解答つき開水路の流れ(マニング)ワークシート

無料で印刷できる開水路の流れ(マニング)のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
b = 1.5 my = 1.1 mn = 0.022

幅 1.5 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 1.1 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.0015 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 = 1.5 my = 1.1 mn = 0.022S = 0.0015
V = m/s
2.やさしい
b = 3 my = 0.6 mn = 0.03

幅 3 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 0.6 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。

b = 3 my = 0.6 mn = 0.03落差 = 3 m/km
V = m/s
3.ふつう
D = 450 mmn = 0.013, S = 0.001

内径 450 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 = 0.001 である。流量 Q を m³/s で求めよ。

D = 450 mmn = 0.013S = 0.001
Q = m³/s
4.ふつう
b = 4.5 my = 1.3 mn = 0.012, S = 0.005

長方形の仕上げたコンクリートの水路の幅は 4.5 m 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 = 0.012、水路床勾配は S = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。

b = 4.5 my = 1.3 mn = 0.012S = 0.005
Q = m³/s
5.むずかしい
b = 2 my = 0.5 mn = 0.03, Q = 0.51 m³/s

幅 2 m の長方形の芝で覆われた土の水路は、 水深 0.5 m の等流で 0.51 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 = 0.51 m³/sb = 2 my = 0.5 mn = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
b = 5 my = 1.6 m3 : 1n = 0.022, Q = 33 m³/s

底幅 5 m、側面勾配 3:1(水平:鉛直)の台形のきれいな土の水路は、 水深 1.6 m の等流で 33 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 = 33 m³/sb = 5 my = 1.6 mz = 3n = 0.022
S = m/m

解答

  1. 1. V = 1.028 m/s
  2. 2. V = 1.038 m/s
  3. 3. Q = 0.09016 m³/s
  4. 4. Q = 30.3 m³/s
  5. 5. S = 0.001013 m/m
  6. 6. S = 0.002042 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。