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 1.8 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 = 5 my = 1.8 mn = 0.025落差 = 4 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 5 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 1.4 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 = 1.4 mn = 0.022S = 0.003
V = m/s
3.ふつう
長方形の仕上げたコンクリートの水路の幅は 6 m である。水は水深 0.8 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 = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 6 my = 0.8 mn = 0.012S = 0.0015
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の芝で覆われた土の水路の幅は 1.5 m である。水は水深 1.6 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 = 0.004 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1.5 my = 1.6 mn = 0.03S = 0.004
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 1 m、側面勾配 1:1(水平:鉛直)の台形の砂利の水路は、 水深 1.9 m の等流で 14 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.025。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 14 m³/sb = 1 my = 1.9 mz = 1n = 0.025
S = m/m
6.むずかしい
幅 6 m の長方形の砂利の水路は、 水深 2.4 m の等流で 20 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.025。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 20 m³/sb = 6 my = 2.4 mn = 0.025
S = m/m
解答
- 1. V = 2.608 m/s
- 2. V = 2.316 m/s
- 3. Q = 11.4 m³/s
- 4. Q = 3.232 m³/s
- 5. S = 0.0049 m/m
- 6. S = 0.0008215 m/m
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