水理学のせき(堰)について教えて下さい。

質問

水理学基礎のレポートを提出しなければならないのですが。

「せき(堰)による流量観測において、せきの種類によって、測定精度が異なる。どのように異なるかを説明しなさい。」

固定堰かつ刃型堰、四角堰を具体的に比較して文章にまとめろということなのでしょうが、教科書などを読んでもよく分かりません。

水理、土木などに詳しい方教えて下さい。また、有益なサイトなどもおれば一緒に挙げていただけると助かります。

回答No.1

masa2211

>固定堰かつ刃型堰、四角堰を具体的に比較
そうではなくて、三角堰、四角堰、全幅堰の比較です。
２つヒントを言うと、

１.
堰の場合、水深を測り、水深から流量公式で流量に換算するわけで、
どんな堰でも、水深の精度は同じ。絶対値で１ミリ程度。
※ポイントゲージにバーニヤが付いているが、表面張力のせいで0.1ミリまで計測は難しすぎる。また、水深の精度は同じでであることに同意してもらえれば、論旨には影響しない。
水深を１ミリ間違えたら流量がどう変わるか考察する。

２.
堰の形状により流量公式は異なる。
具体的には、四角堰系列の場合、
Ｑ＝ＣＢＨ^1.5 、Ｃは、堰の寸法や水深の関数であり固定値ではない。
よって、寸法の範囲があり、範囲を越えると精度が保証できない。
ただし、概略のＣの値というものが存在するので精度は落ちるものの流量測定は可能。

まあ、実務的には１.のほうが決定的な理由であり、流量の大小で三角堰、四角堰、全幅堰のどれにするか決めるわけです。

補足

ご回答ありがとうございます。
水理学で、ベンチュリーメーターの演習問題を解いている段階だったのですが、「冬休みの課題としてせきについてのレポートを書け」と言われましてとても困っておりまして…レポートは提出済ですが未だに考えていたので助かります。
しかし私の理解力が足らず困惑しております…お時間がある時に補足について一言いただけますと幸いです。

引用させていただきますと、
>堰の形状により流量公式は異なる。
>具体的には、四角堰系列の場合、
>Ｑ＝ＣＢＨ^1.5 、Ｃは、堰の寸法や水深の
>関数であり固定値ではない。
>よって、寸法の範囲があり、範囲を越える
>と精度が保証できない。
>ただし、概略のＣの値というものが存在す
>るので精度は落ちるものの流量測定は可
>能。

つまりそれぞれの測定精度が異なるのは、理論上は(せきの寸法は範囲内、水深の精度は同じだと同意する場合)せきの形状により流量公式が異なること、Cが精度の高い式かどうか、またCの中身である堰の幅・堰高・越流水深に起因するということで宜しいでしょうか？