設計などでよく用いられるラショナル式によるピーク流量の算定を、VBAのフォームに実装してみました。
ピーク流量は以下の式によって求める。
Qp=1/3.6 * f * r * a
ここで、Qp : ピーク流量(m3/sec)、f : 流出係数、r : 洪水到達時間内の平均雨量強度(mm/hr)、a : 流域面積(km2)
ピーク流量を求めるには、洪水到達時間内の平均雨量強度を求める必要がある。平均雨量強度式としては物部式か飯塚式によることが多い。
物部式(mm/hr)
rt = (rd / 24) * (24 / ta) ^ (2 / 3)
飯塚式(mm/hr)
rt = 34710 / ((ta / 60) ^ 1.35 + 1502) / 100 * rd
ここで、rd : 24時間雨量(mm/day)、ta : 到達時間(hr)
上記の洪水到達時間(ta)は、河道へ到達する流入時間(t0) + 下流端に到達する流下時間(t1) によって求められる。河道の洪水流下時間はRziha式かKraven式が用いられることが多い。
Rziha式(km/hr単位)
v = 20 * (h / l) ^ 0.6
Kraven式(km/hr単位)
If h / l <= 0.005 Then v = 7.56
ElseIf h / l < 0.01 Then v = 10.8
Else v = 12.6
End If
ここで、l : 流路長(m)、h : 高度差(m)、v : 速度(m/sec)