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🧮 Manning Equation Flow 計算機

專業免費的 Manning Equation Flow 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
3.713 m³/s
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是曼寧公式?

曼寧公式(Manning's equation)是水力學中應用最廣泛的經驗公式,用來估算明渠中水流在均勻、穩態、重力驅動條件下的流速與流量。舉凡河川、灌溉渠道、雨水下水道、涵管,以及未滿管流的管路,都可以套用。本計算器採用 SI(公制)單位,其轉換係數 k 等於 1.0。

如何使用本計算器

請輸入四項數值:曼寧粗糙係數 n(無因次的表面摩擦係數,例如混凝土約 0.013、天然河道約 0.035)、過水斷面積 A(單位 m²)、潤周 P(單位公尺,即渠道斷面與水體接觸的邊界長度),以及渠道坡度 S(無因次的縱坡,即高程差除以水平距離,例如 0.001)。計算器會回傳流速、流量與水力半徑。

公式說明

流速以

V = ((k) ÷ (n)) · R_h^{2/3} · S^{1/2}
計算,其中水力半徑
R_h = ((A) ÷ (P))
流量則為 Q = V · A。粗糙係數越小、水力半徑越大、坡度越陡,流速都會越快。由於坡度項取了平方根,因此坡度加倍時,流速僅增加約 41%。

實例演算

假設一條渠道 n = 0.013、A = 2\ m^2、P = 3\ m、S = 0.001:R_h = 2/3 = 0.6667\ m。R_h^{2/3} = 0.6667^{0.6667} ≈ 0.7631,√(0.001) ≈ 0.031623。則

V = ((1) ÷ (0.013)) × 0.7631 × 0.031623 ≈ 1.856\ m/s
Q = 1.856 × 2 ≈ 3.713\ m^3/s

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

k 值該用多少?
採用 SI/公制單位時請用 \(k = 1.0\)(本工具即採此值);若使用美制單位(英尺/秒),則 \(k = 1.486\)。
什麼是潤周?
潤周指渠道斷面邊界中與流水接觸的那段長度,不包含上方的自由水面。
滿管流也適用嗎?
曼寧公式適用於明渠流與未滿管的管流;若是有壓的滿管流,請改用達西—魏斯巴赫(Darcy-Weisbach)或哈森—威廉(Hazen-Williams)公式。