幅 2.5 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 0.6 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 1.5 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 = 2.5 my = 0.6 mn = 0.012落差 = 1.5 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 4 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 2.3 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 = 4 my = 2.3 mn = 0.022S = 0.004
V = m/s
3.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 4.5 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.5 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 = 0.004 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 4.5 my = 1.5 mz = 2n = 0.025S = 0.004
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 1:1(水平:鉛直)である。水は水深 0.7 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 = 0.7 mz = 1n = 0.015S = 0.0005
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 4.5 m、側面勾配 3:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 0.8 m の等流で 3.6 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 = 3.6 m³/sb = 4.5 my = 0.8 mz = 3n = 0.03
S = m/m
6.むずかしい
内径 250 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 0.9 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 = 250 mmn = 0.013V = 0.9 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 1.768 m/s
- 2. V = 3.007 m/s
- 3. Q = 28.53 m³/s
- 4. Q = 4.906 m³/s
- 5. S = 0.0007961 m/m
- 6. S = 0.005519 m/m
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