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Manning-Gleichung Calculator

Berechne die Fließgeschwindigkeit eines Flusses aus den Kanaleigenschaften.

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Result
Ready
Velocity

Formula first

Overview

Die Manning-Gleichung ist eine empirische Beziehung, die verwendet wird, um die mittlere Geschwindigkeit von Wasser zu schätzen, das in offenen Gerinnen oder Leitungen fließt. Sie verknüpft die Fließgeschwindigkeit mit den physischen Abmessungen des Kanals, seinem Längsgefälle und dem Reibungswiderstand, der durch das Auskleidungsmaterial verursacht wird.

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: Diese Formel wird auf stationäre, gleichförmige Gerinneabflüsse angewendet, bei denen die Wasseroberfläche parallel zum Gerinnebett verläuft. Sie wird häufig von Hydrologen und Ingenieuren verwendet, um Flüsse, Kanäle und Durchlässe zu modellieren, bei denen der Abfluss durch die Schwerkraft angetrieben wird.

Why it matters: Sie ist grundlegend für das Hochwasserrisikomanagement und die Planung städtischer Entwässerungssysteme. Durch die Vorhersage der Fließgeschwindigkeit können Planer bestimmen, ob ein Gerinne bestimmte Abflussmengen bewältigen kann oder ob die Geschwindigkeit erhebliche Ufererosion verursachen wird.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Falschen Manning-n-Wert verwenden.
  • Hydraulischen Radius mit Tiefe verwechseln.

One free problem

Practice Problem

Ein glatter Beton-Bewässerungskanal wird mit einem hydraulischen Radius von 1 Meter und einem Längsgefälle von 0.01 (1%) gebaut. Wenn der Rauheitsbeiwert nach Manning für glatten Beton 0.02 beträgt, wie hoch ist die durchschnittliche Fließgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde?

Hint: Setze die Werte in die Formel v = (1/n) ×R^(2/3) ×S^(0.5) ein und denke daran, dass 1 hoch einer beliebigen Potenz gleich 1 ist.

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