雨水

合理式による流出量計算ツール(Q = CiA)

合理式は、雨水流入桝、側溝、雨水管の規模を決定するために、小規模な排水区域のピーク流出量を求める標準的な方法です。降雨強度は、到達時間に等しい継続時間について求める必要があります。

ピーク流出量  cfs
ピーク流出量  gpm

計算式

Q = Cf × C × i × A です。Q は立方フィート毎秒(cfs)、i は時間あたりインチ(in/hr)、A はエーカーです。1 エーカーインチ毎時は 1.008 cfs で、単位が合うように 1.0 として扱います。Cf × C の積は 1.0 を上限とします。1 cfs = 448.83 gpm です。

計算例

C = 0.5、10 年確率の強度が 4.0 in/hr の 10 エーカーの住宅混在地の場合:Q = 0.5 × 4.0 × 10 = 20 cfs(約 8,977 gpm)です。

前提条件と制限

  • 小規模な流域を対象としており、一般に約200エーカー以下です(多くの機関はさらに低い上限を設定しています)。
  • 降雨強度は、集水時間に等しい継続時間について、区域全体で一様とみなします。
  • ピーク流量のみを示すもので、流出量や流出ハイドログラフは示しません。
  • FHWA HEC-22 による頻度係数は、25 年確率では 1.1、50 年確率では 1.2、100 年確率では 1.25 です。

よくある質問

どの流出係数を使うべきですか?

FHWA HEC-22の代表的な値:舗装面と屋根は約0.70から0.95、一戸建て住宅は0.30から0.50、芝生は土質と勾配によって0.05から0.35です。地域の排水マニュアルで値が定められている場合もあります。

降雨強度はどこで入手できますか?

NOAA Atlas 14 降水頻度データサーバー(PFDS)または地域のIDF(降雨強度・継続時間・頻度)曲線から、集水時間と設計再現期間に等しい継続時間を用いて求めます。

いつ合理式を使うべきではありませんか?

流域が大きい、または複雑な場合や、調整池の設計に流出水量が必要な場合は、代わりに NRCS TR-55 またはハイドログラフ法を使用してください。

出典