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 2.1 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.002 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 = 2.1 mn = 0.022S = 0.002
V = m/s
2.やさしい
幅 2 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 0.4 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 0.8 m 下がる。 SI 単位のマニングの式を用いて平均流速 V を求めよ。
b = 2 my = 0.4 mn = 0.014落差 = 0.8 m/km
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 = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 1200 mmn = 0.013S = 0.005
Q = m³/s
4.ふつう
台形の仕上げのないコンクリートの水路の底幅は 6 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 2 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.014、水路床勾配は S = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 6 my = 2 mz = 1.5n = 0.014S = 0.0008
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 250 mm のコンクリート製下水管(マニングの粗度係数 n = 0.013)は、ちょうど満流で流れるときに 1 m/s の自浄作用流速に達しなければならない。最小勾配 S を(m/m で)求めよ。
D = 250 mmn = 0.013V = 1 m/s
S = m/m
6.むずかしい
内径 600 mm のコンクリート製下水管(マニングの粗度係数 n = 0.013)は、ちょうど満流で流れるときに 1 m/s の自浄作用流速に達しなければならない。最小勾配 S を(m/m で)求めよ。
D = 600 mmn = 0.013V = 1 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 1.111 m/s
- 2. V = 0.8764 m/s
- 3. Q = 2.757 m³/s
- 4. Q = 44.69 m³/s
- 5. S = 0.006814 m/m
- 6. S = 0.00212 m/m
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