令和6年度 学科試験1 問33は、口径20mmの給水管に30L/minを流したときの、管路A〜F間の総損失水頭を求める問題です。5つの値から、最も近いものを1つ選びます。
答えは8mです。
この型のただし書きは「総損失水頭は管の摩擦損失水頭と高低差のみの合計」と断っています。足すものが2つに限定されるので、式は短く済みます。
※ 問題文そのものは、公益財団法人 給水工事技術振興財団が公開している過去5年間の試験問題で確認できます。
正解:選択肢3(8m)
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ×(誤り) | 5m |
| 2 | ×(誤り) | 6m |
| 3 | 正解 | 8mです |
| 4 | ×(誤り) | 10m |
| 5 | ×(誤り) | 12m |
式は2つの足し算です。
総損失水頭を求める型の式
総損失水頭 = 管の摩擦損失水頭 + 高低差
手順は3つです。
| やること | |
|---|---|
| 1 | 流量の単位をL/minからL/sへ直す(60で割る)。この問題は30L/min=0.5L/s |
| 2 | 図-2で口径の線と流量の交点から動水勾配を読み、1000で割って管長全体を掛ける |
| 3 | そこに高低差を足す |
つまずくのは手順2の管長です。設問は「A〜B、C〜D、E〜Fは水平方向に、B〜C、D〜Eは鉛直方向に配管されている」と断っています。
摩擦損失水頭を求める管長には、鉛直区間も含めます。鉛直区間は管長として1回、高低差として1回、役割を変えて2度出てくるためです。水平区間だけを足すと管長が足りず、答えが小さく出ます。
この問題の条件を整理します。
| 項目 | 値 |
|---|---|
| 口径 | 20mm |
| 流量 | 30L/min=0.5L/s |
| 水平区間 | 6m+7m+6m |
| 高低差(=鉛直区間) | 3m+1m |
この型は令和3年にも同じただし書きで出ており、口径25mm・48L/min・水平区間5m+7m+5m・高低差2m+1mで答えは6mでした。条件の並べ方まで同じです。
もう一つの型(吐水圧を求める型)と混同しないことも要点です。
| 型 | 足すもの |
|---|---|
| 総損失水頭 | 摩擦損失水頭 + 高低差(水道メーター・給水用具類は配管内に無い) |
| 吐水圧 | 立ち上がり高さ + 必要な圧力 + 逆止弁の損失水頭 + 摩擦損失水頭 |
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つの型を整理で扱っています。
総損失水頭を求める型では何を足すか。
管の摩擦損失水頭と高低差だけです。水道メーターや給水用具類は配管内に無いという条件が付きます。
摩擦損失水頭を求める管長に鉛直区間は含めるか。
含めます。鉛直区間は管長として1回、高低差として1回、役割を変えて出てきます。
30L/minは何L/sか。
0.5L/sです。図-2の横軸はL/sなので、60で割ってから読みます。
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参考資料
※ この記事の確認日:2026年8月