幅 2 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 0.9 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 2 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 = 2 my = 0.9 mn = 0.012落差 = 2 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 2.5 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 1.4 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.0015 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 = 2.5 my = 1.4 mn = 0.014S = 0.0015
V = m/s
3.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 1 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.8 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.025、水路床勾配は S = 0.004 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1 my = 1.8 mz = 2n = 0.025S = 0.004
Q = m³/s
4.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 5 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.1 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.025、水路床勾配は S = 0.0005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5 my = 1.1 mz = 3n = 0.025S = 0.0005
Q = m³/s
5.むずかしい
幅 4 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 2.4 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 = 0.03。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 9.6 m³/sb = 4 my = 2.4 mn = 0.03
S = m/m
6.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
解答
- 1. V = 2.265 m/s
- 2. V = 2.098 m/s
- 3. Q = 19.74 m³/s
- 4. Q = 6.822 m³/s
- 5. S = 0.0008014 m/m
- 6. S = 0.006814 m/m
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