幅 1 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 1.3 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 = 1 my = 1.3 mn = 0.03S = 0.001
V = m/s
2.やさしい
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 2.4 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 = 3 my = 2.4 mn = 0.022S = 0.005
V = m/s
3.ふつう
内径 300 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 = 300 mmn = 0.013S = 0.0015
Q = m³/s
4.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 = 0.004 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 900 mmn = 0.013S = 0.004
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 6 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 1.2 m の等流で 8.8 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 = 8.8 m³/sb = 6 my = 1.2 mz = 2n = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
幅 3.5 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 1.7 m の等流で 9.8 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 = 9.8 m³/sb = 3.5 my = 1.7 mn = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 0.5345 m/s
- 2. V = 3.047 m/s
- 3. Q = 0.03745 m³/s
- 4. Q = 1.145 m³/s
- 5. S = 0.0008051 m/m
- 6. S = 0.002975 m/m
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