底幅B=4.0mの矩形断面水路に、水深h=1.0mで等流が流れている。粗度係数n=0.025、水路勾配I=1/1,000とするとき、マニング式V=(1/n)・R^(2/3)・I^(1/2)により求めた流量Qとして、最も近い値はどれか。ただし、径深R=流水断面積/潤辺であり、0.667^(2/3)=0.763、√(1/1,000)=0.0316とする。
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解答正解 3
矩形断面の流水断面積A=4.0×1.0=4.0m²、潤辺P=4.0+2×1.0=6.0mなので、径深R=A/P=0.667mである。V=(1/0.025)×0.667^(2/3)×(1/1,000)^(1/2)≒40×0.763×0.0316≒0.965m/s、Q=A・V≒3.86m³/sとなる。径深は水深とは異なる点に注意する。
選択肢ごとの判定
1勾配の平方根をとらず、Iをそのまま用いた値。
2流速V(m/s)を求めただけで、流水断面積を掛けていない。
3正しい。R=4.0/6.0=0.667m、V=(1/0.025)×0.763×0.0316=0.965m/s、Q=4.0×0.965=3.86m³/s。
4径深の指数を2/3ではなく1/2として計算した値。
5径深を水深(1.0m)としたもの。幅の狭い水路では潤辺に側壁が含まれるため、径深は水深より小さい。