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Saha Hesap

Gerinneströmung nach Manning berechnen

Volumenstrom, Geschwindigkeit und Normalwassertiefe nach Manning. Für Rechteck, Trapez und teilgefülltes Kreisrohr mit hydraulischem Radius und Froudezahl.

Was ist die Gleichung nach Manning?

Die Gleichung nach Manning verknüpft die mittlere Geschwindigkeit einer Strömung mit freier Oberfläche mit Form, Gefälle und Oberflächenrauheit des Gerinnes: v = (1 / n) × R^(2/3) × S^(1/2). Dabei ist n der Rauheitsbeiwert nach Manning, R der hydraulische Radius (Strömungsquerschnitt geteilt durch benetzten Umfang) und S das Sohlgefälle. Der Volumenstrom ist Geschwindigkeit mal Strömungsquerschnitt: Q = v × A. Die Gleichung wird für Bewässerungskanäle, Regenwasserleitungen, Abwasserkanäle und Flussbetten verwendet.

Welcher Modus?

Bei bekannter Tiefe erhalten Sie den Volumenstrom. Bei bekanntem Volumenstrom ermittelt der Rechner numerisch die zugehörige Normalwassertiefe. Der Querschnitt kann rechteckig, trapezförmig (bei Sohlenbreite null dreieckig) oder ein teilgefülltes Kreisrohr sein.

Beispiel

Ein rechteckiges Betongerinne mit 2 Metern Breite hat 1 Meter Wassertiefe, n = 0,013 und 1 Promille Sohlgefälle. Die Fläche beträgt 2 m², der benetzte Umfang 4 m und der hydraulische Radius 0,5 m. Die Geschwindigkeit ist 0,63 × 0,0316 / 0,013 = 1,53 m/s und der Volumenstrom 3,06 m³/s. Bei einer Froudezahl von 0,49 liegt strömender Abfluss vor.

Grenzen

Die empirische Gleichung gilt für stationär gleichförmige, vollraue turbulente Strömung. Der Wert n beeinflusst das Ergebnis unmittelbar und ist die unsicherste Eingabe. Die genannten Richtwerte sind Näherungen. Krümmungen, Verengungen, Wehre, Rückstaueffekte, vollgefüllte Druckströmung und Freibord sind nicht enthalten.

Häufige Fragen

Wie berechnet man den Volumenstrom mit der Gleichung nach Manning?

Ein rechteckiges Gerinne mit 2 m Breite, 1 m Wassertiefe, dem beispielhaften Beiwert nach Manning von 0,013 und 1 Promille Gefälle führt 3,065 m³/s ab. Multiplizieren Sie die Geschwindigkeit nach Manning mit dem Strömungsquerschnitt. Diese Vorberechnung setzt stationär gleichförmige Strömung voraus und berücksichtigt weder Rückstau, Verengungen und Wehre noch Freibord.

Mit diesen Werten berechnen

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