幅 2 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 1.4 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 0.5 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 my = 1.4 mn = 0.015落差 = 0.5 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 1.5 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。 水路床勾配は S = 0.0005 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 = 0.6 mn = 0.012S = 0.0005
V = m/s
3.ふつう
台形の芝で覆われた土の水路の底幅は 3 m、側面勾配は 3:1(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 = 0.03、水路床勾配は S = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 3 my = 2 mz = 3n = 0.03S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
内径 900 mm のコンクリート製雨水管が半満流で流れている。 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 = 900 mmn = 0.013S = 0.001
Q = m³/s
5.むずかしい
幅 2.5 m の長方形の仕上げたコンクリートの水路は、 水深 2.1 m の等流で 20 m³/s を流さなければならない。マニングの粗度係数 n = 0.012。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 20 m³/sb = 2.5 my = 2.1 mn = 0.012
S = m/m
6.むずかしい
幅 4.5 m の長方形のれんが積みの水路は、 水深 1.7 m の等流で 14 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 = 14 m³/sb = 4.5 my = 1.7 mn = 0.015
S = m/m
解答
- 1. V = 1.041 m/s
- 2. V = 0.8958 m/s
- 3. Q = 18.63 m³/s
- 4. Q = 0.2862 m³/s
- 5. S = 0.002893 m/m
- 6. S = 0.0007866 m/m
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