یکی از روابط بسیار پرکاربرد در هیدرولوژی و هیدرولیک رابطه مانینگ است که در آ ن با استفاده از ضریب زبری، شعاع هیدرولیکی و همچنین شیب کانال میزان سرعت و پیرو آن دبی را تخمین می زند. در این جا فرمول مانینگ را برای یک کانال مستطیلی در MATLAB برنامه نویسی کرده ایم. می‌توان با تغییر پارامترهای مختلف آن، به راحتی مقدار سرعت و پیرو آن دبی را تخمین زد. m-file و نمونه کدهای آن در ادامه ارائه شده است. 

ابتدا تغییرات ارتفاع آب (H ) از صفر تا 10 متر و عرض بستر 3 متر هنگامی که ضریب زبری n = 0.045 و شیب برابر با i = 0.001  باشد محاسبه شده است.

 

clc

clear

H = 0:0.5:10; % taghirat ertefa ab

b = 3; % arz chanal

n = 0.045;% zarib zebri maning

i = 0.001;% shib bastar

A = H*b; % masahat mostatil chanal havi ab

P = b+H*2;% mohit khis shode

R = A./P;% shoaa hydrolic

V = 1./n.*R.^(2/3).*i.^0.5;% soraat ab

Q = A.*V;% debi

subplot(2,1,1),plot(H,V,'-*'),xlabel('H'),ylabel('Water velocity'),grid

title('Change of water velocity with change in water height based on Manning equation ')

subplot(2,1,2),plot(H,Q,'-*r'),xlabel('H'),ylabel('Q(m^3/S)'),grid,

title('Change of water discharge with change in water height based on Manning equation ')

  

 maning1.jpg

تغییرات سرعت و دبی آب بر اساس رابطه مانینگ در یک کانال مستطیلی با تغییر ارتفاع آب

در مثال بعدی ابتدا تغییرات ضریب زبری مانینگ بین 0.01 تا 0.25  n = 0.01:0.01:0.25;% zarib zebri maning  در نظر گرفته شده است.  ارتفاع (H)  آب 2 متر و عرض بستر 3 متر و  شیب برابر با i = 0.001  باشد محاسبه شده است.

clc

clear

H = 2; % taghirat ertefa ab

b = 3; % arz chanal

n = 0.01:0.01:0.25;% zarib zebri maning

i = 0.001;% shib bastar

A = H*b; % masahat mostatil chanal havi ab

P = b+H*2;% mohit khis shode

R = A./P;% shoaa hydrolic

V = 1./n.*R.^(2/3).*i.^0.5;% soraat ab

Q = A.*V;% debi

subplot(2,1,1),plot(n,V,'-*'),xlabel('H'),ylabel('Water velocity'),grid

title('Change of water velocity with change in Manning coefficient based on Manning equation ')

subplot(2,1,2),plot(n,Q,'-*r'),xlabel('H'),ylabel('Q(m^3/S)'),grid,

title('Change of water discharge with change in Manning coefficient based on Manning equation ') 

maning2.jpg

تغییرات سرعت و دبی آب بر اساس رابطه مانینگ در یک کانال مستطیلی با تغییر ضریب زبری مانینگ

در مثال دیگر ابتدا تغییرات شیب بستر بین 0.001 تا 0.1    i = 0.001:.001:.1 در نظر گرفته شده است.  ارتفاع (H) آب 2 متر و عرض بستر 3 متر و ضریب زبری n = 0.045   باشد محاسبه شده است.

 

clc

clear

H = 2; % taghirat ertefa ab

b = 3; % arz chanal

n = 0.045;% zarib zebri maning

i = 0.001:.001:.1;% shib bastar

A = H*b; % masahat mostatil chanal havi ab

P = b+H*2;% mohit khis shode

R = A./P;% shoaa hydrolic

V = 1./n.*R.^(2/3).*i.^0.5;% soraat ab

Q = A.*V;% debi

subplot(2,1,1),plot(i,V,'-*'),xlabel('H'),ylabel('Water velocity'),grid

title('Change of water velocity with change in channel slope based on Manning equation ')

subplot(2,1,2),plot(i,Q,'-*r'),xlabel('H'),ylabel('Q(m^3/S)'),grid,

title('Change of water discharge with change in channel slope based on Manning equation ')

 

 maning3.jpg

تغییرات سرعت و دبی آب بر اساس رابطه مانینگ در یک کانال مستطیلی با تغییر شیب

 

mafahim.jpg

 Pardazesh.jpg