幅 4 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 0.8 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.0008 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 = 4 my = 0.8 mn = 0.012S = 0.0008
V = m/s
2.やさしい
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 2.3 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 = 1 my = 2.3 mn = 0.025S = 0.0005
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 = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 1200 mmn = 0.013S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の芝で覆われた土の水路の幅は 5.5 m である。水は水深 0.7 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 = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5.5 my = 0.7 mn = 0.03S = 0.003
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 200 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 = 200 mmn = 0.013V = 0.6 m/s
S = m/m
6.むずかしい
幅 6 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 2.5 m の等流で 43 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 = 43 m³/sb = 6 my = 2.5 mn = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 1.623 m/s
- 2. V = 0.4942 m/s
- 3. Q = 1.103 m³/s
- 4. Q = 4.764 m³/s
- 5. S = 0.003303 m/m
- 6. S = 0.004891 m/m
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