2級土木施工管理技士 第一次検定のうち、水理の基礎(連続の式・静水圧)の問題です(分野:土木工学の基礎(構造力学・土質・水理)・重要度A)。一問一答5問 → 四肢択一2問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答(○×)
重要度:A 難易度:★☆☆
問1:静水圧は、水に接する面に対して垂直に作用する。
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正解:○
静水圧は接触面に対して垂直に作用します(土地改良事業計画設計基準 設計「頭首工」技術書 17.4)。
重要度:A 難易度:★☆☆
問2:静水中のある点の静水圧の大きさは、水深の2乗に比例する。
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正解:×
静水圧は P=W0·h(W0:水の単位体積重量、h:水深)で、水深に比例します(土地改良事業計画設計基準 設計「頭首工」技術書 17.4)。
重要度:A 難易度:★★☆
問3:ダルシーの法則では、土中の水の流速は、透水係数と動水勾配の積で表される。
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正解:○
ダルシーの法則 v=k·i(k:透水係数、i:動水勾配)です(環境省資料、土木研究所「河川堤防の浸透に対する照査・設計のポイント」)。
重要度:A 難易度:★☆☆
問4:水中にある物体は、その物体自身の重さに等しい浮力を受ける。
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正解:×
浮力は物体が排除した水の重さに等しくなります(近畿地方整備局 神戸港湾事務所ほか)。
重要度:A 難易度:★★★
問5:管路の摩擦損失水頭は、ダルシー・ワイズバッハ公式では、管路の長さに比例し、平均流速の2乗に比例する。
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正解:○
hf=f·(L/D)·V²/2g で、管路の長さLと流速の2乗に比例します。流入・湾曲・バルブなどによる損失水頭は摩擦損失とは別に計算します(土地改良事業計画設計基準 設計「パイプライン」技術書 7.2)。
四肢択一
重要度:A 難易度:★★☆
問6:静水中で、水深3.0mの点に作用する静水圧の大きさとして、正しいものはどれか。
ただし、水の単位体積重量は9.8kN/m³とする。
- 3.27kN/m²
- 9.8kN/m²
- 29.4kN/m²
- 88.2kN/m²
【第6問:正解と解説】
正解:3
正解は3です。
P=W0×h=9.8×3.0=29.4kN/m²
1:9.8÷3.0とした誤りです。
2:水深を考慮していません。
3:正しい。
4:水深を2乗した誤りです(9.8×3.0²)。
重要度:A 難易度:★★☆
問7:内径0.40mの円管内を、水が平均流速2.0m/sで満流状態で流れている。このときの流量として、適当なものはどれか。
ただし、円周率πは3.14とする。
- 0.13m³/s
- 0.25m³/s
- 0.50m³/s
- 0.80m³/s
【第7問:正解と解説】
正解:2
正解は2です。
断面積 A=πD²/4=3.14×0.40²/4=0.1256m²
流量 Q=A×v=0.1256×2.0=0.2512≒0.25m³/s
1:流速を考慮していません(A×1.0)。
2:正しい。
3:断面積を πD²/2 とした誤りです。
4:直径×流速(0.40×2.0)とした誤りです。
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