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曼寧公式

Wikipedia · 2026-07-14 维基百科 👁 1 阅读

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曼寧公式（，亦稱為 Gauckler–Manning formula ，Gauckler–Manning–Strickler formula）是一個估測液體在開放管道（即明渠流）或非满管流（液体存在自由表面）中平均速度的經驗公式。開放管道中的液體是因重力而流動。

曼寧公式如下：

:V = \frac{\kappa}{n} {R_h}^{2/3} \, S^{1/2}

其中：

  • V 為 平均速度，單位（L/T，ft/s，m/s）
  • κ 為 轉換係數，單位（ L1/3/T）

** 國際標準制(SI units)代入1 m1/3/s
* 英制(BG units)代入1.4859 ft1/3/s（註：(1 m)1/3/s = (3.2808399 ft) 1/3/s = 1.4859 ft1/3/s）*

  • n 為 Gauckler–曼寧係數、 曼寧粗糙係數，單位（T/[L1/3]，s/[ft1/3]， s/[m1/3]）
  • Rh為 水力半徑（ ），單位（L，ft，m）
  • S 為 水力坡度（ slope）或是 線性扬程損失的斜率（L/L），若水的深度是一定值，其值等於管道的斜率

歷史
曼寧公式是從蔡希公式（）演變而成蔡希公式：V=C\sqrt{R_hS}，及1881年Hagen分析Ganguillet ,kutter應用之資料，得到 C 值依照 R 之\frac{1}{6}
次方而變。

1889年愛爾蘭工程師提出的經驗公式，經法國人Flamant在1891年發現羅伯特·曼寧提出的經驗公式與Philippe Gauckler之結論相符。

曼寧式之C值計算為：

C=\frac{R^\frac{1}{6}}{n}

濕周（）

  • 或稱作濕周長、潤周，定義：垂直於水流流動方向之渠道、管壁橫斷面上，水與之接觸部分之總長度，常以 P 表示。

!濕周
!n
!濕周
!n
|-
|1.天然渠道
|
|4.人造渠道
|
|-
|乾淨且平直
|0.030
|玻璃
|0.010
|-
|緩慢水流的深水塘
|0.040
|黃銅
|0.011
|-
|大部分河流
|0.035
|鋼(光滑)
|0.012
|-
|2.沖積平原
|
|鋼(塗漆)
|0.013
|-
|牧草地、農場
|0.035
|鋼(鉚接)
|0.015
|-
|稀疏灌木林地
|0.050
|鑄鐵
|0.013
|-
|濃密灌木林地
|0.075
|混凝土(加工)
|0.012
|-
|樹欉地
|0.15
|混凝土(未加工)
|0.014
|-
|3.開鑿土渠
|
|平土板
|0.012
|-
|乾淨
|0.022
|黏土磚
|0.014
|-
|沙礫
|0.025
|砌磚
|0.015
|-
|雜草
|0.030
|柏油
|0.016
|-
|多石
|0.035
|波形金屬
|0.022
|-
|
|
|粗石建材
|0.025
|}
|

|}

相關條目

  • 蔡希公式
  • 供水系統
  • 廢水處理
  • 液壓機械
  • 液壓網路
  • 液壓流體

參考資料
外部連結

#水文学 #地貌学 #流体动力学 #水利工程 #沉积学 #管道

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