル、slope 0.001、SI 単位では約 2.4325 メートル毎秒になります。料金は成功した要求ごとに定額の $0.002 で単位は item です。

マニング流速 API が本領を発揮する場面

実装は純粋な parse の tier A なので、成功した呼び出しは公開の基本料金 $0.002 で、モデルトークンも外向きネットワークもありません。

技術的な質問

マニング式で開水路の流速を求めるにはどうしますか。

正の有限な roughness n、hydraulic_radius R、slope S を送ってください。API は V = (k/n)·R^(2/3)·√S を返し、SI では k = 1（m/s）、米国慣用では k = 1.486（ft/s）です。

マニング流速計算機はどの単位を使いますか。

unit_system si（既定）は R をメートルで受け k = 1 の m/s を返します。unit_system us は R をフィートで受け k = 1.486 の ft/s を返します。勾配は常に無次元比です。

KITの完全なドキュメントを見る →