明渠与天然河道的糙率实例
不同河流、明渠等的粗糙度-糙率取值n表
大漂石，底坡上均 匀，床面 远，断面尚且规整，水流显出斜 长有杂草，树木，形状尚且整
不平整
流，回流或死水现
齐
象 河段不顺直，上下游有急弯，或下 两侧岸壁为岩石及砂土，长有
游有急滩，深坑
杂草，树木，形状尚且整齐；
等；河段处于S形顺直段，不整 两侧岸壁为石砂质夹乱石，风
齐，有阻塞或岩溶情况发育；水流 化页岩，崎岖不平正，上面生
正常值
最大值
0.030 0.035 0.040 0.045 0.045
0.050 0.070 0.100
0.040 0.050
0.033 0.040 0.045 0.050 0.050
0.060 0.080 0.015
0.050 0.070
0.060 0.100
0.030 0.035
0.030 0.035 0.040
0.050 0.050 0.060 0.070 0.100
0.150 0.040 0.060
0.100 0.120
0.035 0.050
0.040 0.045 0.050
0.070 0.060 0.080 0.110 0.160
0.200 0.050 0.080
0.120 0.160
天然河道糙率表
荒溪
6
呈均匀流的多石滩河段，无杂草的河段
7
中等情况的多石滩河段，25%蔓生杂草的河滩
8
具有大砾石的石滩段，个别部分水流方向特别不规则，50%蔓生杂草的河滩
9
75%蔓草杂生的河滩
10
100%蔓草杂生的河滩
注：本表由前苏联玻尔达柯夫编制。 天然河道糙率表—单式断面或主槽（水位较高时） 类型
河段特征
最新天然河道糙率
天然河道糙率
表9 天然河道糙率(n)
注:①天然河道糙率表内均列有三个方面的影响因素,河道糙率是三个方面因素的综合作用结果,如实际情况与本表组合有变化时,糙率值应适当变化。
②本表只适用于稳定河道，对于含砂大的冲淤变化较严重的砂质河床，由于其糙率值有其特殊性，此表未能包括其特殊性，所以不宜用此表。
③表（1）中的第VI类糙率值是很大的，超出了一般河道的糙率值，这种河段的水流实质上已为非均匀流，所列糙率值已把局部损失包括在内，所以糙率值就大了。
此次收集的糙率资料中，糙率n值超过0.04的只有长江上游8个站和铁路、公路部门的糙率类型编号中的西南地区有8个，以及中南华东地区1个，为数都是很少的，在使用此糙率表时应予以注意。
④影响滩地糙率很重要的一个因素是植物，植物对水流的影响随水深与植物高度比有着密切的关系，表中没有反映此种关系，在应用时应注意此因素。
明渠均匀流糙率系数的研究
明渠均匀流糙率系数的研究王钢钢1，张鑫21河海大学水利水电工程学院，南京 (210098)2河海大学环境工程学院，南京 (210098)E-mail：wanggang@摘要：本文利用实验室大型变坡水槽进行了光滑和粗糙两种类型的实验，测得明渠均匀流时的流量、水深，利用明渠水力计算方法计算出明渠均匀流的断面平均流速和糙率系数，并分析了糙率系数的各种影响因素与糙率系数的相互关系。
对明渠糙率系数的研究，得出结论：有良好的对数关系并拟合出n-k的对数方程，但是光滑床面和明渠糙率系数与系数k=粗糙床面有不同的n-k方程，有待进一步研究。
关键词：明渠，糙率系数，均匀流，断面平均流速1．引言糙率，是衡量壁面粗糙情况的一个综合性系数[1]，通常以n表示。
n值愈大，相应的水流阻力愈大，在其他条件相同的情况下，通过的流量就愈小。
对于天然河流来说，糙率是河床、岸壁的不规则性和表面粗糙度以及其他影响水流运动能量损失因素的一个综合性指标，它直接决定水流沿程能量损失的大小。
糙率的取值大小直接影响断面过流能力、水流能量损失。
在国民经济建设中，有关桥涵建设、防汛抢险的洪水演算、水资源调配的输水损失计算以及其他水利工程的水力计算中，都要涉及糙率计算。
在公路铁路建设中的桥涵设计以及旧桥加固改造时的水文计算，国土整治中的河道治理，水利建设中的输水损失计算，防汛抢险中的洪水演算等方面，糙率系数是重要设计参数[2]。
河床糙率是航道整治设计的一个重要特征值；河渠糙率是水文、水力计算中一个关键的技术参数；沟床糙率是泥石流流速计算的重要参数；地表糙率系数n值对地表径流流速、流态、渗透及其冲刷能力的影响作用很大，其研究对探讨坡面径流对地表冲刷能力、坡面水沙运动规律、改善水文循环过程及采取水土保持措施决策具有重要的意义[3,4]。
在山区水利水电工程设计中，常要进行河道断面的水位流量关系、水库回水、河道水面线推算，有时还要进行河道洪水演进、水库冲淤等分析计算，在这些计算中最困难之处在于确定糙率n[5]；调水工程中，长距离调水最敏感的问题就是沿程水头损失，与沿程水头损失密切相关的就是渠道糙率的取值问题。
明渠均匀流糙率系数的近似取值法
明渠均匀流糙率系数的近似取值法王钢钢1，张鑫21河海大学水利水电工程学院，南京 (210098)2河海大学环境工程学院，南京 (210098)E-mail：wanggang@摘要：本文利用实验室可变坡水槽进行了光滑和粗糙两种类型的实验，测得明渠均匀流时的流量、水深，利用明渠水力计算方法计算出明渠均匀流的糙率系数，并提出明渠均匀流糙率系数近似的取值法和对于明渠均匀流光滑床面和粗糙床面都适用的近似公式。
关键词：明渠糙率系数均匀流流量1．引言糙率，是衡量壁面粗糙情况的一个综合性系数[1]，通常以n表示。
n值愈大，在其他条件相同的情况下，通过的流量就愈小。
对于天然河流来说，糙率是河床、岸壁的不规则性和表面粗糙度以及其他影响因素的一个综合性指标。
在国民经济建设中，有关桥涵建设、防汛抢险的洪水演算、水资源调配的输水损失计算以及其他水利工程的水力计算中，都要涉及糙率计算。
在公路铁路建设中的桥涵设计以及旧桥加固改造时的水文计算，国土整治中的河道治理，水利建设中的输水损失计算，防汛抢险中的洪水演算等方面，糙率系数是重要设计参数[2]。
河渠糙率是水文、水力计算中一个关键的技术参数；沟床糙率是泥石流流速计算的重要参数；地表糙率系数n值对地表径流流速、流态、渗透及其冲刷能力的影响作用很大，其研究对探讨坡面径流对地表冲刷能力、坡面水沙运动规律、改善水文循环过程及采取水土保持措施决策具有重要的意义[3,4]。
在山区水利水电工程设计中，常要进行河道断面的水位流量关系、水库回水、河道水面线推算，有时还要进行河道洪水演进、水库冲淤等分析计算，在这些计算中最困难之处在于确定糙率n[5]；调水工程中，长距离调水最敏感的问题就是沿程水头损失，与沿程水头损失密切相关的就是渠道糙率的取值问题。
渠道糙率n取值大小关系到整个渠道的设计和建设成本，渠道糙率n 取值大小是否合理关系到整个调水工程的成败[6]；水电站建坝后, 其坝上库区为水库型天然河道, 在对水电站的水流特性或库区的洪水预报、洪水演进等研究中, 糙率的选取是至关重要的[7]。
天然河道糙率及河道整治后糙率的变化
天然河道糙率及河道整治后糙率的变化摘要：天然河道的糙率与很多因素有关，如河床沙，卵石的大小和级配，底坡沿程变化及潭深，河道弯曲程度，横断面形状的不规则性，及整治后河道的人工建筑物等。
目前，河道整治后糙率多借用整治前的糙率，河道整治后改变了水流状态、河床形态，糙率也会随之改变。
本文基于河道糙率的确定的基本方法，根据整治后河道水流及河床的变化规律，应用水力学原理，分析河道糙率的变化。
关键词：天然河道‘糙率1、河道糙率的涵义和影响意义糙率又称粗糙系数，水力学的解释是指河床边壁粗糙程度对水流运动影响的一个系数，工程上综合反映管渠槽面粗糙情况对水流影响的一个系数。
运动学角度上水流从上向下游沿程运动引起的能量损失。
影响糙率的主要因素，主要是河床壁面的材料组成（如泥沙、卵石、天然岩石），以及各种材料的粗细结构，床壁表面的平整程度，植物生衰情况，河床的弯曲程度，水位的高低，河槽的冲淤以及整治河道的人工建筑物大小，形状，数量和分布等方面。
因为影响粗糙的因素众多，复杂多变，且糙率又是水力计算的重要参数，因此河道的糙率的确定恰当与否对水力计算成果有很大影响。
2、河道糙率的确定对河道糙率的确定一般采用本河段实测水文资料进行推算，对无实测资料或实测资料短缺的河道，比照类似河道的糙率或用一般经验公式计算确定。
以下主要介绍有实测资料的河道糙率的确定方法。
2.1基于实测水文资料的糙率推算（水力学方法）该方法是利用河道实测水文资料推算糙率，对于某一河段，当流态按恒定均匀流处理时，可根据实测资料（流量Q、断面面积A、水位等）应用谢才公式及曼宁公式推算而得；当流态按恒定非均匀渐变流处理时，可根据河道实测资料的平均值推算糙率初值，然后再通过水面线的反复推算调整糙率值。
2.2查表法当河道的实测资料短缺时，可根据河道特征，参照相似河道的糙率，根据河道河床特征，查天然河道糙率表，用经验的方法确定糙率。
该方法给出的糙率值仅反映切应力对水流的阻力，没有考虑局部阻力对水流流态的影响。
浅谈明渠导流设计
浅谈明渠导流设计摘要：根据当地河流的水文条件及曼宁公式等水力学公式，通过对导流标准的校核计算导流明渠及上下游围堰的相关参数，完成施工导流设计。
关键词：洪峰流量；导流标准；曼宁公式；1工程概况1.1 工程概况恩佐亚河是肯尼亚境内相对比较大的一条河流，该河流自东向西注入维多利亚湖，是维多利亚湖重要的水源之一。
恩佐亚灌溉项目就是通过在这条河流上修建一座分水堰抬高水位，使河水通过进水口沿着后续的各级渠道进入农田进行灌溉。
要在河道上修建结构物必须先进行施工导流，项目前期经过对工程量、水文条件及地质条件的对比，最终选择了开挖导流明渠，填筑上下游围堰创造内部旱地施工条件的方案，目前分水堰施工实施的非常顺利。
1.2自然条件1.2.1 气象条件施工区域属于热带季风气候。
年平均气温30℃左右，最低平均气温15℃。
全年分两个雨季，其中大雨季为三月至五月，小雨季为十月到十二月，年平均降雨量1100毫米。
1.2.2 水文条件根据当地水文站提供的水文资料，该河流每年最大的汛期出现在4月、5月,第二个汛期在8月、9月，1月到3月份是枯水期，其余月份水量相对较小。
根据现场调查，分水堰附近河道宽度为55-60米左右，平均水深约1.5-2.5米，按照业主提供的水文资料，恩佐亚河5年一遇最大洪峰流量495立方每秒，20年一遇洪峰流量638立方每秒。
2.导流明渠设计2.1导流明渠位置的选择导流明渠可以布置在河道的左岸，也可以布置在河道右岸，因为河道在分水堰上游附近右转弯的关系，将导流明渠布置在右岸相对可以缩短明渠的长度，但右岸地势较高且有少数居民牵扯到征地的问题。
左岸地势较低相对平坦，也不牵扯征地问题，但如果把导流明渠布置在左岸其长度相对右岸会增加。
项目通过前期原地面测量分别对这两种情况进行了工程量计算对比，结果显示这两种情况的开挖量相仿，但右岸石方量开挖量较大，且又牵扯到征地问题，遂确定将导流明渠布置在左岸。
2.2导流条件根据招标文件要求临时围堰及导流明渠需要按照20年一遇的洪峰流量进行校核计算，参考业主提供的水文资料，进过相关水文水利计算得出20年一遇的洪峰流量为638m3/s。
人工加糙明渠糙率值与水流流态关系试验
人工加糙明渠糙率值与水流流态关系试验摘要：采用3种不同粒径粗糙度的人工加糙明渠和光滑PVC壁面明渠，在9种不同底坡、6组不同的流量条件下，研究了明渠均匀流中糙率值与粗糙度、弗汝德数间相关关系。
研究结果表明：（1）相同流量条件下：随着弗汝德数Fr的增大，糙率n值逐渐增大。
同一弗汝德数Fr下，粗糙度Δ越大，糙率n值越大。
（2）不同绝对粗糙度下：随着弗汝德数Fr增大，糙率n值增大。
当Fr10时（即急流），糙率n值与绝对粗糙度Δ有关，与Fr关系不大，即n=f（Δ）。
关键词：粗糙度；均匀流；糙率系数；弗汝德数中图分类号：TV135.3 文献标志码：A 文章编号：16721683（2016）02018304Abstract：The relationships between the roughness values and roughness，Froude number of open channel flow were investigated using 3 kinds of different roughness of artificial roughness channel，in 9 different bottom slopes and 6 groups of different flow conditions.The results showed that：（1）Under the same flow condition，with the increase of Froude number Fr，the roughness value n increased.Under thesame Froude number Fr，the greater the roughness Δ，the greater theroughness value n.（2）Under different absolute roughness，when Fr1.the roughness value n was related with absolute roughness Δ，and had little relation with Froude number Fr，n=f（Δ）.Key words：roughness；uniform flow；roughness values；Froude number1概述明渠渠道是具有自由表面水流的一种渠道。
山区中小河流糙率分析实例
山区中小河流糙率分析实例河流糙率是水流流态与所处边界相互作用的表现，正确选用糙率，对估算天然河道流量十分重要。
本文选取朱家川桥头水文站和佳芦河申家湾水文站多年测验数据为实例进行糙率分析，结果表面曼宁公式法估算流量精度是可行的，是常规流量测验方法不能使用时，抢测大洪水、特大洪水或异常洪水的应急方法。
标签：糙率；流量；不确定度；实例分析；曼宁公式在河流水利计算中，用曼宁公式法推算流量操作简单，易于掌握，是山区中小河流中大洪水测验中一种非常规流量测验方法，主要在用常规方法无法施测流量时使用；河道洪水调查时也常用曼宁公式法推算洪峰流量。
曼宁公式的表达式如下：（1）①式中Q——断面流量，m3/s；A——断面面积，m2；n——河床糙率；R——水力半径，m；J——水力坡降，万分率。
②当断面宽深比≥100时，可用断面平均水深近似代替水力半径R；当洪水的附加比降较小时，可用水面比降S近似代替水力坡降J。
因此，（1）式又可用下式表示：（2）①式中——平均水深，m；S——水面比降，万分率。
其余符号意义同上。
②恒定均匀流在天然河道中很难出现。
当河段比较顺直，河道底坡和水面比降S 沿程比较一致，时段较短时，一般就可用曼宁公式近似推算断面流量。
③在用曼宁公式法推算流量时，断面面积A、平均水深和水面比降S一般是已知条件，可以实时测得；河床糙率n一般是未知条件，需要分析确定或近似借用。
④河床糙率n是一个综合经验系数，它反映了河床的形状、河床边壁粗糙程度、含沙量、床沙组成以及冲淤等各因素对水流的影响，是反映河床对水流影响的一个综合参数。
⑤正确选用糙率，对估算天然河道流量十分重要。
在实际工作中，往往是先通过实测流量计算糙率。
即根据实测流量中的平均水深、水面比降S和断面平均流速，推算出糙率n。
当充分积累不同水位级下的实测糙率资料后，就可以分析建立水位（或其他水力要素）～糙率相关关系，一般还需要引入比降、含沙量等一些影响参数。
建立这样的关系后，即可进行糙率的推求，进而利用曼宁公式（2）式计算出断面流量。
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1１9９ 14１2４.２jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.050 在黑色软粘土上挖浚的渠道，边坡、底很不规则，长草，断面变 化不大。
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7７1 3１0３.０jp．gｊｐｇ
明渠糙率，n=0.02 灌溉渠道较直，用砂压紧二边坡。
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1１0０ 13１3３.３jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.024 该沟渠的两岸和河底都由碎石干砌而成，河道底部不太整齐，分 散有一些卵石，渠中水流较为平缓，河岸两边杂草丛生。
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8８1 3１1３.１jp．gｊｐｇ
明渠糙率，n=0.022 该土渠用水泥砂浆衬砌而成，渠内局部地方长有杂草，渠中水流 流速较缓，土渠底部覆有沙层。
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1１7７ 14１0４.０jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.040 粘土、砂中的沟渠，边坡底与过水断面均不规则，坡上长草。
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1１8８ 14１1４.１jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.045 疏浚渠道（挖泥船开出），边坡、底不规则，断面变化较缓，岸 坡长树苗、灌木。
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2２1１ 14１4４.４jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.080 黑滑粘土和灰淤粘土中挖渠，岸与底均不规则，长有密集的矮 柳。
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2２2２ 14１5４.５jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.110 与上片相同，长有很多多页树，高４０ｃｍ，长有草丛。
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4４1 2１7２.７jp．gｊｐｇ
明渠糙率，n=0.018 不作光滑处理的喷砼衬砌，表面附有藻类，渠底有沙垄。
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1１3３ 13１6３.６jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.029 该土渠在河流的冲积土层中开挖而成，河道底部沉积有泥沙，水 流速度很缓慢，渠道两岸都长有草丛。
河道糙率ｎ＝０．０２６ １３４
河道糙率ｎ＝０．０２８ １３５
河道糙率ｎ＝０．０２９ １３６
河道糙率ｎ＝０．０３０ １３７
河道糙率ｎ＝０．０３５ １３８
河道糙率ｎ＝０．０４０ １３９
河道糙率ｎ＝０．０４０ １４０
河道糙率ｎ＝０．０４５ １４１
河道糙率ｎ＝０．０５０ １４２
河道糙率ｎ＝０．０６０ １４３
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1１4４ 13１7３.７jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.030 大卵石铺底渠道，卵石滩地、台地。
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128.jpg
5５1 2１8２.８jp．gｊｐｇ
明渠糙率，n=0.018 粘土中开挖的土渠，底部有泥沙淤积。
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132.jpg
9９1 3１2３.２jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.024 该河道在河流淤积的粘土层上开挖而成，河道底部较为硬滑，渠 中水流流速很慢，两岸为原堆积泥土，很多地方长有矮草。
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134.jpg
1１1１ 13１4３.４jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.026 该渠道在山边挖建而成，渠岸上部与渠岸边都长有柳树，渠中水 流流速稍急，河道有转弯，河道下部的混凝土墙做得比较好，河 道底部覆有粗砾石。
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6６1 2１9２.９jp．gｊｐｇ
明渠糙率，n=0.02 熔岩中开挖，较粗糙，用砼衬砌。
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北京市京密引水渠 京密引水渠是将密云水库所蓄之水引入城区的输水渠道。起自密 云水库白河主坝以南的调节池，于怀柔县城北入怀柔水库，下游 经颐和园的昆明湖，在海淀区罗道庄与永定河引水渠相汇合，构 成北京市完整的输水系统。全长１１０公里。流经密云县、怀柔 县、顺义县、昌平县、海淀区５ 个县区。先后于１９６０年、１９６６年 分两期开挖，一期工程从调节池的宫庄子闸至昌平县西崔村，二 期工程从西崔 村下至罗道庄。引水能力怀柔水库以上为７０立方 米／秒，以下为４０立方米／秒。１９６１年起每年向北京市区输送饮 用水３．３亿立方米。渠上共有各类配套设施４３０余座。１９８５年被 列为一级水源保护区。
http://166.111.92.13/data/shuilixue/wlkc1/image/image6/imagepages/image14.htm[2009-2-22 16:42:09]
138.jpg
1１5５ 13１8３.８jp．gｊｐｇ
明槽河道糙率，n=0.035 天然渠道，局部边坡不规则，底部规则、整齐，过水断面变化很 小。
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126.jpg
3３1 2１6２.６jp．gｊｐｇ
明渠糙率，n=0.014 底板找平与光滑后浇注的砼渠道。
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125.jpg
2２1 2１5２.５jp．gｊｐｇ
明渠糙率，n=0.012 糙率，即粗糙系数，反映河道及渠槽的表面及输水管道内壁粗糙程 度的一个综合性系数，常用ｎ表示．糙率反映了边界对水流的阻力特 征，它是应用谢才公式与曼宁公式来计算明槽均匀流的一个重要参 数，也是最难于准确选定的量值。 影响糙率ｎ值的因素很多，如河床组成材料（包括衬砌）的粗糙程 度，河床断面的不规则性，平面上弯曲变化程度，河滩的覆盖情况 （如有无树木杂草等），河道的障碍情况（如有无桥墩等）．此 外，ｎ值还和过流的流量、含沙量等水文因素有关，即使在同一河段 上，随着水位涨落，河堤沙波起伏等，也对ｎ值有影响。下面给出一 组不同河道的糙率值，比较各种情况对ｎ值的影响。 图中为砼板衬砌，接头用水泥抹光，表面光滑，底部为砼。
http://166.111.92.13/data/shuilixue/wlkc1/image/image6/imagepages/image22.htm[2009-2-22 16:43:07]
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中细砂至细粘土中过洪水的天然河道，n=0.125 无边坡，底有坑，长有树木等。
河道糙率ｎ＝０．０８０ １４４