幅 4.5 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 0.7 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 1.5 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。
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 = 4.5 my = 0.7 mn = 0.014落差 = 1.5 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 6 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 0.4 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。
b = 6 my = 0.4 mn = 0.014S = 0.002
V = m/s
3.ふつう
長方形のれんが積みの水路の幅は 5.5 m 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 = 0.015、水路床勾配は S = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5.5 my = 2.3 mn = 0.015S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
台形の芝で覆われた土の水路の底幅は 5 m、側面勾配は 1:1(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 = 0.03、水路床勾配は S = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5 my = 2.2 mz = 1n = 0.03S = 0.0015
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 2 m、側面勾配 1.5:1(水平:鉛直)の台形の仕上げたコンクリートの水路は、 水深 2.5 m の等流で 40 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.012。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 40 m³/sb = 2 my = 2.5 mz = 1.5n = 0.012
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 1.9 m の等流で 30 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 = 30 m³/sb = 4 my = 1.9 mz = 2n = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 1.821 m/s
- 2. V = 1.595 m/s
- 3. Q = 27.72 m³/s
- 4. Q = 25.73 m³/s
- 5. S = 0.0007817 m/m
- 6. S = 0.002938 m/m
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