曼宁公式是什么(the Manning Formula)？

曼宁公式是罗伯特·曼宁在1891年提出的一个方程，描述了重力供水在溪流和河道中的流动特征。曼宁认为，自来水明渠的流速特性取决于几个因素。这包括河床的坡度，渠道壁或河岸的粗糙度，以及渠道的水力半径。水力半径的计算方法是：将河流或河道的横截面积除以渠道的湿周和壁，或明流的河床和河岸曼宁公式是罗伯特·曼宁1891年提出的一个方程，描述了重力供水在溪流和河道中的流动特征。水文学家使用曼宁公式用于确定正常和洪水条件下溪流的流动特性，也可用于确定人工渠道（如供水渡槽）的最佳尺寸和坡度。曼宁方程与封闭管道或加压系统无关，仅适用于向大气开放的水流或渠道曼宁公式中的一个关键元素是壁面粗糙度的值，即Gauckler-Manning系数。这个数字基于一组复杂的因素。渠道的形状，该地区的具体植被和河流流量都被考虑在内，一年中的季节也是如此无法测量整个河流的水文学家可以访问互联网上显示不同河流粗糙度系数的参考站点。这些站点可以列为河床或河岸的照片。研究人员可以观察河流，并将河岸与摄影参考集进行比较，以确定粗糙度方程的因子。曼宁公式的复杂度随着洪水泛滥的溪流而变化。曼宁公式应视为最佳条件下的估计值，特别是由于天然河床在很短的距离内会改变特性。准确的流量计算在技术上可能是不可能的。可以使用校准的堰或流道来测量水随时间变化。堰有一个特定的横截面，允许水在每个单位的水高度下流过。这些测量值可用于微调曼宁公式中的变量，以提高估计值。曼宁公式的值通常用于无法测量水流的情况下，无论是由于复杂的水流动力学，还是在洪水泛滥的情况下。