谢才公式介绍

验证环节

谢才公式介绍

Chézy formula

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： v=C（RJ）^0.5

式中v为断面平均流速(m/s)；R为水力半径(m),A为过水断面面积，Pw为水流与固体边界接触部分的周长，称为湿周（见图）；J＝hf/l为水力坡度，hf为流段l内的沿程水头损失，对于明渠恒定均匀流,J＝i（i为明渠底坡）；C为谢才系数(0.5m/s)。

许多学者对C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（R.Manning，1890）公式：C=（R^1/6）/n

式中n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 R的指数为变量的计算式有巴甫洛夫斯基（1925）公式：

C=（R^y）/n

验证环节

其中y=2.5n^0.5-0.13-0.75R^0.5（n^0.5-0.10）在近似计算中，当R<1.0m时，；R>1.0m时，。上式的适用范围为 0.1m ≤R ≤3.0m，0.011≤n≤0.04。式(3)至式(5)中，水力半径R以m计。

对于一般管道和人工渠道,糙率n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，n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。n值应经实测确定。将式(3)代入式(1)可得：对于均匀流，测出某一流段的R、J、v值,即可确定该流段的n值。对于缓变非均匀流,n值可用流段的R、J、v的平均值来确定。如无实测资料,n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,n=0.009～0.033;对于无护面的渠道及天然河道,n=0.020～0.200。n值选择是否恰当对计算成果影响甚大，必须慎重。