戦国城の水堀には何万L必要？堀の貯水量・充水時間シミュレーター

水堀の水量

設定上の満水状態

• 堀延長 100 m
• 上幅 10 m
• 底幅 2 m
• 堀深さ 3 m
• 水深 3 m
• 水面幅 10 m
• 水断面積 18 m²
• 現在の水量 1,800 m³
• 現在の水量 1,800,000 L
• 満水容量 1,800 m³
• 容量の割合 100 %

中規模と比較の大規模は、高槻城の発掘で示された幅や深さの目安を並べた比較です。その堀が全区間で同じ水深・同じ断面だった、という意味ではありません。大型の20mは比較用のモデルです。松本城の内堀は、天守のまわりで幅約60m、いまの水位から底まで3m以上の箇所があるとされます。断面は片薬研状で、この台形とは同じではありません。松本城の水量は、ここでは出しません。損失率は、漏れや蒸発を仮に引く比較で、地盤の通りやすさは見ていません。0%、10%、20%、30%も決まった史料値ではありません。

水深と流入の比較

上は、いまの延長と断面で、水深0.5m、1m、2m、3mです。堀の深さを超える段は出しません。下は、いまの水量と損失率で、流入を10、50、100、500m³/時に変えた時間です。

この計算の見方

• 水堀は、水をたたえた堀です。空堀は、水をためない掘り割りです。
• 城によっては、空堀と水堀を場所で使い分けました。
• 小田原城では、土塁、空堀、水堀が使われたとされます。
• 高槻城では、時期によって堀の規模が大きくなった、と発掘で示されています。
• 松本城では、いまも大きな水堀が残っています。その正確な水量は、この式では出しません。
• 堀の断面は、ただの長方形ではありません。片薬研、薬研、箱堀などの違いがあります。
• 実際の水量は、たまった土、地下水、漏れ、水源で変わります。ここにあるのは、台形で見る簡易な水量です。

計算式

• 水面幅 = 底幅 +（上幅 − 底幅）×（水深 ÷ 堀深さ）
• 水の断面 =（底幅 + 水面幅）÷ 2 × 水深
• 水量 = 断面 × 延長。L = m³ × 1,000
• 満水 =（底幅 + 上幅）÷ 2 × 堀深さ × 延長
• 充水時間 = 水量 ÷（流入 ×（1 − 損失率））
• m³/日は、24で割ってm³/時にします

出典

• 松本市「国宝松本城保存活用計画」「堀浚渫計画」
• 小田原市「史跡・小田原城跡」
• 高槻市「高槻城二の丸跡発掘調査」

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