幅 3.5 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 2.1 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 = 3.5 my = 2.1 mn = 0.03S = 0.0008
V = m/s
2.やさしい
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 0.5 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.001 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 = 0.5 mn = 0.014S = 0.001
V = m/s
3.ふつう
内径 450 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 = 0.0005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 450 mmn = 0.013S = 0.0005
Q = m³/s
4.ふつう
台形の芝で覆われた土の水路の底幅は 1 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.3 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 = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1 my = 1.3 mz = 1.5n = 0.03S = 0.0008
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 2 m、側面勾配 2:1(水平:鉛直)の台形の仕上げたコンクリートの水路は、 水深 0.6 m の等流で 2 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 = 2 m³/sb = 2 my = 0.6 mz = 2n = 0.012
S = m/m
6.むずかしい
幅 6 m の長方形のれんが積みの水路は、 水深 2.1 m の等流で 27 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 = 27 m³/sb = 6 my = 2.1 mn = 0.015
S = m/m
解答
- 1. V = 0.914 m/s
- 2. V = 1.245 m/s
- 3. Q = 0.03188 m³/s
- 4. Q = 2.78 m³/s
- 5. S = 0.000513 m/m
- 6. S = 0.0007795 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。