平成27年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-18は、開水路流に関する問題です。この問題では、5つの記述のうち最も適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、常流と射流の性質を区別できるかを問うものです。引っかけの核心は4つの誤りがすべて向きの反転である点で、水深・フルード数・勾配・比例の向きが1つずつ逆にしてあります。

射流は下流の影響が上流へ伝わりません。だから計算は上流から下流へ進めます。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答：選択肢3（最も適切なもの）

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各選択肢の正誤

5つのうち4つが誤りなので、正しい1つを残します。誤りはどれも向きの反転です。

選択肢1と2は常流と射流の関係を両方とも逆にしてあります。片方を決めればもう片方も決まります。

選択肢3のポイント（ここが誤り）

射流は流速が波の伝わる速さを超えている状態です。下流で起きたことが上流へ伝わらないので、計算は上流の条件から下流へ向けて進めます。

常流は逆で、下流の水位が上流の水面形を決めます。だから常流の漸変流計算は下流側を境界条件にします。

選択肢5はマニングの式の形を2か所変えてあります。正しくは粗度係数の1乗で反比例で、指数と向きの両方が違います。

覚え方

• 射流は上流側が境界条件、常流は下流側
• 射流は水深が限界水深より小さい
• 等流では水路勾配＝エネルギー勾配

理解度チェック

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