令和元年度 学科試験1 問35は、図-1の給水装置における直結加圧形ポンプユニットの吐水圧(圧力水頭)を求める問題です。給水管の摩擦損失水頭と逆止弁による損失水頭は考慮し、管の曲がりによる損失水頭は考慮しないものとされ、流量と動水勾配の関係は図-2(ウエストン公式による給水管の流量図)を用います。4つから適当なものを1つ選びます。
この型は、足すものを先に並べると迷いません。
設問に数値で与えられているものが3つ、図-2から求めるものが1つです。
※ このページに問題文そのものは載せていません。公益財団法人 給水工事技術振興財団の過去5年間の試験問題には、2026年8月時点で令和3年度以降が掲載されています。
正解:選択肢3
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ×(誤り) | 足す4つのうち、どれかが抜けているか摩擦損失水頭の管長がずれた値です |
| 2 | ×(誤り) | 足す4つのうち、どれかが抜けているか摩擦損失水頭の管長がずれた値です |
| 3 | 正解 | 4つをすべて足した値です |
| 4 | ×(誤り) | 足す4つのうち、どれかが抜けているか摩擦損失水頭の管長がずれた値です |
吐水圧に足すものは4つです。
| 順 | 足すもの | どこから取るか |
|---|---|---|
| 1 | 立ち上がり高さ | 図-1に H=15m と明記 |
| 2 | 給水栓を使用するために必要な圧力 | 数値条件に 5m と明記 |
| 3 | 逆止弁の損失水頭 | 数値条件に 10m と明記 |
| 4 | 給水管の摩擦損失水頭 | 図-2から動水勾配を読み、管長を掛ける |
3つは設問に数値で書いてあります。図を読む必要があるのは、摩擦損失水頭のためだけです。
設問は「管の曲がりによる損失水頭は考慮しない」と明記しているので、そこは計算しません。
ここが計算しない範囲です。
いちばん間違えやすいのは、管長の数え方です。
管長の数え方
図-1には水平区間 L=5m と立ち上がり H=15m がある。立ち上がりの15mは、高低差として足すと同時に、管長にも数える。したがって摩擦損失水頭を計算する管長は 5+15=20m。
鉛直の区間は、水が持ち上がる分(高低差)と、管の中を通る分(摩擦)の両方に効きます。どちらか片方だけにすると合いません。
図-2の引き方は、順番が決まっています。
| 順 | やること |
|---|---|
| 1 | 使用水量をL/分からL/秒に直す(図-2の横軸はL/秒) |
| 2 | 横軸のその位置から、口径20mmの線との交点を見る |
| 3 | 縦軸の動水勾配を読む |
| 4 | 動水勾配 × 管長(20m)で摩擦損失水頭を出す |
設問には給水栓の使用水量30L/分、口径20mmと明記されています。どの線を使うかは、この2つで決まります。
あとは4つを足すだけです。
詳細は水頭の計算問題の解き方は?吐水圧と総損失水頭の2つの型を整理と所要水頭とは?口径決定で配水管の水圧と比べる値(立ち上がり高さ+総損失水頭)で扱っています。
吐水圧に足すものは。
立ち上がり高さ、給水栓を使用するために必要な圧力、逆止弁の損失水頭、給水管の摩擦損失水頭の4つです。
摩擦損失水頭の管長はどう数えるか。
水平区間と立ち上がり区間を足します。立ち上がりは高低差として足すと同時に、管長にも数えます。
図-2を引くときの手順は。
使用水量をL/秒に直し、口径の線との交点から動水勾配を読み、管長を掛けます。
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法令・基準は改正されることがあります。最新の内容は国土交通省およびe-Gov法令検索でご確認ください。給水装置の設置条件や施工方法は水道事業者ごとの基準によります。
参考資料
※ この記事の確認日:2026年8月