幅 5.5 m の長方形の砂利の水路(マニングの粗度係数 n = 0.025)を、水が水深 1.3 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 1 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 = 5.5 my = 1.3 mn = 0.025落差 = 1 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 1.5 m の長方形の砂利の水路(マニングの粗度係数 n = 0.025)を、水が水深 2.5 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。
b = 1.5 my = 2.5 mn = 0.025S = 0.003
V = m/s
3.ふつう
台形の仕上げのないコンクリートの水路の底幅は 1.5 m、側面勾配は 2:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.1 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.014、水路床勾配は S = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1.5 my = 1.1 mz = 2n = 0.014S = 0.003
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の芝で覆われた土の水路の幅は 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 = 0.03、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 = 1.3 mn = 0.03S = 0.001
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 2.5 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 2 m の等流で 45 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 = 45 m³/sb = 2.5 my = 2 mz = 2n = 0.022
S = m/m
6.むずかしい
幅 5.5 m の長方形のれんが積みの水路は、 水深 0.5 m の等流で 5.7 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.015。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 5.7 m³/sb = 5.5 my = 0.5 mn = 0.015
S = m/m
解答
- 1. V = 1.164 m/s
- 2. V = 1.518 m/s
- 3. Q = 11.75 m³/s
- 4. Q = 6.173 m³/s
- 5. S = 0.004893 m/m
- 6. S = 0.003044 m/m
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