河川や水路を横断する扉を設け、これを上下することにより流量を調節する設備を水門と言います。水門から出る流れは、下流水位が低い場合の自由流出、高い場合の潜り流出の2つに分けられます。

水門から出た流速がほぼ一様になるところでベルヌーイの定理を適応します。

求めた流速を連続の式に代入します。このとき、水門の幅はbと置きます。

一般的に接近流速は無視されるときが多いため、考慮しない場合の流量は次式になります。

この式は、自由流出、潜り流出どちらにも適応できる式となっています。また、上流側水深を測定することにより流量を知ることができる簡易式もあります。簡易式による流量は、流量係数が様々な影響により値が変わりやすいことを鑑みて、新しい流量係数を使って求めます。また、新しい流量係数はヘンリーの実験結果から簡単に算出することができます。

まとめとして、水門は流量を調節する設備であり、下流水位が低いときを自由流出、高いときを潜り流出と呼びます。また、自由流出、潜り流出による流量は同じ式で求めることができます。さらに、上流側水深を測定すれば流量が求められる簡易式もあります。簡易式による流量係数はヘンリーの実験結果から求める必要があります。