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#5147 Re: 水路の流量の計算
遅いレスポンスですが、質問者からの訳の判らない再質問もあるので少し時間を掛けましょう。
マニングの式は、径深(水理学的平均水深;通水断面積を潤辺で除したもの)、動水(水面)勾配又は水圧、マニングの粗度係数(水路の抵抗)をパラメータとして平均流速を導き出す実験式です。
この式は満管(閉水路)にも開水路(自由水面を持つ)にも使用されます。
動水勾配と粗度係数を一定にして、水位が変動した場合の流量の算定に使用します。
動水勾配と粗度係数を一定にして、流量が変動した場合の水深を算定することも可能です。
(実際の計算は少々たいへんですが・・・)
同様に径深と粗度係数を一定として、想定水量を流下させる場合の動水勾配の算定に使用します。
同様に最大流速を一定として、最大動水勾配又は最小断面積の算定に使用します。
ですから、8割水深(別に割合でなく、上部に余裕を取るとの考え方でも同様)と考えるなら、断面形状は一定で、必要流下能力に対して考慮できるパラメータは動水勾配と断面積の二つしか有りません。つまり、動水勾配が定められれば必要断面積が定まります。断面積が定められていれば必要動水勾配が定まります。
別の視点で、水理学的に有利な断面(最大流量を流せる断面)は断面の固有形状によって異なり、円形の場合であれば満水よりも自由水面を持つ場合のほうが流量や流速が大きくなります。長方形断面水路であれば水路幅が水深の2倍の時です。台形であれば正六角形の半分の形をしている時です。
(水理特性曲線をご自身で作成されるとよろしい)
損失を求める算定式とありますが、マニング式では算定式など存在せず、パラメータとして扱っています。河川などに実際に利用する場合古い文献ですが『「二訂 建設省河川砂防技術基準(案)調査編(1986建設省 (←現国土交通省)河川局)」の6章「粗度係数及び水位計算」では、河川の水位計算 (流量から水位への計算)には一般にマニングの粗度係数を用いること、粗度係数は 低水流量・高水流量に対して、できるだけ多数の観測資料から検討すること』とされて います
つまり、貴方の質問は、何を求めたいのか明らかでなく、加えて質問する為の最低限の整理すらしていないと感じられるのです。
高度な問題ではありません。精々高等学校程度の代数能力と専門学校で学ぶ程度の基礎的な水理学の問題です。