H26年 国家一般職(高卒 技術) No.69 土木基礎力学　解説

　問 題　　　　　

図のように、長さ 150cm 断面積 300cm² の土試料の両端において、基準水平面からの水頭を測定したところそれぞれ 110cm 80cm であった。このときの透水量はおよそいくらか。ただし土試料の透水係数は0.03cm/s である。

1. 1.50cm³/s
2. 1.60cm³/s
3. 1.70cm³/s
4. 1.80cm³/s
5. 1.90cm³/s

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

土中の水の流れなので「ダルシーの法則」を思い出します。v = ki です。ここで i は「動水勾配」です。i = Δh/Δl です。「水頭差」を「透水層の長さ」で割ったものが i です。本問では i が 30/150 = 0.2 です。従って v = 0.03 × 0.2 = 0.006 です。

求めたいのが透水「量」なので、流量を連想し Q = Av を考えます。「v が ダルシーの法則で求めることができるので、Q がわかる」と見通しが立つのではないでしょうか。Q = 300 × 0.006 = 1.8 です。

以上より、正解は 4 です。