광폭 직사각형 단면 수로의 단위폭당 유량이 16m3/s일 때, 한계경사… | [토목기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

광폭 직사각형 수로의 한계수심은 단위폭당 유량 q로부터 $h_c = \left(\dfrac{q^2}{g}\right)^{1/3}$로 구하며, 이때의 한계경사는 매닝공식을 한계류 조건에 대입해 얻는다.
단위폭당 유량 q=16m³/s·m, 중력가속도 g=9.8m/s²를 대입하면 $h_c = \left(\dfrac{16^2}{9.8}\right)^{1/3} \approx 2.97\,\mathrm{m}$이고, 한계유속은 $V_c = q/h_c \approx 5.39\,\mathrm{m/s}$이다.
광폭수로에서는 동수반경 R이 수심 hc와 거의 같으므로, 매닝공식 $V_c = \dfrac{1}{n}h_c^{2/3}S_c^{1/2}$에서 $S_c = \left(\dfrac{n V_c}{h_c^{2/3}}\right)^2 \approx 2.73\times10^{-3}$으로 계산된다.