平成30年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-17は、単一管路の定常流れに関する問題です。この問題では、5つの記述のうち最も不適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、管路の水頭がどう決まるかを問うものです。引っかけの核心は圧力水頭がゼロになったときに流れが止まるかで、中断すると書いてあります。

残る4つは断面積と速度水頭・流量の一定・ピエゾ水頭の定義・傾きとの無関係で、いずれも正しい記述です。

※ 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3（最も不適切なもの）

＞ この論点をやさしく解説：ベルヌーイの定理｜3つの水頭の和が一定

各選択肢の正誤

5つのうち4つは正しい記述なので、誤っている1つを探します。

選択肢3だけが現象の起き方を取り違えています。ほかの4つは連続式とピエゾ水頭の定義そのものです。

選択肢3のポイント（ここが誤り）

圧力水頭がゼロというのは、その点の圧力が大気圧と同じという意味でしかありません。流れが止まる条件ではありません。

サイフォンでは管の頂部で圧力が大気圧より下がり、負圧になります。それでも水は流れ続けます。

ただし負圧が大きくなりすぎると水中の空気が出てきて水柱が切れます。実務ではそこが限界です。

覚え方

• 圧力水頭ゼロ＝大気圧と同じ。流れは止まらない
• ピエゾ水頭＝位置水頭＋圧力水頭（速度水頭を含まない）
• 水頭は基準面からの高さで決まるので管の傾きに依存しない

理解度チェック

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