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谢才公式计算工具

精确计算明渠均匀流的流速和流量,支持谢才公式直接计算和曼宁公式间接计算,助力水利工程设计与分析。

计算面板

计算结果

断面平均流速 V

-- m/s

流量 Q

-- m³/s

公式说明

谢才公式

V = C × √(R × S) Q = V × A = C × √(R × S) × A

V:断面平均流速 (m/s)

C:谢才系数 (m^(1/2)/s)

R:水力半径 (m)

S:底坡 (无量纲)

A:过流面积 (m²)

Q:流量 (m³/s)

曼宁公式

C = (1/n) × R^(1/6) V = (1/n) × R^(2/3) × √S

n:曼宁糙率系数 (无量纲)

R:水力半径 (m)

S:底坡 (无量纲)

V:断面平均流速 (m/s)

谢才公式简介

谢才公式(Chezy Formula)是水力学中用于计算明渠均匀流流速的经典公式,由法国工程师 Antoine Chezy 于 1768 年提出。该公式是明渠恒定均匀流的基本计算公式,广泛应用于水利工程设计和水文计算中。

谢才公式的核心是建立了流速与渠道断面特性、粗糙程度和底坡之间的关系。它的形式简洁明了,物理意义明确,因此在实际工程中得到了广泛的应用。

参数说明

谢才系数 (C)

反映渠道壁面粗糙程度和水力学特性的综合系数,单位为 m^(1/2)/s。通常通过曼宁公式或经验值确定。

水力半径 (R)

过流面积与湿周的比值,单位为米 (m)。它反映了水流在渠道中的平均深度和宽度的综合影响。

底坡 (S)

渠道底面的坡度,即单位长度的垂直落差,无量纲。它决定了水流的势能变化率。

过流面积 (A)

水流横断面的面积,单位为平方米 (m²)。它与流速的乘积即为流量。

应用领域

  • 灌溉渠道设计与流量计算
  • 排水系统的水力计算
  • 河道洪水流量估算
  • 水工建筑物的消能计算

常见问题 (FAQ)

谢才系数如何确定?

谢才系数通常有两种确定方法:

  1. 通过曼宁公式 C = (1/n) × R^(1/6) 计算,其中 n 为曼宁糙率系数
  2. 根据渠道材料和粗糙程度,查经验值表确定
什么是明渠均匀流?

明渠均匀流是指在明渠中流动的水流,其流速分布、过流断面和流量沿程不变,且水流的动能、势能和水头损失达到平衡状态。