幅 3 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 0.5 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 = 3 my = 0.5 mn = 0.022S = 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 2 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.003 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 = 2 mn = 0.022S = 0.003
V = m/s
3.ふつう
長方形の芝で覆われた土の水路の幅は 5 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 = 0.03、水路床勾配は S = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5 my = 0.7 mn = 0.03S = 0.0015
Q = m³/s
4.ふつう
内径 450 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 = 0.001 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 450 mmn = 0.013S = 0.001
Q = m³/s
5.むずかしい
幅 1.5 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 1.5 m の等流で 1.3 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.03。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 1.3 m³/sb = 1.5 my = 1.5 mn = 0.03
S = m/m
6.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 0.75 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 = 450 mmn = 0.013V = 0.75 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 1.495 m/s
- 2. V = 2.671 m/s
- 3. Q = 3.022 m³/s
- 4. Q = 0.09016 m³/s
- 5. S = 0.0007571 m/m
- 6. S = 0.00175 m/m
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