CONSULTA SOBRE EL COEFICIENTE DE MANNING

El valor de n es muy variable y depende de una cantidad de factores. Al seleccionar un valor

adecuado de n para diferentes condiciones de diseo, un conocimiento bsico de estos factores debe

ser considerado de gran utilidad.

Rugosidad de la superficie

Se representa por el tamao y la forma de los granos del material que forma el permetro mojado y

que producen un efecto retardante sobre el flujo. En general, los granos finos resultan en un valor

relativamente bajo de n y los granos gruesos dan lugar a un valor alto de n.

Vegetacin

Puede ser vista como una clase de rugosidad superficial. Este efecto depende principalmente de la

altura, densidad, distribucin y tipo de vegetacin, y es muy importante en el diseo de canales

pequeos de drenaje, ya que por lo comn stos no reciben mantenimiento regular.

Irregularidad del canal

Se refiere a las variaciones en las secciones transversales de los canales, su forma y su permetro

mojado a lo largo de su eje longitudinal. En general, un cambio gradual y uniforme en la seccin

transversal o en su tamao y forma no produce efectos apreciables en el valor de n, pero cambios

abruptos o alteraciones de secciones pequeas y grandes requieren el uso de un valor grande de n.

Alineamiento del canal

Curvas suaves con radios grandes producirn valores de n relativamente bajos, en tanto que curvas

bruscas con meandros severos incrementarn el n.

Sedimentacin y erosin

En general la sedimentacin y erosin activa, dan variaciones al canal que ocasionan un incremento

en el valor de n. Urquhart (1975) seal que es importante considerar si estos dos procesos estn

activos y si es probable que permanezcan activos en el futuro.

Obstruccin

La presencia de obstrucciones tales como troncos de rbol, deshechos de flujos, atascamientos,

pueden tener un impacto significativo sobre el valor de n. El grado de los efectos de tale

obstrucciones dependen del nmero y tamao de ellas.

DETERMINACIN DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD MANNING

Aplicando la frmula Manning, la ms grande dificultad reside en la determinacin del coeficiente

de rugosidad n pues no hay un mtodo exacto de seleccionar un valor n.

Para ingenieros veteranos, esto significa el ejercicio de un profundo juicio de ingeniera y

experiencia; para novatos, puede ser no ms de una adivinanza, y diferentes individuos obtendrn

resultados diferentes. Para calcular entonces el coeficiente de rugosidad n se dispone de tablas (como

la publicada por el U.S Departament of Agriculture en 1955; Chow, 1959) y una serie de fotografas

que muestran valores tpicos del coeficiente n para un determinado tipo de canal (Ramser, 1929 y

Scobey, 1939).

Aparte de estas ayudas, se encuentra en la literatura numerosas frmulas para expresar el coeficiente

de rugosidad de Manning en funcin del dimetro de las partculas, las cuales tienen la forma n = m

D1/6, donde m es un factor de escala y D es un dimetro caracterstico del material del lecho (D50,

D75, D84, D90) que son, respectivamente, los dimetros correspondientes al 50, 75, 84 y 90% de la

curva granulomtrica del material del lecho. Otros modelos tienen forma logartmita y expresan n en

funcin del dimetro de las partculas (D50 D84) y de las caractersticas del flujo (radio hidrulico,

profundidad media del flujo).

La siguiente tabla muestra valores del coeficiente de rugosidad de Manning teniendo en cuenta las

caractersticas del cauce:

Despus de expresar cada coeficiente (n de Manning, C de Chzy y Ks), en funcin de las variables

que se miden (Velocidad, Dimetro, Altura, Pendiente, Temperatura). Se lleg entonces a una

ecuacin para cada coeficiente, como por ejemplo la ecuacin del coeficiente de Manning expresada

de la siguiente forma:

Dnde:

n: Coeficiente de Manning.

v: Velocidad medida en campo (m/s).

H: Altura de la lmina de agua medida en campo (m).

D: Dimetro de la tubera medido en campo (m).

S: Pendiente medida en campo.