幅 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 1.8 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.002 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 = 5 my = 1.8 mn = 0.014S = 0.002
V = m/s
2.やさしい
幅 3 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 2.3 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。
b = 3 my = 2.3 mn = 0.014S = 0.0008
V = m/s
3.ふつう
長方形のきれいな土の水路の幅は 2 m である。水は水深 2.1 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 = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 2 my = 2.1 mn = 0.022S = 0.0015
Q = m³/s
4.ふつう
台形のれんが積みの水路の底幅は 4.5 m、側面勾配は 3:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.9 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 = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 4.5 my = 1.9 mz = 3n = 0.015S = 0.003
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 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 0.8 m の等流で 12 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 = 12 m³/sb = 5 my = 0.8 mz = 2n = 0.022
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 0.6 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 = 0.6 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 3.293 m/s
- 2. V = 1.894 m/s
- 3. Q = 5.703 m³/s
- 4. Q = 78.72 m³/s
- 5. S = 0.004774 m/m
- 6. S = 0.001924 m/m
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