幅 3.5 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 2.4 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 0.8 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 = 3.5 my = 2.4 mn = 0.03落差 = 0.8 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 1 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 = 0.005 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 = 1 my = 1.2 mn = 0.012S = 0.005
V = m/s
3.ふつう
長方形の仕上げたコンクリートの水路の幅は 6 m である。水は水深 0.7 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.012、水路床勾配は S = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 6 my = 0.7 mn = 0.012S = 0.003
Q = m³/s
4.ふつう
台形の芝で覆われた土の水路の底幅は 5.5 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 = 0.03、水路床勾配は S = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5.5 my = 1.4 mz = 2n = 0.03S = 0.003
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 375 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 1.2 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 = 375 mmn = 0.013V = 1.2 m/s
S = m/m
6.むずかしい
内径 300 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 = 300 mmn = 0.013V = 1 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 0.9504 m/s
- 2. V = 2.943 m/s
- 3. Q = 13.14 m³/s
- 4. Q = 21.05 m³/s
- 5. S = 0.005714 m/m
- 6. S = 0.005343 m/m
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