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 1.7 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 = 1.7 mn = 0.022S = 0.004
V = m/s
2.やさしい
幅 4.5 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 1.4 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。
b = 4.5 my = 1.4 mn = 0.012S = 0.004
V = m/s
3.ふつう
台形のきれいな土の水路の底幅は 1.5 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.1 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 = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1.5 my = 1.1 mz = 3n = 0.022S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
台形の仕上げたコンクリートの水路の底幅は 4 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.1 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 = 0.002 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 4 my = 1.1 mz = 3n = 0.012S = 0.002
Q = m³/s
5.むずかしい
幅 2 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 2.1 m の等流で 6.8 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 = 6.8 m³/sb = 2 my = 2.1 mn = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
底幅 6 m、側面勾配 3:1(水平:鉛直)の台形の仕上げたコンクリートの水路は、 水深 1.9 m の等流で 48 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.012。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 48 m³/sb = 6 my = 1.9 mz = 3n = 0.012
S = m/m
解答
- 1. V = 2.471 m/s
- 2. V = 4.777 m/s
- 3. Q = 4.959 m³/s
- 4. Q = 24.33 m³/s
- 5. S = 0.003965 m/m
- 6. S = 0.0005073 m/m
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