幅 1 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 0.6 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.004 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 = 0.6 mn = 0.025S = 0.004
V = m/s
2.やさしい
幅 4 m の長方形の仕上げのないコンクリートの水路(マニングの粗度係数 n = 0.014)を、水が水深 0.5 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.005 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 = 4 my = 0.5 mn = 0.014S = 0.005
V = m/s
3.ふつう
内径 450 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 = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 450 mmn = 0.013S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の仕上げたコンクリートの水路の幅は 5.5 m である。水は水深 0.9 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.012、水路床勾配は S = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5.5 my = 0.9 mn = 0.012S = 0.005
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 4 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 2.4 m の等流で 80 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 = 80 m³/sb = 4 my = 2.4 mz = 2n = 0.015
S = m/m
6.むずかしい
幅 5.5 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 1.9 m の等流で 17 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.03。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 17 m³/sb = 5.5 my = 1.9 mn = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 1.064 m/s
- 2. V = 2.742 m/s
- 3. Q = 0.08064 m³/s
- 4. Q = 22.51 m³/s
- 5. S = 0.001997 m/m
- 6. S = 0.002039 m/m
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