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 = 1 my = 2 mn = 0,03

Wasser fließt gleichförmig 2 m tief in einem 1 m breiten Rechteckgerinne (Erdreich mit Grasbewuchs, Manning n = 0,03). Das Sohlgefälle ist S = 0,003. Bestimme mit der Manning-Gleichung in SI-Einheiten die mittlere Geschwindigkeit V.

b = 1 my = 2 mn = 0,03S = 0,003
V = m/s
2.Leicht
b = 3 my = 1,8 mn = 0,015

Wasser fließt gleichförmig 1,8 m tief in einem 3 m breiten Rechteckgerinne (Mauerwerk, Manning n = 0,015). Das Sohlgefälle ist S = 0,004. Bestimme mit der Manning-Gleichung in SI-Einheiten die mittlere Geschwindigkeit V.

b = 3 my = 1,8 mn = 0,015S = 0,004
V = m/s
3.Mittel
b = 4 my = 2,3 m3 : 1n = 0,022, S = 0,004

Ein Trapezgerinne (sauberes Erdreich) hat eine Sohlbreite von 4 m und eine Böschungsneigung von 3:1 (horizontal:vertikal). Wasser fließt gleichförmig 2,3 m tief. Manning n = 0,022, und das Sohlgefälle ist S = 0,004. Bestimme den Durchfluss Q in m³/s.

b = 4 my = 2,3 mz = 3n = 0,022S = 0,004
Q = m³/s
4.Mittel
b = 2 my = 0,7 m1,5 : 1n = 0,015, S = 0,0008

Ein Trapezgerinne (Mauerwerk) hat eine Sohlbreite von 2 m und eine Böschungsneigung von 1,5:1 (horizontal:vertikal). Wasser fließt gleichförmig 0,7 m tief. Manning n = 0,015, und das Sohlgefälle ist S = 0,0008. Bestimme den Durchfluss Q in m³/s.

b = 2 my = 0,7 mz = 1,5n = 0,015S = 0,0008
Q = m³/s
5.Schwer
b = 6 my = 1,2 m2 : 1n = 0,014, Q = 15 m³/s

Ein Trapezgerinne (rauer Beton) mit einer Sohlbreite von 6 m und einer Böschungsneigung von 2:1 (horizontal:vertikal) soll bei gleichförmiger Strömung mit einer Tiefe von 1,2 m 15 m³/s abführen. Manning n = 0,014. Bestimme das erforderliche Sohlgefälle S (in m/m).

Q = 15 m³/sb = 6 my = 1,2 mz = 2n = 0,014
S = m/m
6.Schwer
D = 300 mmn = 0,013, V = 0,9 m/s

Ein Betonkanal mit einem Innendurchmesser von 300 mm (Manning n = 0,013) muss bei gerade voller Füllung eine Selbstreinigungsgeschwindigkeit von 0,9 m/s erreichen. Bestimme das Mindestgefälle S (in m/m).

D = 300 mmn = 0,013V = 0,9 m/s
S = m/m

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 0,9912 m/s
  2. 2. V = 3,688 m/s
  3. 3. Q = 88,11 m³/s
  4. 4. Q = 2,44 m³/s
  5. 5. S = 0,0005094 m/m
  6. 6. S = 0,004328 m/m

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