Manning Formülü Nedir?

Manning formülü, 1891'de Robert Manning tarafından geliştirilen, akışlardaki ve kanallardaki yerçekimi beslemeli su akışını karakterize eden bir denklemdir. Manning, akan suyun açık kanallarının akış hızı özelliklerinin çeşitli faktörlere bağlı olduğunu belirledi. Bu, akış yatağının eğimini, kanal duvarlarının veya akış sıralarının pürüzlülüğünü ve kanalın hidrolik yarıçapını içerir. Hidrolik yarıçap, akışın veya kanalın enine kesit alanı, ıslanan çevre ve bir kanalın duvarları veya açık bir akışın akış yatağı ve kenarları ile bölünerek hesaplanır.

Hidrologlar normal ve taşkın koşullarında akışların akış karakterini belirlemek için Manning formülünü kullanır. Su kaynağı su kemeri gibi insan yapımı bir kanalın optimum boyutunu ve eğimini belirlemek için de kullanılabilir. Manning'in denklemi, sadece su akımları veya atmosfere açık kanallar için kapalı boru veya basınçlı sistemler ile ilgili değildir.

Manning formülündeki kritik bir unsur, Gauckler-Manning katsayısı olarak bilinen duvar pürüzlülüğü değeridir. Bu sayı karmaşık bir dizi faktöre dayanmaktadır. Kanalın şekli, bölgedeki belirli bitki örtüsü ve akarsu akış miktarı, yılın mevsimi olduğu gibi göz önünde bulundurulur.

Tüm bir akışı inceleyemeyen hidrologlar, farklı akışlar için pürüzlülük faktörleri gösteren İnternet'teki referans sitelerine erişebilirler. Bunlar dere yataklarının veya bankaların fotoğrafları olarak listelenebilir. Araştırmacı, akımı gözlemleyebilir ve denklemin pürüzlülük faktörlerini belirlemek için akış bankasını fotoğraf referans seti ile karşılaştırabilir.

Manning formülünün karmaşıklığı, akmakta olan akarsular için değişir. Manning formülü, özellikle doğal dere yatakları çok kısa mesafelerde karakter değiştirdiğinden, en iyi koşullarda bir tahmin olarak kabul edilmelidir. Doğru bir akış hesaplaması teknik olarak imkansız olabilir.

Akış akış ölçümleri, zaman içinde suyun hacmini ölçmek için kalibre edilmiş bir savak veya akış kanalı kullanılarak yapılabilir. Savaklar, suyun her bir yüksekliği için bunun üzerinden suyun akmasına izin veren belirli bir kesite sahiptir. Bu ölçümler, tahmini geliştirmek için Manning formülündeki değişkenlerin ince ayarını yapmak için kullanılabilir. Manning formülünün değeri tipik olarak, karmaşık akış dinamikleri nedeniyle ya da olay taşkınının devam etmesinden dolayı akış akışının ölçülemediği durumlarda kullanılır.