幅 4.5 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 2 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.001 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 = 4.5 my = 2 mn = 0.022S = 0.001
V = m/s
2.やさしい
幅 2 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 = 2 my = 1.5 mn = 0.022落差 = 0.5 m/km
V = m/s
3.ふつう
長方形のれんが積みの水路の幅は 2 m である。水は水深 1.6 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 = 2 my = 1.6 mn = 0.015S = 0.0015
Q = m³/s
4.ふつう
台形のきれいな土の水路の底幅は 3.5 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.6 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.022、水路床勾配は S = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 3.5 my = 1.6 mz = 2n = 0.022S = 0.003
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 450 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 = 450 mmn = 0.013V = 0.6 m/s
S = m/m
6.むずかしい
底幅 2.5 m、側面勾配 3:1(水平:鉛直)の台形のれんが積みの水路は、 水深 1.6 m の等流で 33 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.015。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 33 m³/sb = 2.5 my = 1.6 mz = 3n = 0.015
S = m/m
解答
- 1. V = 1.493 m/s
- 2. V = 0.723 m/s
- 3. Q = 5.978 m³/s
- 4. Q = 26.8 m³/s
- 5. S = 0.00112 m/m
- 6. S = 0.001991 m/m
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