幅 5.5 m の長方形の芝で覆われた土の水路(マニングの粗度係数 n = 0.03)を、水が水深 1.3 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 3 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。
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 = 5.5 my = 1.3 mn = 0.03落差 = 3 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 2.5 m の長方形のれんが積みの水路(マニングの粗度係数 n = 0.015)を、水が水深 0.6 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 4 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 = 2.5 my = 0.6 mn = 0.015落差 = 4 m/km
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 = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 450 mmn = 0.013S = 0.005
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の芝で覆われた土の水路の幅は 2.5 m である。水は水深 1 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.03、水路床勾配は S = 0.002 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 2.5 my = 1 mn = 0.03S = 0.002
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 4 m、側面勾配 1:1(水平:鉛直)の台形のきれいな土の水路は、 水深 2.4 m の等流で 48 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.022。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 48 m³/sb = 4 my = 2.4 mz = 1n = 0.022
S = m/m
6.むずかしい
底幅 6 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形の砂利の水路は、 水深 1.3 m の等流で 9.6 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.025。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 9.6 m³/sb = 6 my = 1.3 mz = 2n = 0.025
S = m/m
解答
- 1. V = 1.68 m/s
- 2. V = 2.31 m/s
- 3. Q = 0.2016 m³/s
- 4. Q = 2.519 m³/s
- 5. S = 0.002951 m/m
- 6. S = 0.000496 m/m
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。