【曼寧係數】

豐碩

【曼寧係數】

 

Manning'scoefficient

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

在1889年愛爾蘭工程師曼寧(Manning)發表一個公式，就是後來修改為現今眾知的曼寧公式：式中，V為平均流速（呎／秒）；

 

R為水力半徑（呎）；

 

Sf能量坡度；

 

n為粗糙係數，一般稱謂曼寧係數。

 

若用公制單位，上式即可寫為：在上式中，V與R的單位分別為m/sec與m，但n值在兩式中均相同，其因次為L1/6單，而且在實際應用上可得到的結果還算滿意，曼寧公式即成為明渠均勻流計算最廣泛使用之公式。

 

如何採取最適當的n值是使用曼寧公式之最主要關鍵，亦即成為明渠水力學之主要探究題目。

 

比較曼寧公式與蔡希(Chezy)公式即可得到蔡希C值與曼寧n值的重要關係式，C=1.486/nR1/6為估計最適當的n值，平常有四條途徑值得考慮。

 

1.了解影響曼寧粗糙係數之各因素，由此取得對問題的基本知識而減少猜測範圍。

 

此等因數包括：(1)表面粗糙度：表面粗糙度是由濕周表面的顆粒之大小與形狀來代表。

 

(2)植物：植物一方面增加表面粗糙度，另一方面減低河槽通水斷面積，其影響程度依植物之高度、密度、分佈與種類而異。

 

(3)河槽不規則程度：河槽不規則程度由濕周之變化與斷面沿渠道之變化兩部所構成。

 

(4)河槽走向：曲率平緩者n值小，曲率銳急者n值大。

 

(5)沖淤：一般而言，淤積可能減輕河槽不規則程度而降低其n值，但不均勻的淤積或沖刷，可能有相反之作用而增加n值。

 

(6)障礙物：障礙物之存在，使n值增加。

 

其增加量依障礙物之性質、大小、形狀、數目、分佈等而定。

 

(7)河槽斷面之大小與形狀：其對n值之增減不明確。

 

(8)水位與流量：大部分河川，n的值隨水位與流量之增加而減少，但流量增加到溢岸流情況時，洪水平原之n值可能比槽底n值大。

 

(9)季節性之變化：季節影響水中或堤岸邊的植物盛長枯萎，由此影響n值。

 

季節又控制水溫，轉而影響黏度而致使n值之增減。

 

(10)懸移載與河床載：懸移載與河床載，在移動時，總會消耗部分能量而致增加水頭損失。

 

2.參考各型河槽之標準n值表，此種n值表普通在標準水利工程手冊或明渠水力學書中容易找到。

 

3.檢查或仔細觀察河槽，進而熟識其外觀，再與水利有關書籍或手冊登載之標準河槽照片對比，以決定該河槽應用之n值，此種照片亦常附帶河槽狀態之扼要記述。

 

4.依據河斷面理論流速分佈與測取的流速或粗糙度資料，以解析步驟決定n值。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary