La fórmula de Manning es una ecuación desarrollada por Robert Manning en 1891 que caracteriza el flujo de agua alimentada por gravedad en arroyos y canales. Manning determinó que las características de la velocidad del flujo de los canales abiertos de agua corriente dependen de varios factores. Esto incluye la pendiente del lecho del arroyo, la rugosidad de las paredes del canal o los márgenes del arroyo y el radio hidráulico del canal. El radio hidráulico se calcula dividiendo el área de la sección transversal del arroyo o canal por su perímetro mojado y las paredes de un canal, o el lecho del arroyo y las orillas de un arroyo abierto.
Los hidrólogos utilizan la fórmula de Manning para determinar el carácter de flujo de los arroyos en condiciones normales y de inundación. También se puede utilizar para determinar el tamaño y la pendiente óptimos de un canal artificial, como un acueducto de suministro de agua. La ecuación de Manning no se relaciona con tuberías cerradas o sistemas presurizados, simplemente para corrientes de agua o canales abiertos a la atmósfera.
Un elemento crítico en la fórmula de Manning es el valor de la rugosidad de la pared, conocido como coeficiente de Gauckler-Manning. Este número se basa en un conjunto complejo de factores. Se consideran la forma del canal, la vegetación específica de la zona y la cantidad de flujo del arroyo, así como la estación del año.
Los hidrólogos que no sean capaces de estudiar una corriente completa pueden acceder a sitios de referencia en Internet que muestran factores de rugosidad para diferentes corrientes. Estos pueden aparecer como fotografías de los lechos o riberas de los arroyos. El investigador puede observar la corriente y comparar la orilla de la corriente con el conjunto de referencia fotográfica para determinar los factores de rugosidad de la ecuación.
La complejidad de la fórmula de Manning cambia para los arroyos que se inundan. La fórmula de Manning debe considerarse una estimación en las mejores condiciones, especialmente porque los lechos de los arroyos naturales cambian de carácter en distancias muy cortas. Un cálculo de caudal preciso puede resultar técnicamente imposible.
Las mediciones de flujo de corriente se pueden realizar utilizando un vertedero o canal de flujo calibrado para medir el volumen de agua a lo largo del tiempo. Los vertederos tienen una sección transversal específica que permite que el agua fluya sobre ellos para cada unidad de altura del agua. Estas mediciones se pueden utilizar para ajustar las variables en la fórmula de Manning para mejorar la estimación. El valor de la fórmula de Manning se utiliza normalmente en situaciones en las que no se puede medir el caudal de la corriente, ya sea debido a la compleja dinámica de la corriente o en caso de que se produzca una inundación.