謝才公式

謝才公式（Chézy formula）是計算明渠和管道均勻流平均流速或沿程水頭損失的主要公式。它是1769年由法國工程師A. de謝才提出的。

謝才公式的形式為：式中v為斷面平均流速(m/s)；R為水力半徑(m),A為過水斷面面積，Pw為水流與固體邊界接觸部分的周長，稱為濕周；J=hf/l為水力坡度，hf為流段l內的沿程水頭損失，對於明渠恆定均勻流,J=i（i為明渠底坡）；C為謝才係數。

基本介紹

• 中文名：謝才公式
• 外文名：Chézy formula
• 地區：法國
• 時間：1769年

簡介

謝才公式的形式為：

謝才公式

式中v為斷面平均流速(m/s)；R為水力半徑(m),A為過水斷面面積，Pw為水流與固體邊界接觸部分的周長，稱為濕周；J=hf/l為水力坡度，hf為流段l內的沿程水頭損失，對於明渠恆定均勻流,J=i（i為明渠底坡）；C為謝才係數()。

另一形式

經驗公式

許多學者對C值進行研究,得到一系列經驗公式。

其中最為簡便而套用廣泛的是曼寧（R.Manning，1890）公式：

式中n為反映壁面粗糙對水流影響的係數,稱為粗糙係數或糙率。資料較豐富且考慮 R的指數為變數的計算式有巴甫洛夫斯基（1925）公式：

C與沿程摩阻係數λ的關係

謝才

驗證環節

其中

在近似計算中，當R<1.0m時，；R>1.0m時，。上式的適用範圍為 0.1m ≤R ≤3.0m，0.011≤n≤0.04。式(3)至式(5)中，水力半徑R以m計。

對於一般管道和人工渠道,糙率n主要決定於壁面粗糙突起物的大小、形狀和分布;對於天然河道，n則與河床沙石粒徑和形狀，沙波大小、形狀和變化，岸灘水草樹木的疏密程度,以及河道水位變化等有關。n值應經實測確定。將式(3)代入式(1)可得：對於均勻流，測出某一流段的R、J、v值,即可確定該流段的n值。對於緩變非均勻流,n值可用流段的R、J、v的平均值來確定。如無實測資料,n值可以從水力學或水力計算手冊中查得。對於一般管道及有護面的渠道,n=0.009～0.033;對於無護面的渠道及天然河道,n=0.020～0.200。n值選擇是否恰當對計算成果影響甚大，必須慎重。

將式(3)代入式(1)可得