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 2.1 m の等流で流れている。 水路床は 1 km あたり 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 = 1 my = 2.1 mn = 0.015落差 = 5 m/km
V = m/s
2.やさしい
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 1.2 m の等流で流れている。 水路床勾配は S = 0.002 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 = 1.2 mn = 0.022S = 0.002
V = m/s
3.ふつう
長方形のれんが積みの水路の幅は 1 m である。水は水深 2.4 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 = 0.0008 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1 my = 2.4 mn = 0.015S = 0.0008
Q = m³/s
4.ふつう
長方形の仕上げのないコンクリートの水路の幅は 1.5 m である。水は水深 0.6 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 = 0.0015 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 1.5 my = 0.6 mn = 0.014S = 0.0015
Q = m³/s
5.むずかしい
底幅 2.5 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 0.9 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 = 0.022。必要な水路床勾配 S を(m/m で)求めよ。
Q = 5.7 m³/sb = 2.5 my = 0.9 mz = 3n = 0.022
S = m/m
6.むずかしい
内径 600 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 1.2 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 = 600 mmn = 0.013V = 1.2 m/s
S = m/m
解答
- 1. V = 2.576 m/s
- 2. V = 1.214 m/s
- 3. Q = 2.513 m³/s
- 4. Q = 1.197 m³/s
- 5. S = 0.001515 m/m
- 6. S = 0.003053 m/m
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