Manning Denklemi Hesaplama: Kanal Akışı ve Debi

Nasıl kullanılır?

Kanal şeklini seçin; ardından yamuk için Taban genişliği b, m ve Yan eğim z, yatay / 1 düşey değerlerini, dairesel boru için Boru çapı D, m değerini yazın.
Akış derinliği y, m, Taban eğimi S, m/m ve Pürüzlülük katsayısı n değerlerini yazın.
Debi Q, m³/s ve Ortalama hız V, m/s değerlerini okuyun.
Kullanılan akış alanını, ıslak çevreyi ve hidrolik yarıçapı görmek için Adım adım işlem bölümünü açın.

Manning denklemi

Manning denklemi, açık bir kanalda kararlı akan suyun ortalama hızını hidrolik yarıçap R, taban eğimi S ve pürüzlülük n ile verir. Debi, akış alanının bu hızla çarpımıdır. SI birimlerinde 1/n'nin önündeki sabit 1,0'dır; feet ve saniye ile yazılan ABD biçimindeki 1,486 aynı sonucu verir.

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

V  ortalama hız, m/s
n  pürüzlülük katsayısı
R  hidrolik yarıçap, m
S  taban eğimi, m/m
Q  debi, m³/s
A  akış alanı, m²
P  ıslak çevre, m

Üç şeklin geometrisi

φ, dairesel borunun ıslak kısmının radyan cinsinden merkez açısıdır. Tam dolu durumda φ 2π'dir ve hidrolik yarıçap D ÷ 4 olur.

Şekil	Akış alanı A	Islak çevre P
Dikdörtgen	b × y	b + 2 × y
Yamuk	(b + z × y) × y	b + 2 × y × √(1 + z²)
Dairesel, kısmen dolu	D² ÷ 8 × (φ − sin φ)	D × φ ÷ 2, φ = 2 × arccos(1 − 2 × y ÷ D)

Pürüzlülük değerleri

Pürüzlülük katsayısı n, tabana ya da kaplamaya bağlıdır. USGS Water-Supply Paper 2339 durgun kanallar için temel değerleri verir; kısmen dolu borular üzerine McGraw-Hill bölümü ise bir tuğla kanal örneğinde n = 0,015 kullanır.

Taban ya da kaplama	n
Beton, durgun düz kanal (USGS)	0,012 ile 0,018
Tuğla kanal (ders kitabı örneği)	0,015

Bu hesaplayıcının kapsamadığı konular

Düzensiz kesitli doğal kanallar, bitki örtüsü ve taşkın ovaları. USGS kılavuzu bunlar için n'nin nasıl seçileceğini anlatır; bu hesaplayıcı o adımı yapmaz.
Düzgün olmayan akış, örneğin bir savak arkasındaki geri su birikmesi ya da kanal boyunca derinliğin değişmesi.
Bir kanalın tasarım debisi için boyutlandırılması, serbest yükseklik ve erozyon sınırları.

Örnek çözüm: 2 m tabanlı, yan eğimi 1,5, 1,2 m derinlikli yamuk kanal

Taban genişliği b 2 m, yan eğim z 1,5 ve derinlik y 1,2 m olduğunda akış alanı A = (2 + 1,5 × 1,2) × 1,2 = 4,56 m²'dir. Islak çevre P = 2 + 2 × 1,2 × √(1 + 1,5²) = 6,327 m'dir; bu nedenle hidrolik yarıçap R = 4,56 ÷ 6,327 = 0,72076 m olur.

n = 0,015 ve taban eğimi S = 0,001 ile hız V = (1 ÷ 0,015) × 0,72076^(2/3) × √0,001 = 1,695 m/s, debi ise Q = 4,56 × 1,695 = 7,728 m³/s'dir.

Değer	Sonuç
Akış alanı A	4,560 m²
Islak çevre P	6,327 m
Hidrolik yarıçap R	0,721 m
Ortalama hız V	1,695 m/s
Debi Q	7,728 m³/s

Sık sorulan sorular

Manning denkleminin SI biçimindeki 1,0 neden var?

Bu, ABD biçimindeki sabitin birim dönüşümüdür. Feet ve saniyeyle kullanılan 1,486, metre ve saniyeyle 1,0 olur, çünkü 1,486 × 0,3048^(1/3) değeri 1,000'dir. McGraw-Hill bölümü SI biçimini 1,0 bölü n olarak yazar.

Beton için hangi n değerini kullanmalıyım?

USGS Water-Supply Paper 2339, durgun düz bir beton kanal için 0,012 ile 0,018 arasını verir. Kanalınızın durumuna göre bu aralıkta seçin ve değeri projeyi yöneten kurumun tasarım kurallarıyla karşılaştırın.

Dairesel bir borudaki derinlik neden çapından küçük olmalı?

Su borunun iç yüzeyinden yukarı çıkamaz. Derinliğin çapa eşit olması tam dolu bir boru demektir ve hesaplayıcı bu değeri kabul eder; daha büyük bir derinlik reddedilir.

Hidrolik yarıçap nedir?

Akış alanının ıslak çevreye bölümüdür, R = A ÷ P. Islak çevresine göre geniş bir alanı olan kanalın hidrolik yarıçapı büyüktür ve Manning denklemi bu kanala daha yüksek bir hız verir.

Kısmen dolu bir boru neden tam dolmadan önce daha çok su taşır?

Sürtünme ıslak çevreyle birlikte artar; akış alanı ise boru doldukça büyümeye devam eder. McGraw-Hill'in kısmen dolu borular bölümü, en büyük hız ve debinin borunun tamamen dolmasından önce oluştuğunu belirtir.

Verilerim bir sunucuya gönderiliyor mu?

Hayır. Hesaplama tarayıcınızda çalışır; yazdığınız hiçbir şey saklanmaz ya da bize gönderilmez.

Kaynaklar

Rakamlar ve metin en son 12 Kasım 2026 Perşembe tarihinde kontrol edildi.

Sonuç

Adım adım işlem

Nasıl kullanılır?