Gerinneabfluss-Rechner

Offene Gerinneströmung ist der Abfluss mit freier Oberfläche in Kanälen, teilerfüllten Durchlässen, natürlichen Läufen und Regenwasserkanälen. Die SI-Manning-Formel, weltweit für gleichförmige Strömung genutzt, lautet Q = (1/n) A R hoch zwei Drittel mal der Wurzel aus S, mit Q in Kubikmetern pro Sekunde, wenn die Fläche in Quadratmetern, der hydraulische Radius in Metern, das Gefälle dimensionslos und n die Manning-Rauheit ist. Dieser Rechner nimmt diese vier Zahlen entgegen und liefert den Volumenstrom samt mittlerer Geschwindigkeit, wenn der Querschnitt nicht trocken ist.

Was die Manning-Gleichung für den Gerinneabfluss berechnet

Die Manning-Gleichung ist die empirische Gleichförmigkeitsformel, die die mittlere Geschwindigkeit in einem offenen Gerinne mit hydraulischem Radius, Energiegefälle und einem Rauheitsbeiwert n verknüpft, der Sohle und Böschung abbildet. In SI-Einheiten ist die Geschwindigkeit V = (1/n) R hoch zwei Drittel mal der Wurzel aus S, und der Abfluss ist Q = A V, ausgeschrieben Q = (1/n) A R hoch zwei Drittel S hoch ein Halb. Die Fläche A ist der Fließquerschnitt in Quadratmetern.

Der hydraulische Radius R ist das Verhältnis dieser Fläche zum benetzten Umfang — der Länge der Feststoff-Fluid-Grenze, nicht der freien Oberfläche — und muss hier als Länge in Metern geliefert werden; dieser Rechner rechnet R nicht aus der Geometrie nach. S ist das dimensionslose Energiegefälle, im Gleichförmigkeitsfall gleich dem Sohlgefälle, geschrieben als Bruch, etwa 0.001 für ein Zehntel eines Prozents. Manning-n ist ein positiver Rauheitsbeiwert: glatter Beton liegt oft nahe 0.012, Erdkanäle nahe 0.025, bewachsene oder natürliche Läufe häufig zwischen 0.03 und 0.05.

Die Suchabsicht gruppiert sich um Gerinneabfluss-Rechner, Manning-Gleichung, Kanalabfluss und Kubikmeter pro Sekunde aus A, R, S und n. Wer Abschnitt und Gefälle bereits hat, will dieses Produkt, kein Rohrwerkzeug, das die Fläche mit einer bekannten mittleren Geschwindigkeit multipliziert, kein reines hydraulisches-Radius-Verhältnis und keine Wehrformel. Diese Seite berechnet nur das SI-Manning-Produkt.

Sie leitet A oder R nicht aus einem benannten Rechteck oder Trapez ab, rechnet nicht die US-üblichen Einheiten um, in denen der Faktor 1.486 erscheint, schlägt n nicht in einer Materialtabelle nach und löst keine allmählich veränderliche Strömung mit einem Wasserspiegelprofil. Halten Sie die SI-Einheiten durchgängig ein, damit der gelieferte Abfluss in Kubikmetern pro Sekunde liegt.

Eingabevertrag, SI-Manning-Auswertung und Fehlerverhalten

Fläche, hydraulischer Radius und Gefälle müssen nichtnegativ sein. Ein trockener Querschnitt mit Fläche null, ein verschwindender hydraulischer Radius oder eine ebene Strecke mit Gefälle null liefert Abfluss null, ein legitimes Gleichförmigkeitsergebnis. Eine negative Fläche, ein negativer Radius oder ein negatives Gefälle ist kein physikalischer Gerinnezustand und wird zurückgewiesen.

Die Rauheit muss streng positiv sein. Beträge über 10^{12} werden als außerhalb des unterstützten Bereichs zurückgewiesen. Die Kennzeichen formula und method benennen den SI-Manning-Pfad.

Es gibt keinen Geometriehelfer und keine Einheitenumrechnung.

Wo ein Manning-Gerinnerechner genutzt wird, Nachbarwerkzeuge und Preis

Wer Bewässerung dimensioniert, iteriert die Tiefe, bis das Manning-Q dem Bedarf entspricht; dieser Endpunkt ist die innere Auswertung, sobald Fläche und hydraulischer Radius aus einer rechteckigen, trapezförmigen oder unregelmäßigen Aufnahme bekannt sind. Wer Niederschlagswasser modelliert, prüft eine Gleichförmigkeitsschätzung für einen Durchlass oder einen ausgekleideten Graben, bevor ein vollständiger Saint-Venant-Löser geöffnet wird.

Lehrlabore lassen den Abfluss einer Rechteckrinne bei wechselnder Tiefe berechnen, indem A = b y und R = b y / (b + 2 y) mit gegebenem n und S kombiniert und dann mit einer Wehr- oder Rinnenpegelkurve verglichen wird. Softwaretests von Hydraulikbibliotheken brauchen ein eingefrorenes erwartetes SI-Q, damit ein Refactor des Geometriemoduls das Manning-Produkt nicht still ändert.

Feldnotizen, die bereits einen aufgenommenen Querschnitt, ein Maßband der benetzten Grenze umgerechnet zu R, ein Sohlgefälle und ein Handbuch-n listen, können diese vier Zahlen in Kubikmeter pro Sekunde wandeln, ohne ein Einzugsgebietsmodell aufzustellen. Diese Seite ist kein Rohrvolumenstrom-Werkzeug, das Fläche mit bekannter mittlerer Geschwindigkeit multipliziert, kein reiner hydraulischer-Radius-Rechner und keine Formel für ein breitkroniges Wehr. Nutzen Sie das Browserformular, wenn Sie eine sofortige Prüfung beim Bewerten einer Hausaufgabe oder beim Abgleich einer Handrechnung des Manning-Produkts wollen.

Die Ergebnisse sind vollständig deterministisch: identische Eingaben liefern stets denselben Abfluss und dieselben Formel- und Methodenkennzeichen, ohne Sprachmodell, ohne ausgehendes Netz und ohne Uhrabhängigkeit.