趣味を楽しむ：流れのある小庭

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流れのある小庭

 流れの勾配

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流速の計算　マニングの式

流速Ｖは次の式で求めることができます。
趣味を楽しむ：マニングの式
　 この式は、マニングの式と言い、側溝や下水などの流れにも適用されます。
趣味を楽しむのだからどんな流速になろうとメッソで作ればよいと言う考え方もあるでしょうが、私はいくら趣味とは言えできるだけのことはしておきたいと考え、このような計算をしてみたのです。
粗度係数ｎと言うのがありますが、これは流路の底面がどのようになっているかを表す数値です。つまり、コンクリート仕上げであるとか、砂利であるとか、土であるとかいろいろの面があり、それによってｎは少しづつ違いますが、ここでは代表的な値、０．０２を使えばよいと思います。
また、水深が流路の幅に比べて小さければ、Ｒは単なる平均水深として差し支えありません。
水深が深いとか、Ｕ字型であるとかの場合、正しい値とするには、水が接している面の長さＳで水流の断面積を除した値とします。
例えば、流路の幅が１ｍで、水深が０．２ｍであれば、水流の断面積は０．２、水の接している長さは、１．４ですから、Ｒ＝０．２／１．４＝０．１４とするわけです。
^の記号はべき乗を表します。例えば、2^(1/2)は、２の1/2乗、つまり２の平方根です。
　
　
 　
　
　

計算例

日本庭園の場合、流速が早すぎると落ち着きがないように感じられ、遅すぎると止まっているように感じられます。
また、水路の幅が広い場合は比較的流速が早くてもあまり違和感はありませんが、狭い水路でその様にすれば、気ぜわしく感じるわけです。
和風の庭園では、流速は０．２ｍ／ｓから０．５ｍ／ｓ程度が良いと言われています。
私の場合、趣味を楽しむのであるとは言え、この考え方を取り入れることにしました。小庭園であり、流れの幅は小さいですから、０．２ｍ／ｓに近い領域のほうが良いだろうと考えます。
計算例を示します。
勾配は　１／１００　とします。

　　水深　　　　　　　Ｒ＝０．０１　　（＝１ｃｍ）
　　勾配　１／１００　Ｉ＝０．０１
　　粗度係数　　　　ｎ＝０．０２

として、マニングの式に入れますと、
　　Ｖ＝０．２３　ｍ／ｓ
となります。
すなわち、水深１ｃｍならば、流速は０．２３ｍ／ｓ　となります。

水路の幅を２０ｃｍとすれば、流量は次のようになります。

　　　２０＊１＊２３＊６０／１０００＝２７．６　リットル／分

ざっと　毎分　２８　リットル　の流量と言うことになれます。
結局、勾配は　１／１００　として、ほぼ良好な流れとなると考えられるわけです。 　
　
 　
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