使い方
- 流量（毎秒リットル）を入力します。例えば20です。
- 内径（mm）を入力します。例えば150です。管の長さ（m）は例えば300です。
- 管の材料の粗度係数 Cを入力します。鋳鉄なら例えば130です。
- 管全体の損失水頭、100 mあたりの損失、流速を読み、その後に計算の手順を確認します。
ヘーゼン・ウィリアムス式
水は管の壁をこすりながら流れるため、圧力を失います。ヘーゼン・ウィリアムス式は、乱流の水が管の中を流れるときの摩擦による損失を与えます。EPAのEPANETマニュアルはこれを米国単位で示しています。ここでの式は、メートルと立方メートル毎秒で書いた同じ式です（EPANET 2 Users Manual、3.1節、表3.1、英語）。
hL = K × L × q^1.852 ÷ (C^1.852 × d^4.871)
hL = 管全体の損失水頭（m）
K = SI単位で10.67（EPAの米国形は4.727）
L = 管の長さ（m）
q = 流量（m³/s）
d = 内径（m）
C = 粗度係数
v = q ÷ (π d² ÷ 4)、平均流速（m/s）- 流量は1.852乗されるため、流量を2倍にすると損失は3.61倍になります。
- 内径は−4.871乗されるため、内径を半分にすると損失はおよそ29倍になります。
- マニュアルによると、この式は水に対してのみ、乱流の場合にのみ使えます。
粗度係数 C
C は管の材料によって決まります。管が古くなると、腐食や堆積物によって内側が粗くなるため、C は下がります。そのため古い管には、表の新しい管の値より低い値を使う必要があります。EPANET マニュアルは、新しい管について次の値を示しています（表3.2）。
| 新しい管の材料 | C |
|---|---|
| 鋳鉄 | 130から140 |
| コンクリートまたはコンクリート内張り | 120から140 |
| 亜鉛メッキ鉄 | 120 |
| プラスチック | 140から150 |
| 鋼 | 140から150 |
| 陶管（焼成粘土） | 110 |
このツールが含まない内容
- 曲がり、T字管、バルブ、継手での小さな損失。マニュアルはこれらを速度水頭に対する損失係数で扱い、短い管では合計の大部分になることがあります。
- 水以外の液体や気体。この式は水にだけ使います。
- ポンプ、管に沿った高低差、出口で必要な圧力。
計算例：150 mm の管、300 m、20 L/s、C 130
流量は0.02 m³/s、内径は0.15 m なので、流積は π × 0.15² ÷ 4 = 0.01767 m² で、平均流速は0.02 ÷ 0.01767 = 1.13 m/s です。損失水頭は10.67 × 300 × 0.02^1.852 ÷ (130^1.852 × 0.15^4.871) = 2.86 m で、管100 mあたり0.95 m です。
| 数値 | 値 |
|---|---|
| 流積 | 0.01767 m² |
| 平均流速 | 1.13 m/s |
| 300 mの損失水頭 | 2.86 m |
| 100 mあたりの損失水頭 | 0.95 m |
よくある質問
鋼管には、どの C の値を使うべきですか？
新しい鋼管については、EPA のマニュアルは C を140から150の間としています。堆積物のある古い管には、より低い値を使ってください。表は新しい管のためのものだけです。
損失水頭がメートルで示されるのは、なぜですか？
損失は、摩擦が使い切る水の柱の高さです。そのため2.86 m とは、水が2.86 mの水柱が与える圧力と同じだけ圧力を失うことを意味します。
曲がりとバルブは、計算に含まれますか？
いいえ。曲がり、T字管、バルブの損失は別に加えてください。継手が多い短い管では、それらが合計の大きな部分になることがあります。
油や空気にも使えますか？
いいえ。EPA のマニュアルは、ヘーゼン・ウィリアムス式が水にだけ当てはまると述べており、このツールもその規則に従います。他の液体や気体には、ダルシー・ワイスバッハ式のような別の式が必要です。
入力した数値はサーバーに送られますか？
いいえ。計算はお使いのブラウザ内で行われ、入力した内容は当サイトに送信されることも保存されることもありません。
出典
数値と文章の最終確認日：2026年11月10日火曜日。