Arbeitsblatt Gerinneströmung (Manning) mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Gerinneströmung (Manning) zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
b = 4 my = 1,7 mn = 0,03

Wasser fließt gleichförmig 1,7 m tief in einem 4 m breiten Rechteckgerinne (Erdreich mit Grasbewuchs, Manning n = 0,03). Die Sohle fällt um 0,5 m pro Kilometer. Bestimme mit der Manning-Gleichung in SI-Einheiten die mittlere Geschwindigkeit V.

b = 4 my = 1,7 mn = 0,03Gefälle = 0,5 m/km
V = m/s
2.Leicht
b = 1 my = 0,4 mn = 0,03

Wasser fließt gleichförmig 0,4 m tief in einem 1 m breiten Rechteckgerinne (Erdreich mit Grasbewuchs, Manning n = 0,03). Das Sohlgefälle ist S = 0,001. Bestimme mit der Manning-Gleichung in SI-Einheiten die mittlere Geschwindigkeit V.

b = 1 my = 0,4 mn = 0,03S = 0,001
V = m/s
3.Mittel
b = 4 my = 1,1 m3 : 1n = 0,014, S = 0,004

Ein Trapezgerinne (rauer Beton) hat eine Sohlbreite von 4 m und eine Böschungsneigung von 3:1 (horizontal:vertikal). Wasser fließt gleichförmig 1,1 m tief. Manning n = 0,014, und das Sohlgefälle ist S = 0,004. Bestimme den Durchfluss Q in m³/s.

b = 4 my = 1,1 mz = 3n = 0,014S = 0,004
Q = m³/s
4.Mittel
b = 5 my = 2,2 mn = 0,014, S = 0,005

Ein Rechteckgerinne (rauer Beton) ist 5 m breit. Wasser fließt gleichförmig 2,2 m tief. Manning n = 0,014, und das Sohlgefälle ist S = 0,005. Bestimme den Durchfluss Q in m³/s.

b = 5 my = 2,2 mn = 0,014S = 0,005
Q = m³/s
5.Schwer
b = 3,5 my = 0,5 m3 : 1n = 0,022, Q = 2,6 m³/s

Ein Trapezgerinne (sauberes Erdreich) mit einer Sohlbreite von 3,5 m und einer Böschungsneigung von 3:1 (horizontal:vertikal) soll bei gleichförmiger Strömung mit einer Tiefe von 0,5 m 2,6 m³/s abführen. Manning n = 0,022. Bestimme das erforderliche Sohlgefälle S (in m/m).

Q = 2,6 m³/sb = 3,5 my = 0,5 mz = 3n = 0,022
S = m/m
6.Schwer
D = 450 mmn = 0,013, V = 0,6 m/s

Ein Betonkanal mit einem Innendurchmesser von 450 mm (Manning n = 0,013) muss bei gerade voller Füllung eine Selbstreinigungsgeschwindigkeit von 0,6 m/s erreichen. Bestimme das Mindestgefälle S (in m/m).

D = 450 mmn = 0,013V = 0,6 m/s
S = m/m

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 0,7045 m/s
  2. 2. V = 0,3867 m/s
  3. 3. Q = 29,49 m³/s
  4. 4. Q = 61,7 m³/s
  5. 5. S = 0,001934 m/m
  6. 6. S = 0,00112 m/m

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