給水装置工事主任技術者 過去問
平成28年度（2016年）
問34 (給水装置計画論 問34)

この問題は、逆算で流量を算出するものです。

水頭の計算としては、
「配水管の水頭＞＝管の摩擦損失水頭＋給水具の損失水頭＋配管の水頭差＋余裕水頭」
となります。

ここでわかっている数量として、
「20＞＝管の摩擦損失水頭＋８＋３＋５」
となり、管の摩擦損失水頭は４ｍとなります。

管の摩擦損失水頭の計算としては、
「管の摩擦損失水頭＝（管の長さ（ｍ）×動水勾配（‰））／1000」
となります。

管の長さは、0.5＋5.0＋20.0＋2.5 ＝ 28.0ｍ

ここで、わかっている数字を代入します。

４＝（28 × 動水勾配）／1000

動水勾配は、約143‰となり、図－２で呼び径20㎜を参照すると、流量は約0.45Ｌ／秒となります。0.45Ｌ／秒を分単位に変換すると、27Ｌ／分となり、算出結果以上の「２」が答えとなります。

配水管の水頭圧＝20m、給水管以外の器具の損失水頭＝8m、余裕水頭＝5mです。

高低差＝0.5＋2.5＝3mです。

給水管の摩擦損失水頭＝20m－8m－3m－5m＝4mとなります。

配管長＝5＋0.5＋20＋2.5＝28mとなり、

動水勾配＝28m÷4×1,000≒142.9≒140‰

動水勾配140‰、問題文から口径は20㎜ですので約0.45L/秒となります。

図で示す給水装置において、Ｂ地点の余裕水頭が5mの場合の、給水栓からの流出量を求める問題です。

 

直管換算長 L [m]とは、水栓類、水道メータ、管継手部などによる損失水頭が、これと同口径の直管の何メートル分の損失水頭 h [m]に相当するかを、直管の長さで表したものです。

 

動水勾配を I [‰] とすれば、次の式が成り立ちます。

L＝(h／I)×1000

I＝(h／L)×1000、L＝25＋0.5＋2.5＝28 [m]、

h＝(A地点水頭)20m－(分水栓・甲形止水栓・水道メーター・給水栓・管曲がり損失水頭の合計)8m－(A-B間の高低差)3m－(Ｂ地点余裕水頭)5m＝4 [m]

I＝(4／28)×1000＝143＊６０[‰]

 

ウエストン公式による給水管の流量図から、配管口径 20 mmを考慮して、流量を求めます。

動水勾配143‰で、口径20mmに対応する流量は、約0.45 L/s＝27 L/分≒28 L/分