幅 5.5 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 2.4 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 = 5.5 my = 2.4 mn = 0.014落差 = 4 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 6 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 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 0.8 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 = 6 my = 1 mn = 0.03落差 = 0.8 m/km
V = m/s
3.ふつう
台形のきれいな土の水路の底幅は 3.5 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.1 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.022、水路床勾配は S = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 3.5 my = 1.1 mz = 1.5n = 0.022S = 0.003
Q = m³/s
4.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 1.5 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.9 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 = 0.0005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1.5 my = 1.9 mz = 1.5n = 0.025S = 0.0005
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 0.9 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 = 0.9 m/s
S = m/m
6.むずかしい
底幅 4 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 1.8 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 = 0.03。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 22 m³/sb = 4 my = 1.8 mz = 2n = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 5.33 m/s
- 2. V = 0.7783 m/s
- 3. Q = 11.73 m³/s
- 4. Q = 7.342 m³/s
- 5. S = 0.003214 m/m
- 6. S = 0.001965 m/m
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。