幅 3.5 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 0.9 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 = 3.5 my = 0.9 mn = 0.025落差 = 1.5 m/km
V = m/s
2.やさしい
幅 2 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 2.3 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 = 2 my = 2.3 mn = 0.012S = 0.0015
V = m/s
3.ふつう
台形の仕上げたコンクリートの水路の底幅は 2 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 1.6 m の等流で流れている。 マニングの粗度係数 n = 0.012、水路床勾配は S = 0.005 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 2 my = 1.6 mz = 1.5n = 0.012S = 0.005
Q = m³/s
4.ふつう
台形の砂利の水路の底幅は 6 m、側面勾配は 1.5:1(水平:鉛直)である。水は水深 2.1 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 = 0.003 である。流量 Q を m³/s で求めよ。
b = 6 my = 2.1 mz = 1.5n = 0.025S = 0.003
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 5 m、側面勾配 1.5:1(水平:鉛直)の台形の芝で覆われた土の水路は、 水深 1.4 m の等流で 7.4 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 = 7.4 m³/sb = 5 my = 1.4 mz = 1.5n = 0.03
S = m/m
解答
- 1. V = 1.095 m/s
- 2. V = 2.537 m/s
- 3. Q = 38.85 m³/s
- 4. Q = 53.08 m³/s
- 5. S = 0.005161 m/m
- 6. S = 0.000506 m/m
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