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土質工学:ダルシーの法則による砂層の浸透流量の算定(単位換算を含む)

1級土木施工管理技士(第一次検定)/基礎的工学/第6問(全20問)問題データ更新 2026-09-12

006数値計算ダルシーの法則による砂層の浸透流量の算定(単位換算を含む)●●○

透水係数が 2.0×10⁻⁴ m/s の砂層があり、水は水平方向に浸透している。砂層の厚さは 2.0 m、流れに直交する方向の幅は 10 m であり、浸透方向に 50 m 離れた2点間の水頭差は 5.0 m である。この砂層を1日当たりに流れる浸透流量として適当なものは、次のうちどれか。ただし、ダルシーの法則 Q=k・i・A(k:透水係数、i:動水勾配、A:浸透断面積)が成り立つものとする。

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解答正解 2

浸透断面積 A=2.0×10=20 m²、動水勾配 i=5.0/50=0.10 であるから、Q=2.0×10⁻⁴×0.10×20=4.0×10⁻⁴ m³/s となり、1日当たりでは 4.0×10⁻⁴×86,400=34.6 m³/日 となる。動水勾配は水頭差を「浸透経路長」で除した無次元量であり、水頭差をそのまま用いると10倍の誤りになる。秒から日への換算(×86,400)も必要である。

選択肢ごとの判定

1浸透断面積を砂層の厚さ 2.0 m² のみとし、幅 10 m を乗じ忘れた場合の値である。断面積は流れに直交する断面全体で取る。
2正しい。A=20 m²、i=0.10 より Q=4.0×10⁻⁴ m³/s=34.6 m³/日 となる。
3動水勾配を i=1.0(水頭差 5.0 m を浸透経路長 5.0 m で除した)と誤った場合の値である。浸透経路長は 50 m である。
4動水勾配の誤りに加え、単位換算でさらに桁を誤った場合の値である。
根拠区分 工学基礎出典 土質力学(ダルシーの法則と浸透流量)更新 2026-09-12

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