Wat is de Manning -formule?
De Manning-formule is een vergelijking ontwikkeld door Robert Manning in 1891 die de stroom van water met zwaartekracht in stromen en kanalen kenmerkt. Manning heeft vastgesteld dat de stromingssnelheidseigenschappen van open kanalen van stromend water afhankelijk zijn van verschillende factoren. Dit omvat de helling van het stroombed, de ruwheid van de kanaalwanden of stroombanken en de hydraulische straal van het kanaal. Hydraulische straal wordt berekend door het dwarsdoorsnedegebied van de stroom of kanaal te delen door zijn bevochtigde perimeter en wanden van een kanaal, of het stroombed en oevers van een open stroom.
Hydrologen gebruiken de manning-formule om het stroomkarakter van stromen in normale en overstromingsomstandigheden te bepalen. Het kan ook worden gebruikt om de optimale grootte en helling van een door de mens gemaakt kanaal te bepalen, zoals een watervoorzieningsaqueduct. De vergelijking van Manning heeft niet betrekking op gesloten pijp- of onder druk staande systemen, eenvoudig voor waterstromen of kanalen openen voor de atmosfeer.
Een kritisch element in de mAnning-formule is de waarde voor wandruwheid, bekend als de Gauckler-Manning-coëfficiënt. Dit aantal is gebaseerd op een complexe reeks factoren. De vorm van het kanaal, de specifieke vegetatie in het gebied en de hoeveelheid stroomstroom worden allemaal overwogen, net als het seizoen van het jaar.
Hydrologen die mogelijk niet in staat zijn om een hele stream te onderzoeken, hebben toegang tot referentiesites op internet met ruwheidsfactoren voor verschillende stromen. Deze kunnen worden vermeld als foto's van de stroombedden of banken. De onderzoeker kan de stream observeren en de streambank vergelijken met de fotografische referentieset om de ruwheidsfactoren voor de vergelijking te bepalen.
De complexiteit van de Manning -formule verandert voor stromen die overstromingen zijn. De Manning -formule moet worden beschouwd als een schatting in de beste omstandigheden, vooral omdat natuurlijke stroombedden van karakter veranderen in zeer korte afstanden. EenNauwkeurige stroomberekening kan technisch onmogelijk zijn.
Streamstroommetingen kunnen worden uitgevoerd met behulp van een gekalibreerde stuw of stromingskanaal om het volume water in de loop van de tijd te meten. Stoffen hebben een specifieke dwarsdoorsnede waardoor Awater erover kan stromen voor elke eenheid van waterhoogte. Deze metingen kunnen vervolgens worden gebruikt om de variabelen in de Manning-formule te verfijnen om de schatting te verbeteren. De waarde van de Manning -formule wordt meestal gebruikt in situaties waarin de stroomstroom niet kan worden gemeten, hetzij als gevolg van complexe stroomdynamiek of in het geval dat overstromingen aan de gang zijn.