明渠(曼宁法)流速/流量计算

使用曼宁公式(均匀流近似)近似明渠中的流速 V 和流量 Q。它还支持从目标流量反算水深y/坡度S。

*此工具仅用于教育/评估目的。它不能用于详细设计、安全判断或法律合规性确认。

*S 是能量梯度。该工具使用河床坡度 ≒ S 的近似值。

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预设示例

一旦选择,输入将被填写,结果将立即更新。

输入

正向(计算V、Q)

结果

流量 Q [m³/s]
流速 V [米/秒]
直径深度 R [m]
弗劳德数 Fr [-]
横截面积 A [m²]
伦贝 P [米]
直径深度 R [m]
水力平均深度Dm=A/T [m]
弗劳德数 Fr [-]
流量情况判断
估计水深 y [m]
重复信息

剖面图(轮廓)

根据输入值显示横截面形状。

显示具有有效输入的图表。

计算公式及程序

R = A / P V = (1/n) × R^(2/3) × S^(1/2) Q = A × V

横截面类型(A、P):对应于矩形、梯形和圆形(部分填充)形状。反算(Q→y)采用二分法计算,反算(Q→S)采用解析式计算。

常见问题

弗劳德数Fr表示什么?

Fr 是惯性力与重力之比的量度。一般情况下,Fr<1为标准流量,Fr≈1为极限流量,Fr>1为射流指导值。

S(斜率)是什么意思?

曼宁方程中的S是能量梯度。出于教育目的,此工具将坡度近似等于河床坡度。

我应该使用哪个粗糙度系数 n?

该值根据航道材质、植被、曲流等而变化。预设值仅供参考,设计时请务必查看配套文件。

圆形截面结果可以用于压力管道吗?

无法使用。在这里,我们假设具有自由水面的明渠中存在部分填充的流动。

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