幅 3.5 m の長方形のれんが積みの水路(マニングの粗度係数 n = 0.015)を、水が水深 0.8 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 = 3.5 my = 0.8 mn = 0.015S = 0.004
V = m/s
2.やさしい
幅 5 m の長方形の仕上げたコンクリートの水路(マニングの粗度係数 n = 0.012)を、水が水深 1.7 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 = 5 my = 1.7 mn = 0.012落差 = 1 m/km
V = m/s
3.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 6 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)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 = 0.025、水路床勾配は S = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 6 my = 2.3 mz = 2n = 0.025S = 0.005
Q = m³/s
4.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 6 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)である。水は水深 2.4 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 = 0.0005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 6 my = 2.4 mz = 2n = 0.015S = 0.0005
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 3 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 0.7 m の等流で 4.6 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 = 4.6 m³/sb = 3 my = 0.7 mz = 2n = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
底幅 2.5 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 1.4 m の等流で 17 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 = 17 m³/sb = 2.5 my = 1.4 mz = 2n = 0.022
S = m/m
解答
- 1. V = 2.827 m/s
- 2. V = 2.656 m/s
- 3. Q = 90.24 m³/s
- 4. Q = 51.73 m³/s
- 5. S = 0.005026 m/m
- 6. S = 0.003171 m/m
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