En en campo de la ingeniería hidráulica, la fórmula de Chezy – Manning es una de las herramientas más utilizadas para estimar el caudal, velocidad o tirantes en canales a superficie libre. Su simplicidad y precisión la han convertido en un estándar en proyectos de diseño de canales artificiales y naturales.

¿Qué es la Fórmula de Manning?

La fórmula de Manning permite calcular la velocidad media del flujo en un canal a superficie libre, es decir, cuando el flujo está en contacto con la atmósfera y no está contenido a presión (como en tuberías cerradas).

La expresión general es:

donde:

• V: velocidad media del flujo (m/s)
• n: coeficiente de rugosidad de Manning (s/m¹/³)
• R: radio hidráulico (m), definido como R=A/P
• S: pendiente longitudinal del fondo del canal
• A: área de la sección húmeda (m²)
• P: perímetro mojado (m)

El caudal se puede calcular como el producto del área por la velocidad media obtenida:

Según la sección geométrica que tenga el canal, existen expresiones simplificadas para el cálculo del radio hidráulico. En reglas generales, el mismo se obtiene como el cociente entre al área de escurrimiento A y el perímetro mojado P.

A continuación se presentan las adaptaciones del cálculo de área y perímetro mojado para la fórmula de Chezy – Manning según la forma del canal, útiles para obtener el valor de radio hidráulico:

Canal Rectangular

Donde:

• A: área de escurrimiento
• P: Perímetro mojado
• b: base del canal
• h: altura del flujo (tirante)

Canal Trapecial

Donde:

• A: área de escurrimiento
• P: Perímetro mojado
• b: base del canal
• h: altura del flujo (tirante)
• z: talud lateral (Hz/V)

Canal Circular

Donde:

• A: área de escurrimiento
• P: Perímetro mojado
• D: diámetro de la sección
• θ: angulo que forma el escurrimiento respecto al centro de la sección

Canal Triangular

Donde:

• A: área de escurrimiento
• P: Perímetro mojado
• h: altura del flujo (tirante)
• z: talud lateral (Hz/V)

🧮 Usa nuestra calculadora online

Esta herramienta interactiva permite ingresar datos de canales con distintas secciones geométricas y realiza tanto el cálculo de la velocidad y caudal de escurrimiento como el análisis inverso que permite obtener el tirante normal. No requiere instalación y es libre de uso.

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A partir de los datos geométricos del canal, el coeficiente de rugosidad, la pendiente y el caudal, la calculadora estima los siguientes parámetros:

• Altura del flujo (tirante)
• Área hidráulica
• Perímetro mojado
• Radio hidráulico
• Velocidad media del flujo
• Número de Froude (para clasificar el régimen del flujo)

No dudes en consultar el resto de nuestras publicaciones para encontrar información complementaria a este tema, como valores de rugosidad de Manning recomendados para el cálculo.