幅 5 m の長方形のきれいな土の水路(マニングの粗度係数 n = 0.022)を、水が水深 1.5 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.004 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 = 5 my = 1.5 mn = 0.022S = 0.004
V = m/s
2.やさしい
幅 1.5 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 0.5 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 0.5 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 = 1.5 my = 0.5 mn = 0.025落差 = 0.5 m/km
V = m/s
3.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 3 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 2.4 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.015、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 = 2.4 mz = 1.5n = 0.015S = 0.0015
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の芝で覆われた土の水路の幅は 1 m 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 = 0.03、水路床勾配は S = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1 my = 0.5 mn = 0.03S = 0.0015
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 600 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 0.75 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 = 600 mmn = 0.013V = 0.75 m/s
S = m/m
6.むずかしい
幅 6 m の長方形のきれいな土の水路は、 水深 1.7 m の等流で 27 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 = 27 m³/sb = 6 my = 1.7 mn = 0.022
S = m/m
解答
- 1. V = 2.754 m/s
- 2. V = 0.4008 m/s
- 3. Q = 50.19 m³/s
- 4. Q = 0.2562 m³/s
- 5. S = 0.001193 m/m
- 6. S = 0.003041 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。