计算明渠和管道均匀流平均流速或沿程水头损失的主要公式。它是1769年由法国工程师A.de谢才提出的。其形式为:
[474-02]
(1)式中
为断面平均流速(m/s);[474-03]
为水力半径(m),
为过水断面面积,
为水流与固体边界接触部分的周长,称为湿周(见图[过水断面和湿周]
);
=
/
为水力坡度,
为流段
内的沿程水头损失,对于明渠恒定均匀流,
=
(
为明渠底坡);
为谢才系数(m
/s)。谢才公式的另一形式为:
[474-04]
(2)
与沿程摩阻系数
(见水头损失)的关系为[474-05]
(
为重力加速度)。
许多学者对
值进行研究,得到一系列经验公式。其中最为简便而应用广泛的是曼宁公式:
[474-06]
(3)式中
为反映壁面粗糙对水流影响的系数,称为粗糙系数或糙率。
资料较丰富且考虑
的指数为变量的计算式有巴甫洛夫斯基公式:
[474-07]
(4)式中[474-08]
(5)在近似计算中,当
[89-04]
1.0m时,[474-09]
;
[89-03]
1.0m时,[474-10]
。式(4)的适用范围为 0.1m ≤
≤3.0m,0.011≤
≤0.04。式(3)至式(5)中,水力半径
以
计。
对于一般管道和人工渠道,糙率
主要决定于壁面粗糙突起物的大小、形状和分布;对于天然河道,
则与河床沙石粒径和形状,沙波大小、形状和变化,岸滩水草树木的疏密程度,以及河道水位变化等有关。
值应经实测确定。将式(3)代入式(1)可得:
[474-11]
(6)对于均匀流,测出某一流段的
、
、
值,即可确定该流段的
值。对于缓变非均匀流,
值可用流段的



的平均值来确定。如无实测资料,
值可以从水力学或水力计算手册中查得。对于一般管道及有护面的渠道,
=0.009~0.033;对于无护面的渠道及天然河道,
=0.020
0.200。
值选择是否恰当对计算成果影响甚大,必须慎重




