平成24年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-17は、貯水位の異なる2つの貯水池を結ぶ管水路について、損失を考慮したベルヌーイの式を問う問題です。5つの記述のうち最も適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、4つの水頭の定義と組合せを覚えているかを問うものです。引っかけの核心はピエゾ水頭と動水勾配線から位置水頭を落としてある点で、どちらも位置水頭を含みます。

残る2つは分母の取り違えです。圧力水頭はρgで、速度水頭は2gで割ります。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答：選択肢2（最も適切なもの）

＞ この論点をやさしく解説：ベルヌーイの定理で管の途中の圧力を出す｜答えは負圧になる

各選択肢の正誤

5つのうち4つが誤りなので、正しい1つを残します。定義を1つずつ突き合わせます。

選択肢1と5はどちらも位置水頭を落としています。2つ並べて読むと同じ抜け方だと分かります。

選択肢2のポイント（ここが誤り）

損失がなければ位置水頭・圧力水頭・速度水頭の3つを足した値が一定です。損失がある場合は、失われた分を損失水頭として足し戻せば全体が一定です。

ピエゾ水頭は位置水頭と圧力水頭の和で、それを流下方向に連ねた線が動水勾配線と呼ばれます。速度水頭まで足した線はエネルギー線です。

分母は圧力水頭がρg、速度水頭が2gになります。どちらも単位を長さにそろえるための割り算で、混ざりやすい2つです。

覚え方

• ピエゾ水頭は位置水頭＋圧力水頭
• 動水勾配線はピエゾ水頭を連ねた線
• 圧力水頭はρg、速度水頭は2gで割る

理解度チェック

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