Kas yra Manningo formulė?

Manningo formulė yra lygtis, kurią 1891 m. sukūrė Robertas Manningas, apibūdinantis gravitacijos maitinamo vandens srautą upeliuose ir kanaluose. Manningas nustatė, kad atvirų tekančio vandens kanalų tėkmės greičio charakteristikos priklauso nuo kelių veiksnių. Tai apima upelio vagos nuolydį, vagos sienelių arba upelio krantų nelygumus ir vagos hidraulinį spindulį. Hidraulinis spindulys apskaičiuojamas upelio ar vagos skerspjūvio plotą padalijus iš sudrėkinto perimetro ir vagos sienelių arba atviro upelio vagos ir krantų.

Hidrologai naudoja Manningo formulę norėdami nustatyti upelių tėkmės pobūdį įprastomis ir potvynio sąlygomis. Jis taip pat gali būti naudojamas norint nustatyti optimalų dirbtinio kanalo, pavyzdžiui, vandens tiekimo akveduko, dydį ir nuolydį. Manningo lygtis nėra susijusi su uždarais vamzdžiais ar slėginėmis sistemomis, tik vandens srautams ar kanalams, atviriems atmosferai.

Kritinis Manningo formulės elementas yra sienos šiurkštumo vertė, žinoma kaip Gauckler-Manning koeficientas. Šis skaičius pagrįstas sudėtingu veiksnių rinkiniu. Atsižvelgiama į kanalo formą, specifinę augmeniją vietovėje ir upelio tėkmės kiekį, taip pat į metų sezoną.

Hidrologai, kurie negali apžiūrėti viso srauto, gali pasiekti informacijos svetaines internete, kuriose rodomi skirtingų srautų šiurkštumo veiksniai. Jie gali būti išvardyti kaip upelių vagų ar krantų nuotraukos. Tyrėjas gali stebėti srautą ir palyginti upelio krantą su fotografijos atskaitos rinkiniu, kad nustatytų lygties šiurkštumo koeficientus.

Manning formulės sudėtingumas keičiasi potvyniams. Manningo formulė turėtų būti laikoma apytikriu geriausiomis sąlygomis, ypač todėl, kad natūralių upelių vagos keičia pobūdį labai trumpais atstumais. Tiksliai apskaičiuoti srautą gali būti techniškai neįmanoma.

Srauto srauto matavimus galima atlikti naudojant kalibruotą užtvanką arba srauto kanalą, kad būtų galima išmatuoti vandens tūrį laikui bėgant. Užtvankos turi specifinį skerspjūvį, leidžiantį vandeniui tekėti per kiekvieną vandens aukščio vienetą. Tada šie matavimai gali būti naudojami Manningo formulės kintamiesiems patikslinti, siekiant pagerinti įvertinimą. Manningo formulės reikšmė paprastai naudojama tais atvejais, kai srauto srauto negalima išmatuoti dėl sudėtingos srauto dinamikos arba dėl potvynio.