謝才公式

　　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。其形式為：

　　　　　(1)

式中v為為斷面平均流速(m/s)；

為水力半徑(m)， A為過水斷面面積， P _w為水流與固體邊界接觸部分的周長，稱為濕周（見圖）； J＝ h _f/ l為水力坡度， h _f為流段 l內的沿程水頭損失，對於 明渠恒定均勻流， J＝ i（ i為明渠底坡）； C為謝才系數( m ^0.5/s)。謝才公式的另一形式為：

　　　　　(2)

C與沿程摩阻系數λ（見水頭損失）的關系為

（ g為重力加速度)。

　　許多學者對C值進行研究，得到一系列經驗公式。其中最為簡便而應用廣泛的是曼寧公式：

　　　　　(3)

式中n為反映壁面粗糙對水流影響的系數，稱為粗糙系數或糙率。

　　資料較豐富且考慮R的指數為變量的計算式有巴甫洛夫斯基公式：

　　　　　(4)

式中

　　　　　(5)

在近似計算中，當R

1.0m時， ； R 1.0m時， 。式（4）的適用范圍為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、形狀和分佈；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：

　　　　　(6)

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。