什么是曼宁公式？
曼宁公式（Manning 公式）是水力学中应用最广泛的经验公式之一，用于估算在均匀、恒定、重力驱动条件下明渠中水流的流速与流量。它适用于河流、渠道、雨水管、涵洞以及非满流（部分充满）的管道。本计算器采用国际单位制（SI/公制），此时换算系数 \(k\) 取 1.0。
如何使用本计算器
请输入以下四个参数：曼宁糙率系数 n（无量纲的表面摩阻系数，例如混凝土约为 0.013，天然河道约为 0.035）；过水断面面积 A，单位 m²；湿周 P，单位 m（即断面边界中与水接触部分的长度）；以及渠道坡度 S，为无量纲比降（高差与水平距离之比，例如 0.001）。计算器将输出流速、流量以及水力半径。
公式解析
流速按下式计算：$$V = \frac{k}{n} \cdot R_h^{2/3} \cdot S^{1/2}$$其中水力半径 $$R_h = \frac{A}{P}$$流量则为 $$Q = V \cdot A$$糙率越小、水力半径越大、坡度越陡，流速就越高。由于坡度项取了平方根，坡度增大一倍，流速仅约提高 41%。
计算示例
设某渠道 \(n = 0.013\)，\(A = 2 \text{ m}^2\)，\(P = 3 \text{ m}\)，\(S = 0.001\)：则 \(R_h = 2/3 = 0.6667 \text{ m}\)，\(R_h^{2/3} = 0.6667^{0.6667} \approx 0.7631\)，\(\sqrt{0.001} \approx 0.031623\)。代入得 $$V = \frac{1}{0.013} \times 0.7631 \times 0.031623 \approx 1.856 \text{ m/s}$$ $$Q = 1.856 \times 2 \approx 3.713 \text{ m}^3/\text{s}$$
常见问题
系数 k 应该取多少？采用国际单位制（SI/公制）时取 \(k = 1.0\)（本工具即采用此值）；采用美制单位（英尺/秒）时取 \(k = 1.486\)。
什么是湿周？湿周是指过水断面边界中与水流相接触部分的长度，不包括自由水面（水面线）那一段。
适用于满流管道吗？曼宁公式适用于明渠流以及非满流管道。对于承压满流管道，应改用达西-韦斯巴赫公式（Darcy-Weisbach）或哈森-威廉姆斯公式（Hazen-Williams）。
