Hvad er Manning-formlen?
Manning-formlen er en ligning udviklet af Robert Manning i 1891, der karakteriserer strømmen af tyngdekraftsfødt vand i vandløb og kanaler. Styring bestemte, at strømningshastighedskarakteristika for åbne kanaler med rindende vand er afhængige af flere faktorer. Dette inkluderer skråningen af strømbedet, ujævnheden i kanalvæggene eller strømbankerne og kanalens hydrauliske radius. Den hydrauliske radius beregnes ved at dele strømmen eller kanalens tværsnitsareal med dens befugtede omkreds og vægge i en kanal eller strømbedet og bredderne af en åben strøm.
Hydrologer bruger Manning-formlen til at bestemme strømningskarakteren for vandløb under normale forhold og oversvømmelsesforhold. Det kan også bruges til at bestemme den optimale størrelse og hældning af en menneskeskabt kanal, såsom en vandforsyningsakvatukt. Manning's ligning vedrører ikke lukkede rør eller systemer under tryk, simpelthen til vandstrømme eller kanaler, der er åbne for atmosfæren.
Et kritisk element i Manning-formlen er værdien for væg ruhed, kendt som Gauckler-Manning-koefficienten. Dette tal er baseret på et komplekst sæt faktorer. Kanalens form, den specifikke vegetation i området og mængden af strømning tages i betragtning, ligesom årets sæson.
Hydrologer, der muligvis ikke er i stand til at undersøge en hel strøm, kan få adgang til referencesteder på Internettet, der viser ruhedsfaktorer for forskellige strømme. Disse kan opføres som fotografier af vandløbssenge eller banker. Forskeren kan observere strømmen og sammenligne strømbanken med det fotografiske referencesæt for at bestemme ruhedsfaktorer for ligningen.
Kompleksiteten af Manning-formlen ændres for strømme, der oversvømmer. Manning-formlen skal betragtes som et skøn under de bedste forhold, især da naturlige strømme senge ændrer karakter i meget korte afstande. En nøjagtig flowberegning kan være teknisk umulig.
Måling af strømningsstrømmen kan udføres ved hjælp af en kalibreret luge eller strømningskanal for at måle vandmængden over tid. Krummere har et specifikt tværsnit, der gør det muligt for vandløb at strømme over det for hver vandhøjdeenhed. Disse målinger kan derefter bruges til at finjustere variablerne i formlen Manning for at forbedre estimatet. Værdien af Manning-formlen bruges typisk i situationer, hvor strømningsstrømmen ikke kan måles, hverken på grund af kompliceret strømdynamik eller i tilfælde af oversvømmelse er i gang.