幅 3 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 2.5 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.002 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 = 3 my = 2.5 mn = 0.025S = 0.002
V = m/s
2.やさしい
幅 3.5 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 1.9 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 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 = 3.5 my = 1.9 mn = 0.014落差 = 5 m/km
V = m/s
3.ふつう
長方形の砂利の水路の幅は 1.5 m である。水は水深 2.4 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 = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1.5 my = 2.4 mn = 0.025S = 0.005
Q = m³/s
4.ふつう
台形の仕上げたコンクリートの水路の底幅は 5.5 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 2.3 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 = 0.0005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5.5 my = 2.3 mz = 1.5n = 0.012S = 0.0005
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 6 m、側面勾配 3:1(水平:鉛直)の台形のきれいな土の水路は、 水深 1 m の等流で 15 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.022。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 15 m³/sb = 6 my = 1 mz = 3n = 0.022
S = m/m
6.むずかしい
底幅 3 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形の砂利の水路は、 水深 1.1 m の等流で 13 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 = 13 m³/sb = 3 my = 1.1 mz = 2n = 0.025
S = m/m
解答
- 1. V = 1.714 m/s
- 2. V = 4.746 m/s
- 3. Q = 7.012 m³/s
- 4. Q = 50.09 m³/s
- 5. S = 0.002044 m/m
- 6. S = 0.004982 m/m
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