Calculateur de débit à surface libre

L'écoulement à surface libre est la décharge des canaux, dalots partiellement remplis, cours naturels et collecteurs pluviaux. La formule SI de Manning, employée partout pour l'écoulement uniforme, s'écrit Q = (1/n) A R aux deux tiers fois la racine de S, avec Q en mètres cubes par seconde lorsque l'aire est en mètres carrés, le rayon hydraulique en mètres, la pente est adimensionnelle et n est la rugosité de Manning. Ce calculateur accepte ces quatre nombres et renvoie le débit volumique ainsi que la vitesse moyenne lorsque la section n'est pas sèche.

Ce que calcule l'équation de Manning pour le débit à surface libre

L'équation de Manning est la formule empirique d'écoulement uniforme qui relie la vitesse moyenne dans un canal à surface libre au rayon hydraulique, à la pente d'énergie et à un coefficient de rugosité n qui chiffre la texture du fond et des berges. En unités SI la vitesse est V = (1/n) R aux deux tiers fois la racine de S, et le débit est Q = A V, qui se développe en Q = (1/n) A R aux deux tiers S à un demi.

L'aire A est la section d'écoulement en mètres carrés. Le rayon hydraulique R est le rapport de cette aire au périmètre mouillé — la longueur du contour solide-fluide, non la surface libre — et doit être fourni ici comme une longueur en mètres ; ce calculateur ne recalcule pas R à partir de la géométrie. S est la pente d'énergie adimensionnelle, égale à la pente du fond en écoulement uniforme, écrite comme une fraction, par exemple 0.001 pour un dixième de un pour cent.

Le n de Manning est un coefficient de rugosité positif : le béton lisse se situe souvent près de 0.012, les canaux en terre près de 0.025, et les cours végétalisés ou naturels souvent entre 0.03 et 0.05. L'intention de recherche se groupe autour de calculateur de débit à surface libre, équation de Manning, décharge d'un canal et mètres cubes par seconde depuis A, R, S et n.

Qui possède déjà une section et une pente veut ce produit, non un outil de conduite qui multiplie l'aire par une vitesse moyenne connue, non un rapport de rayon hydraulique seul, ni une formule de déversoir. Cette page calcule uniquement le produit SI de Manning.

Elle ne déduit ni A ni R d'un rectangle ou d'un trapèze nommé, ne convertit pas les unités coutumières des États-Unis où apparaît le facteur 1.486, ne consulte pas n dans une table de matériaux et ne résout pas un écoulement progressivement varié avec un profil de surface libre. Conservez les unités SI de bout en bout afin que le débit renvoyé soit en mètres cubes par seconde.

Contrat d'entrée, évaluation SI de Manning et comportement d'erreur

L'aire, le rayon hydraulique et la pente doivent être non négatifs. Une section sèche d'aire nulle, un rayon hydraulique évanoui ou un bief plat de pente nulle donne un débit de zéro, résultat légitime d'écoulement uniforme. Une aire, un rayon ou une pente négatifs ne sont pas un état physique de canal à surface libre et sont refusés.

La rugosité doit être strictement positive. Les magnitudes au-dessus de 10^{12} sont refusées comme hors de la plage admise. Les libellés formula et method identifient la voie SI de Manning.

Il n'y a ni assistant de géométrie ni conversion d'unités.

Où sert un calculateur Manning à surface libre, outils voisins et tarif

Qui dimensionne l'irrigation itère la profondeur jusqu'à ce que le Q de Manning égale la demande ; ce point d'accès est l'évaluation intérieure une fois l'aire et le rayon hydraulique connus d'un levé rectangulaire, trapézoïdal ou irrégulier. Qui modélise les eaux pluviales vérifie une estimation d'écoulement uniforme pour un dalot ou un fossé revêtu avant d'ouvrir un solveur Saint-Venant complet.

Les laboratoires d'enseignement demandent de calculer la décharge d'un canal rectangulaire lorsque la profondeur change, en combinant A = b y et R = b y / (b + 2 y) avec un n et un S donnés, puis de comparer à une courbe de tarage de déversoir ou de canal. Les essais logiciels de bibliothèques d'hydraulique ont besoin d'un Q SI attendu figé afin qu'un refactor du module de géométrie ne change pas en silence le produit de Manning.

Des notes de terrain qui listent déjà une section levée, un métré du contour mouillé converti en R, une pente de fond et un n de manuel peuvent convertir ces quatre nombres en mètres cubes par seconde sans dresser un modèle de bassin. Cette page n'est pas un outil de débit en conduite qui multiplie l'aire par une vitesse moyenne connue, ni un calculateur de rayon hydraulique seul, ni une formule de déversoir à seuil épais.

Utilisez le formulaire du navigateur lorsque vous souhaitez une vérification immédiate en notant un devoir ou en confrontant un calcul à la main du produit de Manning. Les résultats sont pleinement déterministes : des entrées identiques produisent toujours le même débit et les mêmes libellés de formule et de méthode, sans modèle de langage, sans réseau sortant et sans dépendance à l'horloge.