수두차가 10m인 두 저수지를 지름이 30cm, 길이가 300m, 조도… | [토목기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 21년 1회차

수두차가 10m인 두 저수지를 지름이 30cm, 길이가 300m, 조도계수가 0.013m^-1/3·s인 주철관으로 연결하여 송수할 때, 관을 흐르는 유량(Q)은? (단, 관의 유입손실계수 f_e=0.5, 유출손실계수 f_c=1.0이다.)

0.02m³/s

0.08m³/s

0.17m³/s

0.19m³/s

해설

유입·유출 손실수두와 Manning 식으로 나타낸 마찰손실수두의 합이 수두차와 같다는 조건으로 유속을 구한다.
 $H=(f_e+f_c)\dfrac{V^2}{2g}+\dfrac{n^2V^2L}{R^{4/3}},\ R=\dfrac{D}{4}=0.075\,\mathrm{m}$ 
 $10=1.5\times\dfrac{V^2}{2\times9.81}+\dfrac{0.013^2\times300}{0.075^{4/3}}V^2\ \Rightarrow\ V≒2.44\,\mathrm{m/s}$ 
 $Q=AV=\dfrac{\pi\times0.3^2}{4}\times2.44≒0.17\,\mathrm{m^3/s}$

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