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 1.7 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.0008 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 = 1.7 mn = 0.03S = 0.0008
V = m/s
2.やさしい
幅 4.5 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 2 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 = 4.5 my = 2 mn = 0.025S = 0.003
V = m/s
3.ふつう
長方形のきれいな土の水路の幅は 4 m である。水は水深 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 = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 4 my = 1 mn = 0.022S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
内径 1200 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 = 0.002 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 1200 mmn = 0.013S = 0.002
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 300 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 = 300 mmn = 0.013V = 0.9 m/s
S = m/m
6.むずかしい
底幅 2.5 m、側面勾配 1.5:1(水平:鉛直)の台形のきれいな土の水路は、 水深 2 m の等流で 38 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 = 38 m³/sb = 2.5 my = 2 mz = 1.5n = 0.022
S = m/m
解答
- 1. V = 0.6926 m/s
- 2. V = 2.276 m/s
- 3. Q = 3.925 m³/s
- 4. Q = 0.8718 m³/s
- 5. S = 0.004328 m/m
- 6. S = 0.004892 m/m
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