幅 1 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 2.2 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.003 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 = 1 my = 2.2 mn = 0.015S = 0.003
V = m/s
2.やさしい
幅 1.5 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 1.5 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 = 1.5 mn = 0.03S = 0.0015
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 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 2 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 = 0.001 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 4.5 my = 2 mz = 1.5n = 0.025S = 0.001
Q = m³/s
4.ふつう
内径 750 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 = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
D = 750 mmn = 0.013S = 0.005
Q = m³/s
5.むずかしい
内径 200 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 0.75 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 = 200 mmn = 0.013V = 0.75 m/s
S = m/m
6.むずかしい
底幅 3.5 m、側面勾配 1:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 0.6 m の等流で 1.6 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 = 1.6 m³/sb = 3.5 my = 0.6 mz = 1n = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 2.007 m/s
- 2. V = 0.8133 m/s
- 3. Q = 22.38 m³/s
- 4. Q = 0.7872 m³/s
- 5. S = 0.005161 m/m
- 6. S = 0.001032 m/m
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