Manning 공식의 소개

1. Manning 공식의 소개

Manning 공식은 개수 흐름을 특정 국면에서의 흐름면적, 수면경사, 경륜 계수 등을 이용하여 예측하는데 사용되는 수리 모델 중 하나입니다. 이 글에서는 Manning 공식의 개념과 활용에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

2. Manning 공식의 기본 원리

 

3. Manning 경륜 계수의 의미

Manning 경륜 계수는 개수가 지반이나 채널을 통과할 때 마주치는 저항을 나타내는 상수입니다. 다양한 지반 및 채널 조건에 따라 경륜 계수가 다르게 적용됩니다.

 

4. 수면경사의 영향

수면경사는 개수의 흐름을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 수면경사가 증가할수록 개수의 흐름은 더 빨라지게 됩니다.

 

5. 흐름면적과 수면반경의 계산

흐름면적 � A는 개수가 흐르는 국면의 면적을 나타내며, 수면반경 � R은 흐름면적을 수면둘레로 나눈 값입니다.

 

6. Manning 공식의 활용 분야

Manning 공식은 주로 강, 운하, 수로 등의 흐름을 예측하는데 사용됩니다. 특히 수리 모델링 및 수자 모의에 적용되어 수문공학 및 수자 지형학 분야에서 효과적으로 활용됩니다.

 

7. Manning 공식의 한계

Manning 공식은 특정 조건에서는 정확한 예측을 할 수 있지만, 모든 상황에서 적용하기에는 한계가 있습니다. 특히 경륜 계수는 실제 현장에서 다양한 변수에 의해 영향을 받을 수 있습니다.

 

8. Manning 경륜 계수의 종류

Manning 경륜 계수는 지반과 채널 특성에 따라 다양한 종류가 존재합니다. 각각의 계수는 해당 환경에 가장 적합한 값을 갖습니다.

 

9. Manning 공식의 정확성 향상을 위한 노력

Manning 공식의 정확성을 향상시키기 위해 현장 조사 및 실험 데이터를 바탕으로 경륜 계수를 보정하는 연구가 진행되고 있습니다.

 

10. Manning 공식을 활용한 수문 설계 예제

 

결론:

Manning 공식은 강, 운하 등의 흐름을 예측하는데 효과적으로 사용되는 중요한 도구입니다. 그러나 정확한 예측을 위해서는 적절한 경륜 계수의 선택과 함께 현장 조사 및 데이터 수집이 필요합니다.

 

 

Manning 공식

● 관거의 유속 계산

Manning 공식

V(m/sec) = MR^a√I ⇒ V =1/n R^2/3 I^1/2

<문제>

지름이 40(cm)이고, 동수 구배가 1/100인 원형수로의 유량(m3/sec)을 구하시오.

(단, 조도계수는 0.013이며 유량은 Manning 공식에 의거한다.)

<풀이>

유량(Q) = A × V에서

㉠ 단면적 (A) = πD^2/4 = (3.14×0.4^2) / 4 = 0.1256 (m2)

㉡ Manning식 유속(V)

V = 1/n R^2/3 I^1/2 ← R = A/S = D/4 = 0.4/4 I = 1/100 = 1/0.013 × (0.4/4)^2/3 ×(1/100)^1/2 = 1.657 (m/sec)

∴ Q = 0.1256(m^2) × 1.657(m/sec) = 0.21(m^3/sec)