幅 4.5 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 1.2 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 3 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 = 1.2 mn = 0.022落差 = 3 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 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 1.3 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。
b = 5 my = 1.3 mn = 0.015S = 0.004
V = m/s
3.ふつう
長方形のきれいな土の水路の幅は 5 m 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 = 0.022、水路床勾配は S = 0.001 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 5 my = 2.4 mn = 0.022S = 0.001
Q = m³/s
4.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 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 0.9 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 = 4 my = 0.9 mz = 3n = 0.015S = 0.0008
Q = m³/s
5.むずかしい
幅 6 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 2.2 m の等流で 20 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 = 20 m³/sb = 6 my = 2.2 mn = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
幅 5 m の長方形の砂利の水路は、 水深 1.6 m の等流で 7 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 = 7 m³/sb = 5 my = 1.6 mn = 0.025
S = m/m
解答
- 1. V = 2.114 m/s
- 2. V = 3.799 m/s
- 3. Q = 19.74 m³/s
- 4. Q = 8.286 m³/s
- 5. S = 0.001503 m/m
- 6. S = 0.0004945 m/m
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