方にZ軸をとり、空気室（a）天井、パイプ（b）、海水ため（c）の水面の各断面にベルヌイの式を適用することを考え、空気室内の海水上昇速度をV1、パイプ内の流速をV2、圧力をP2、海水ため内の流速をV3、水面の圧力をP3（＝0）とすると

但し、空気室天井の圧力とZ＝0における圧力を近似的に等しいとした。

ここでh12は断面積が急収縮する場合の損失であり、

（C1は縮流係数でありこの場合0.61）である。また、h23は断面積が急拡大する場合の損失で、

である。

上式を整理して、

但し、空気室断面積を半径1mの半円としている（空気室断面を半径1mの半円とするとA3/Alは0.25であり、半径2mの半円とすると0，125である。119.8に対して0.3%以下の重みしかない）。

（b）海水排水時

海水侵入時と同様に海水ための水面上、パイプ中、空気室天井の各断面にベルヌイの式を適用すると

ここでh32は断面積が急収縮する場合の損失であり、

（C2は縮流係数でありこの場0.61）である。また、h21は断面積が急拡大する場合の損失で、

である。

上式を整理して、

（C）海水ための高さの設定

（ア）、（イ）式をtで微分すれば、

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