技術士 第一次試験 専門科目 建設部門 河川・海岸・港湾・電力土木 練習問題 第2問: 長方形断面の開水路の流れに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。

流量が同じなら、限界水深と限界流速は水路の断面の大きさと形だけで決まり、水路の勾配や粗度には左右されません（FHWA HDS-4 第4章4.3.5）。勾配や粗度で変わるのは限界勾配のほうです。

フルード数Fr＝V/√(g×y)は慣性力と重力の比で、1のとき限界流、1より大きいと射流、1より小さいと常流です（同4.3.5 式4.16）。慣性力と粘性力の比はレイノルズ数です。

平均流速と水深を使えば断面の平均の、鉛直線の流速と水深を使えばその鉛直線のフルード数になります。射流では変化の影響が上流へ伝わらず流れの支配は上流側にあり、支配が下流側にあるのは常流です。

射流から常流への変化は、特にフルード数が2.0より大きいときに急激で、跳水と呼ばれます。