水理計算の基礎知識-17章
管との摩擦によって失われる力
管との摩擦によって失われる力
水が給水用具を通る時と同じように、給水管を通る時にも管壁との摩擦によってエネルギー（水頭）が失われます。
この、管との摩擦によって失われる水頭を、「管の摩擦損失水頭」のようにいいます。
管の摩擦損失水頭は計算式によって算出します。
計算式は通常、管径50ｍｍ以下の場合はウエストン（Weston）公式を、管径75ｍｍ以上（50ｍｍ超）の場合にはヘーゼン・ウィリアムス（Hazen_Williams）公式を用います（資料６）。
（資料６）
また、両公式にはそれぞれ流量図があり、これを用いて算出することもできます。
流量図とは、計算式で求めることができる流量、動水勾配、管径、流速の関係を図にしたもので、（図17－１）のようなものです。
（図17－１）
使用例１（図17－１－①）
流量0.1L/secで管径20mmの時の動水勾配を求める。
Ｙ軸の流量0.1の目盛りから右へ線をたどり、「Ｄ＝20ｍｍ」の斜め線との交点を下に線をたどって動水勾配11‰を求めます。
使用例２（図17－１－②）
動水勾配20‰で管径25mmの時の流量を求める。
Ｘ軸の動水勾配20の目盛りから上へ線をたどり、「Ｄ＝25ｍｍ」の斜め線との交点を左に線をたどって流量0.27L/secを求めます。
使用例３（図17－１－③）
流量1.0L/secで動水勾配150‰の時の適切な管径を求める。
Ｙ軸の流量1.0の目盛りから右へ線をたどり、さらにＸ軸の動水勾配150の目盛りから上へ線をたどった両者の交点の位置を調べます。
管径25ｍｍの斜め線と管径30ｍｍの斜め線との間に交点がありますので、適切な管径は30ｍｍ以上であることが分かります。
なお、（図17－１）はイメージ図ですので、詳細は水道局の要綱等に記載されている資料を確認してください。
ところで、計算式の方には管の摩擦損失水頭を求める式がありましたが、流量図には「水頭（m）」の項目がありませんでした。
では、どのように管の摩擦損失水頭を求めるのかといいますと、動水勾配から求めます。
動水勾配については次章で説明します。
