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 = 3,5 my = 1,6 mn = 0,025

Wasser fließt gleichförmig 1,6 m tief in einem 3,5 m breiten Rechteckgerinne (Kies, Manning n = 0,025). Die Sohle fällt um 3 m pro Kilometer. Bestimme mit der Manning-Gleichung in SI-Einheiten die mittlere Geschwindigkeit V.

b = 3,5 my = 1,6 mn = 0,025Gefälle = 3 m/km
V = m/s
2.Leicht
b = 4,5 my = 2,4 mn = 0,025

Wasser fließt gleichförmig 2,4 m tief in einem 4,5 m breiten Rechteckgerinne (Kies, Manning n = 0,025). Das Sohlgefälle ist S = 0,0005. Bestimme mit der Manning-Gleichung in SI-Einheiten die mittlere Geschwindigkeit V.

b = 4,5 my = 2,4 mn = 0,025S = 0,0005
V = m/s
3.Mittel
b = 5 my = 0,5 m1 : 1n = 0,014, S = 0,0005

Ein Trapezgerinne (rauer Beton) hat eine Sohlbreite von 5 m und eine Böschungsneigung von 1:1 (horizontal:vertikal). Wasser fließt gleichförmig 0,5 m tief. Manning n = 0,014, und das Sohlgefälle ist S = 0,0005. Bestimme den Durchfluss Q in m³/s.

b = 5 my = 0,5 mz = 1n = 0,014S = 0,0005
Q = m³/s
4.Mittel
b = 3,5 my = 2,5 m3 : 1n = 0,03, S = 0,002

Ein Trapezgerinne (Erdreich mit Grasbewuchs) hat eine Sohlbreite von 3,5 m und eine Böschungsneigung von 3:1 (horizontal:vertikal). Wasser fließt gleichförmig 2,5 m tief. Manning n = 0,03, und das Sohlgefälle ist S = 0,002. Bestimme den Durchfluss Q in m³/s.

b = 3,5 my = 2,5 mz = 3n = 0,03S = 0,002
Q = m³/s
5.Schwer
D = 375 mmn = 0,013, V = 0,9 m/s

Ein Betonkanal mit einem Innendurchmesser von 375 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 = 375 mmn = 0,013V = 0,9 m/s
S = m/m
6.Schwer
b = 4,5 my = 1,7 m1,5 : 1n = 0,03, Q = 24 m³/s

Ein Trapezgerinne (Erdreich mit Grasbewuchs) mit einer Sohlbreite von 4,5 m und einer Böschungsneigung von 1,5:1 (horizontal:vertikal) soll bei gleichförmiger Strömung mit einer Tiefe von 1,7 m 24 m³/s abführen. Manning n = 0,03. Bestimme das erforderliche Sohlgefälle S (in m/m).

Q = 24 m³/sb = 4,5 my = 1,7 mz = 1,5n = 0,03
S = m/m

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 1,944 m/s
  2. 2. V = 0,9882 m/s
  3. 3. Q = 2,497 m³/s
  4. 4. Q = 51,89 m³/s
  5. 5. S = 0,003214 m/m
  6. 6. S = 0,003075 m/m

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