幅 2.5 m の長方形のれんが積みの水路(マニングの粗度係数 n = 0.015)を、水が水深 0.6 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 4 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 = 2.5 my = 0.6 mn = 0.015落差 = 4 m/km
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 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 0.5 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。
b = 4.5 my = 1 mn = 0.012落差 = 0.5 m/km
V = m/s
3.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 3 m、側面勾配は 1:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.5 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.025、水路床勾配は S = 0.001 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 3 my = 1.5 mz = 1n = 0.025S = 0.001
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の芝で覆われた土の水路の幅は 3.5 m である。水は水深 2.2 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 = 0.001 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 3.5 my = 2.2 mn = 0.03S = 0.001
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 5.5 m、側面勾配 1.5:1(水平:鉛直)の台形の仕上げたコンクリートの水路は、 水深 1.1 m の等流で 22 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 = 22 m³/sb = 5.5 my = 1.1 mz = 1.5n = 0.012
S = m/m
6.むずかしい
底幅 1.5 m、側面勾配 1:1(水平:鉛直)の台形の仕上げたコンクリートの水路は、 水深 2.5 m の等流で 36 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 = 36 m³/sb = 1.5 my = 2.5 mz = 1n = 0.012
S = m/m
解答
- 1. V = 2.31 m/s
- 2. V = 1.458 m/s
- 3. Q = 8.146 m³/s
- 4. Q = 7.979 m³/s
- 5. S = 0.001442 m/m
- 6. S = 0.001519 m/m
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