幅 1 m の長方形の仕上げのないコンクリートの水路(マニングの粗度係数 n = 0.014)を、水が水深 1.3 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.003 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。
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 = 0.014S = 0.003
V = m/s
2.やさしい
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 1.3 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 = 1.3 mn = 0.025S = 0.003
V = m/s
3.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 1.5 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.2 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 = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1.5 my = 1.2 mz = 2n = 0.015S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
内径 450 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 = 0.004 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 450 mmn = 0.013S = 0.004
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 6 m、側面勾配 3:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 2.1 m の等流で 41 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 = 41 m³/sb = 6 my = 2.1 mz = 3n = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
幅 4 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 2.5 m の等流で 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 m³/sb = 4 my = 2.5 mn = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 1.984 m/s
- 2. V = 1.974 m/s
- 3. Q = 6.834 m³/s
- 4. Q = 0.09016 m³/s
- 5. S = 0.001536 m/m
- 6. S = 0.0005005 m/m
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