Calculadora de caudal en canal abierto

El caudal en canal abierto es la descarga a superficie libre en canales, alcantarillas a media sección, cauces naturales y colectores pluviales. La fórmula SI de Manning, usada en todo el mundo para flujo uniforme, es Q = (1/n) A R a los dos tercios por la raíz de S, con Q en metros cúbicos por segundo cuando el área está en metros cuadrados, el radio hidráulico en metros, la pendiente es adimensional y n es la rugosidad de Manning. Esta calculadora acepta esos cuatro números y devuelve el caudal volumétrico junto con la velocidad media cuando la sección no está seca.

Qué calcula la ecuación de Manning para la descarga en canal abierto

La ecuación de Manning es la fórmula empírica de flujo uniforme que relaciona la velocidad media en un canal abierto con el radio hidráulico, la pendiente de energía y un coeficiente de rugosidad n que cifra la textura del lecho y de las márgenes. En unidades SI la velocidad es V = (1/n) R a los dos tercios por la raíz de S, y el caudal es Q = A V, que se desarrolla como Q = (1/n) A R a los dos tercios S a un medio.

El área A es la sección de flujo en metros cuadrados. El radio hidráulico R es el cociente de esa área entre el perímetro mojado —la longitud del contorno sólido-fluido, no la superficie libre— y aquí debe suministrarse como una longitud en metros; esta calculadora no recalcula R a partir de la geometría. S es la pendiente de energía adimensional, igual a la pendiente del lecho en flujo uniforme, escrita como fracción, por ejemplo 0.001 para una décima de uno por ciento.

El n de Manning es un coeficiente de rugosidad positivo: el hormigón liso suele estar cerca de 0.012, los canales de tierra cerca de 0.025 y los cauces vegetados o naturales con frecuencia entre 0.03 y 0.05. La intención de búsqueda se agrupa en calculadora de caudal en canal abierto, ecuación de Manning, descarga de un canal y metros cúbicos por segundo a partir de A, R, S y n.

Quien ya dispone de una sección y de una pendiente quiere ese producto, no una herramienta de tubería que multiplica el área por una velocidad media conocida, no un cociente solo de radio hidráulico y no una fórmula de vertedero. Esta página calcula únicamente el producto SI de Manning. No deduce A ni R de un rectángulo o un trapecio con nombre, no convierte unidades habituales de EE.

UU. donde aparece el factor 1.486, no consulta n en una tabla de materiales ni resuelve flujo gradualmente variado con un perfil de superficie libre. Mantenga las unidades SI de extremo a extremo para que el caudal devuelto esté en metros cúbicos por segundo.

Contrato de entrada, evaluación SI de Manning y comportamiento de error

El área, el radio hidráulico y la pendiente deben ser no negativos. Una sección seca con área cero, un radio hidráulico nulo o un tramo llano con pendiente cero produce un caudal de cero, resultado legítimo de flujo uniforme. Un área, un radio o una pendiente negativos no son un estado físico de canal abierto y se rechazan.

La rugosidad debe ser estrictamente positiva. Las magnitudes por encima de 10^{12} se rechazan por quedar fuera del rango admitido. Las etiquetas formula y method identifican la vía SI de Manning.

No hay ayudante de geometría ni conversión de unidades.

Dónde se usa un calculador Manning de canal abierto, herramientas vecinas y tarifa

Quien dimensiona riego itera el calado hasta que el Q de Manning iguala la demanda; este extremo es la evaluación interior una vez que el área y el radio hidráulico se conocen por un levantamiento rectangular, trapezoidal o irregular. Quien modela aguas pluviales comprueba una estimación de flujo uniforme en una alcantarilla o una cuneta revestida antes de abrir un solver completo de Saint-Venant.

Los laboratorios docentes piden calcular la descarga de un canal rectangular al variar el calado, combinando A = b y y R = b y / (b + 2 y) con un n y una S dados, y luego contrastar con un aforo de vertedero o de canaleta. Las pruebas de software de bibliotecas hidráulicas necesitan un Q SI esperado congelado para que un refactor del módulo de geometría no cambie en silencio el producto de Manning.

Las notas de campo que ya listan una sección levantada, una cinta del contorno mojado convertida a R, una pendiente de lecho y un n de manual pueden convertir esos cuatro números en metros cúbicos por segundo sin levantar un modelo de cuenca. Esta página no es una herramienta de caudal en tubería que multiplica el área por una velocidad media conocida, ni una calculadora solo de radio hidráulico, ni una fórmula de vertedero de cresta ancha.

Use el formulario del navegador cuando desee una comprobación inmediata al calificar un ejercicio o al contrastar un cálculo a mano del producto de Manning. Los resultados son plenamente deterministas: entradas idénticas producen siempre el mismo caudal y las mismas etiquetas de fórmula y método, sin modelo de lenguaje, sin red de salida y sin dependencia del reloj.