幅 3 m の長方形の芝で覆われた土の水路(マニングの粗度係数 n = 0.03)を、水が水深 0.6 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 = 3 my = 0.6 mn = 0.03S = 0.004
V = m/s
2.やさしい
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 1.3 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 = 5 my = 1.3 mn = 0.022S = 0.0015
V = m/s
3.ふつう
内径 900 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 = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 900 mmn = 0.013S = 0.0015
Q = m³/s
4.ふつう
内径 750 mm のコンクリート製雨水管が半満流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.013、勾配は S = 0.0005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 750 mmn = 0.013S = 0.0005
Q = m³/s
5.むずかしい
幅 2 m の長方形のれんが積みの水路は、 水深 1.2 m の等流で 5.9 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 = 5.9 m³/sb = 2 my = 1.2 mn = 0.015
S = m/m
6.むずかしい
底幅 5 m、側面勾配 1.5:1(水平:鉛直)の台形の砂利の水路は、 水深 1.2 m の等流で 13 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.025。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 13 m³/sb = 5 my = 1.2 mz = 1.5n = 0.025
S = m/m
解答
- 1. V = 1.198 m/s
- 2. V = 1.586 m/s
- 3. Q = 0.7011 m³/s
- 4. Q = 0.1245 m³/s
- 5. S = 0.003051 m/m
- 6. S = 0.001896 m/m
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