幅 4 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 2.1 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。
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 my = 2.1 mn = 0.022S = 0.0015
V = m/s
2.やさしい
幅 2.5 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 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 2 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 = 2 mn = 0.014落差 = 2 m/km
V = m/s
3.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 4 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 = 0.015、水路床勾配は S = 0.002 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 4 my = 2.2 mz = 2n = 0.015S = 0.002
Q = m³/s
4.ふつう
内径 750 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 = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 750 mmn = 0.013S = 0.0015
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 2 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形のきれいな土の水路は、 水深 1.7 m の等流で 18 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 = 18 m³/sb = 2 my = 1.7 mz = 2n = 0.022
S = m/m
6.むずかしい
幅 2.5 m の長方形のきれいな土の水路は、 水深 1.9 m の等流で 11 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 = 11 m³/sb = 2.5 my = 1.9 mn = 0.022
S = m/m
解答
- 1. V = 1.789 m/s
- 2. V = 2.682 m/s
- 3. Q = 66.81 m³/s
- 4. Q = 0.2156 m³/s
- 5. S = 0.001976 m/m
- 6. S = 0.003782 m/m
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