Wat is de bemanningsformule?

De Manning-formule is een vergelijking ontwikkeld door Robert Manning in 1891 die de stroom van door zwaartekracht gevoerd water in stromen en kanalen karakteriseert. Manning bepaalde dat de stroomsnelheidskarakteristieken van open kanalen met 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. De hydraulische straal wordt berekend door het dwarsdoorsnedegebied van de stroom of het kanaal te delen door zijn bevochtigde omtrek en wanden van een kanaal, of het stroombed en de banken 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 kunstmatig kanaal, zoals een watertoevoer-aquaduct, te bepalen. De vergelijking van Manning heeft geen betrekking op gesloten buizen of systemen onder druk, alleen voor waterstromen of kanalen die open staan ​​voor de atmosfeer.

Een cruciaal 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 stroomstroming worden allemaal beschouwd, evenals 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 streams. Deze kunnen worden vermeld als foto's van de stroombedden of banken. De onderzoeker kan de stroom observeren en de stroombank vergelijken met de fotografische referentieset om de ruwheidsfactoren voor de vergelijking te bepalen.

De complexiteit van de Manning-formule verandert voor stromen die overstromen. De bemanningsformule moet worden beschouwd als een schatting in de beste omstandigheden, vooral omdat natuurlijke stroombedden van karakter veranderen op zeer korte afstanden. Een nauwkeurige stroomberekening kan technisch onmogelijk zijn.

Stroomstroommetingen kunnen worden uitgevoerd met behulp van een gekalibreerde waterkering of stroomkanaal om het volume water in de tijd te meten. Waterkeringen hebben een specifieke dwarsdoorsnede waardoor het water erover kan stromen voor elke eenheid 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 stroom niet kan worden gemeten, hetzij vanwege complexe stroomdynamiek of in het geval er overstromingen plaatsvinden.