幅 1.5 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 2.4 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.004 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 = 1.5 my = 2.4 mn = 0.03S = 0.004
V = m/s
2.やさしい
幅 1 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 1.1 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 1 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 = 1 my = 1.1 mn = 0.025落差 = 1 m/km
V = m/s
3.ふつう
台形の仕上げたコンクリートの水路の底幅は 2.5 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 0.8 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.012、水路床勾配は S = 0.002 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 2.5 my = 0.8 mz = 3n = 0.012S = 0.002
Q = m³/s
4.ふつう
内径 300 mm のコンクリート製雨水管が、ちょうど満流で(圧力管ではなく開水路として)流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.013、勾配は S = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 300 mmn = 0.013S = 0.005
Q = m³/s
5.むずかしい
幅 6 m の長方形の砂利の水路は、 水深 2.3 m の等流で 25 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.025。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 25 m³/sb = 6 my = 2.3 mn = 0.025
S = m/m
6.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 1 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 = 1 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 1.452 m/s
- 2. V = 0.6207 m/s
- 3. Q = 9.429 m³/s
- 4. Q = 0.06838 m³/s
- 5. S = 0.001443 m/m
- 6. S = 0.005343 m/m
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