幅 2 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 2.4 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 1 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 = 2.4 mn = 0.015落差 = 1 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 2.5 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 1.2 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。
b = 2.5 my = 1.2 mn = 0.012S = 0.002
V = m/s
3.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 2.5 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.4 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 = 0.004 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 2.5 my = 1.4 mz = 2n = 0.014S = 0.004
Q = m³/s
4.ふつう
台形の芝で覆われた土の水路の底幅は 4.5 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.7 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 = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 4.5 my = 1.7 mz = 3n = 0.03S = 0.0015
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 0.9 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 = 0.9 m/s
S = m/m
6.むずかしい
幅 5.5 m の長方形の仕上げのないコンクリートの水路は、 水深 0.8 m の等流で 8.8 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 = 8.8 m³/sb = 5.5 my = 0.8 mn = 0.014
S = m/m
解答
- 1. V = 1.671 m/s
- 2. V = 2.687 m/s
- 3. Q = 30.01 m³/s
- 4. Q = 22.04 m³/s
- 5. S = 0.005519 m/m
- 6. S = 0.001484 m/m
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