Care este formula Manning?

Formula Manning este o ecuație dezvoltată de Robert Manning în 1891, care caracterizează fluxul de apă alimentată prin gravitație în cursuri și canale. Manning a determinat că caracteristicile vitezei de curgere ale canalelor deschise de apă curgătoare depind de mai mulți factori. Aceasta include panta albiei pârâului, rugozitatea pereților canalului sau a malurilor pârâului și raza hidraulică a canalului. Raza hidraulică se calculează împărțind aria secțiunii transversale a pârâului sau canalului la perimetrul umed și pereții unui canal sau albia și malurile unui pârâu deschis.

Hidrologii folosesc formula Manning pentru a determina caracterul curgerii pâraielor în condiții normale și de inundație. Poate fi folosit și pentru a determina dimensiunea și panta optime a unui canal artificial, cum ar fi un apeduct de alimentare cu apă. Ecuația lui Manning nu se referă la conducte închise sau sisteme presurizate, pur și simplu pentru fluxurile de apă sau canalele deschise către atmosferă.

Un element critic în formula Manning este valoarea rugozității peretelui, cunoscută sub numele de coeficientul Gauckler-Manning. Acest număr se bazează pe un set complex de factori. Forma canalului, vegetația specifică din zonă și cantitatea debitului pârâului sunt toate luate în considerare, precum și anotimpul anului.

Hidrologii care ar putea să nu fie capabili să cerceteze un întreg flux pot accesa site-uri de referință de pe Internet care arată factorii de rugozitate pentru diferite fluxuri. Acestea pot fi enumerate ca fotografii ale albiilor sau malurilor pârâului. Cercetătorul poate observa fluxul și poate compara malul fluxului cu setul de referință fotografică pentru a determina factorii de rugozitate pentru ecuație.

Complexitatea formulei Manning se modifică pentru pâraiele care sunt inundate. Formula Manning ar trebui considerată o estimare în cele mai bune condiții, mai ales că albiile naturale ale cursurilor își schimbă caracterul pe distanțe foarte scurte. Un calcul precis al debitului poate fi imposibil din punct de vedere tehnic.

Măsurătorile debitului curentului pot fi făcute utilizând un deversor calibrat sau un canal de curgere pentru a măsura volumul de apă în timp. Divurile au o secțiune transversală specifică care permite curgerea apei peste el pentru fiecare unitate de înălțime a apei. Aceste măsurători pot fi apoi utilizate pentru a ajusta variabilele din formula Manning pentru a îmbunătăți estimarea. Valoarea formulei Manning este utilizată în mod obișnuit în situațiile în care debitul curentului nu poate fi măsurat, fie din cauza dinamicii complexe a cursului, fie în cazul în care inundarea este în curs.