幅 5 m の長方形の砂利の水路(マニングの粗度係数 n = 0.025)を、水が水深 2.2 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 3 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 = 5 my = 2.2 mn = 0.025落差 = 3 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 2.5 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 1.7 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 = 2.5 my = 1.7 mn = 0.012S = 0.005
V = m/s
3.ふつう
内径 900 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 = 900 mmn = 0.013S = 0.0005
Q = m³/s
4.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 2 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.7 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.015、水路床勾配は S = 0.004 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 2 my = 1.7 mz = 3n = 0.015S = 0.004
Q = m³/s
5.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
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 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 = 450 mmn = 0.013V = 1.2 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 2.433 m/s
- 2. V = 4.735 m/s
- 3. Q = 0.2024 m³/s
- 4. Q = 49.06 m³/s
- 5. S = 0.00175 m/m
- 6. S = 0.004481 m/m
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