幅 2 m の長方形の芝で覆われた土の水路(マニングの粗度係数 n = 0.03)を、水が水深 1.1 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.001 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 = 2 my = 1.1 mn = 0.03S = 0.001
V = m/s
2.やさしい
幅 2.5 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 1.2 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 = 2.5 my = 1.2 mn = 0.022落差 = 5 m/km
V = m/s
3.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 1 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.3 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 = 0.002 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1 my = 1.3 mz = 3n = 0.015S = 0.002
Q = m³/s
4.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 1 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)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 = 0.015、水路床勾配は S = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1 my = 1.6 mz = 1.5n = 0.015S = 0.003
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 6 m、側面勾配 1:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 0.6 m の等流で 1.9 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 = 1.9 m³/sb = 6 my = 0.6 mz = 1n = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
底幅 5 m、側面勾配 1:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 2.5 m の等流で 27 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 = 27 m³/sb = 5 my = 2.5 mz = 1n = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 0.685 m/s
- 2. V = 2.317 m/s
- 3. Q = 14.84 m³/s
- 4. Q = 17.17 m³/s
- 5. S = 0.0005026 m/m
- 6. S = 0.001037 m/m
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