GeographyالهيدرولوجياA-Level
CambridgeOCRWJECAbiturAPCBSECCEACISCE

معادلة مانينغ Calculator

حساب سرعة تدفق النهر من خصائص القناة.

Use the free calculatorCheck the variablesOpen the advanced solver
This is the free calculator preview. Advanced walkthroughs stay in the app.
Result
Ready
Velocity

Formula first

Overview

معادلة مانينغ هي علاقة تجريبية تستخدم لتقدير متوسط سرعة تدفق المياه في القنوات المفتوحة أو الأنابيب. تربط سرعة التدفق بالأبعاد الفيزيائية للقناة، ومنحدرها الطولي، ومقاومة الاحتكاك الناتجة عن مادة البطانة.

Symbols

Variables

v = Velocity, R = Hydraulic Radius, S = Channel Slope, n = Manning's n

Velocity
m/s
Hydraulic Radius
Channel Slope
Variable
Manning's n
Variable

Apply it well

When To Use

When to use: تُطبق هذه الصيغة على التدفقات المستقرة والموحدة في القنوات المفتوحة حيث يكون سطح الماء موازياً لقاع القناة. يستخدمها الهيدرولوجيون والمهندسون بشكل شائع لنمذجة الأنهار والقنوات والمجاري المائية حيث يكون التدفق مدفوعاً بالجاذبية.

Why it matters: إنها أساسية لإدارة مخاطر الفيضانات وتصميم أنظمة الصرف الحضري. من خلال التنبؤ بسرعة التدفق، يمكن للمخططين تحديد ما إذا كانت القناة تستطيع التعامل مع أحجام تصريف محددة أو ما إذا كانت السرعة ستتسبب في تآكل كبير للضفاف.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • استخدام قيمة مانينغ n خاطئة.
  • الخلط بين نصف القطر الهيدروليكي والعمق.

One free problem

Practice Problem

تم إنشاء قناة ري خرسانية ملساء بنصف قطر هيدروليكي 1 متر ومنحدر طولي 0.01 (1%). إذا كان معامل خشونة مانينغ للخرسانة الملساء 0.02، فما هي متوسط سرعة التدفق بالمتر في الثانية؟

Hint: أدخل القيم في الصيغة v = (1/n) ×R^(2/3) ×S^(0.5) وتذكر أن 1 مرفوعًا لأي قوة يساوي 1.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

References

Sources

  1. Wikipedia: Manning formula
  2. Bird, R. Byron; Stewart, Warren E.; Lightfoot, Edwin N. Transport Phenomena
  3. Chow, V. T. (1959). Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill.
  4. Munson, B. R., Young, D. F., Okiishi, T. H., & Huebsch, W. W. (2013). Fundamentals of Fluid Mechanics (7th ed.). John Wiley & Sons.
  5. Chow, Ven Te. Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill, 1959.
  6. Bird, R. Byron, Stewart, Warren E., Lightfoot, Edwin N. Transport Phenomena. 2nd ed. John Wiley & Sons, 2002.
  7. Wikipedia: Manning formula (article title)
  8. Edexcel A-Level Geography — Water Insecurity and Hydrology