幅 1 m の長方形のきれいな土の水路(マニングの粗度係数 n = 0.022)を、水が水深 1 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.001 である。 SI 単位のマニングの式を用いて平均流速 V を求めよ。
解答つき開水路の流れ(マニング)ワークシート
1.やさしい
b = 1 my = 1 mn = 0.022S = 0.001
V = m/s
2.やさしい
幅 3 m の長方形の砂利の水路(マニングの粗度係数 n = 0.025)を、水が水深 1.4 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.003 である。 SI 単位のマニングの式を用いて平均流速 V を求めよ。
b = 3 my = 1.4 mn = 0.025S = 0.003
V = m/s
3.ふつう
内径 1200 mm のコンクリート製雨水管が、ちょうど満流で(圧力管ではなく開水路として)流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.013、勾配は S = 0.002 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 1200 mmn = 0.013S = 0.002
Q = m³/s
4.ふつう
台形のきれいな土の水路の底幅は 2 m、側面勾配は 1:1(水平:鉛直)である。水は水深 0.8 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.022、水路床勾配は S = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 2 my = 0.8 mz = 1n = 0.022S = 0.003
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 4 m、側面勾配 1.5:1(水平:鉛直)の台形のれんが積みの水路は、 水深 1 m の等流で 11 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.015。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 11 m³/sb = 4 my = 1 mz = 1.5n = 0.015
S = m/m
6.むずかしい
底幅 5.5 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形のれんが積みの水路は、 水深 2.5 m の等流で 53 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.015。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 53 m³/sb = 5.5 my = 2.5 mz = 2n = 0.015
S = m/m
解答
- 1. V = 0.691 m/s
- 2. V = 1.767 m/s
- 3. Q = 1.744 m³/s
- 4. Q = 3.632 m³/s
- 5. S = 0.001387 m/m
- 6. S = 0.0005011 m/m
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