幅 1 m の長方形の仕上げたコンクリートの水路(マニングの粗度係数 n = 0.012)を、水が水深 1.4 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.005 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。
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 = 1.4 mn = 0.012S = 0.005
V = m/s
2.やさしい
幅 4.5 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 1.7 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.0005 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 = 4.5 my = 1.7 mn = 0.014S = 0.0005
V = m/s
3.ふつう
長方形の仕上げのないコンクリートの水路の幅は 2.5 m である。水は水深 2.2 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 = 2.5 my = 2.2 mn = 0.014S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
台形の仕上げたコンクリートの水路の底幅は 3 m、側面勾配は 1:1(水平:鉛直)である。水は水深 0.5 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 = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 3 my = 0.5 mz = 1n = 0.012S = 0.0015
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 375 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 0.6 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 = 375 mmn = 0.013V = 0.6 m/s
S = m/m
6.むずかしい
底幅 4 m、側面勾配 1.5:1(水平:鉛直)の台形の仕上げのないコンクリートの水路は、 水深 1.7 m の等流で 24 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.014。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 24 m³/sb = 4 my = 1.7 mz = 1.5n = 0.014
S = m/m
解答
- 1. V = 3.028 m/s
- 2. V = 1.563 m/s
- 3. Q = 9.553 m³/s
- 4. Q = 3.048 m³/s
- 5. S = 0.001429 m/m
- 6. S = 0.0008026 m/m
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