送水管の適正口径を計算したい

質問

井戸から配水池へ配管するために適正口径を求めたいのでご教示ください。
井戸のLWL=30m　配水池のHWL=85m Q=1.40m3/分　井戸から配水池までL=1,000mです。
現時点では、この程度の数値しかありませんが、どのような計算式を使えばよいのでしょうか。
また、これでは計算ができない場合、あと何が分かればよいのでしょうか。
お手数ですが、宜しくお願いします。

回答No.2

FT56F001

#1です。下記だと流速5m/s位になります。水力学の本によると「上水道では管内流速を0.5～2m/sにする」そうです。これを手がかりにすれば，管直径は0.12～0.24mと計算できます。シロウトがうかつなことを言ってもしょうがないので，このくらいにします。

回答No.1

FT56F001

物理の計算としてお答えします。実際の工事に使う数値は，専門の水道工事業者さんにご相談下さい。

井戸から排水池まで汲み上げる55mの落差分と管の摩擦損失を供給するポンプが必要になります。管の損失を落差の10%と仮定し，水頭5.5mと仮定します。
(ポンプを大きめにして管を細めにするか，ポンプをギリギリにして管を太めにするか，いくらかの選択があって難しそうです。)
圧力はp=ρgh=1000kg/m^3*9.8m/s^2*5.5m=53.9kPaとなります。層流と仮定してハーゲン・ポアズイユ則
q=πR^4/(8μ)(p/x)に代入します。流量q=1.4m^3/min=0.023m^3/s，水の粘度μ=1.8*10^-3Pa・s(0℃)，圧力p=53.9kPa，管の長さx=1000mとすると，管の半径R=0.038m，(管内径)直径76mmと算出されます。これに経験から決まる余裕を持たせて，やや太目の管を配管すると思います。