幅 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 2.5 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 1 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 = 2.5 mn = 0.015落差 = 1 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 2 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 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.0015 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 = 2 my = 1 mn = 0.025S = 0.0015
V = m/s
3.ふつう
内径 600 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 = 600 mmn = 0.013S = 0.004
Q = m³/s
4.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 3 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)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 = 0.025、水路床勾配は S = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 3 my = 2.2 mz = 2n = 0.025S = 0.0008
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 375 mm のコンクリート製下水管(マニングの粗度係数 n = 0.013)は、ちょうど満流で流れるときに 0.75 m/s の自浄作用流速に達しなければならない。最小勾配 S を(m/m で)求めよ。
D = 375 mmn = 0.013V = 0.75 m/s
S = m/m
6.むずかしい
底幅 4.5 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形のれんが積みの水路は、 水深 1.2 m の等流で 31 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.015。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 31 m³/sb = 4.5 my = 1.2 mz = 2n = 0.015
S = m/m
解答
- 1. V = 2.446 m/s
- 2. V = 0.9759 m/s
- 3. Q = 0.1942 m³/s
- 4. Q = 21.58 m³/s
- 5. S = 0.002232 m/m
- 6. S = 0.003984 m/m
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