赫茲-威廉方程式（），又稱作海生–威廉公式，是一個水力學經驗公式，計算不可壓縮流於壓力管渠之水頭損失、流速；該公式應用於給水工程之輸水、配水工程、管網設計，且只能用於水流。以西元1905年發表者（Allen Hazen）與加德纳·斯图尔特·威廉斯（Gardner Stewart Williams）命名。
方程式
一般式
赫茲-威廉方程式之管流流速公式：
V=KCR^{0.63}S^{0.54}
!管渠材料
!C值
|-
|丙烯晴-丁-二烯-苯乙烯塑膠管(ABSP)
|130
|-
|鋁管
|130-150
|-
|石綿水泥管
|140
|-
|瀝青襯裏
|130-140
|-
|黃銅管
|130-140
|-
|塑膠管(PP)
聚氯乙烯塑膠硬直管(PVCP)
|150
|-
|鋼管(SP)新、無襯裏
|140-150
|-
|鉚接鋼管、新
|110
|-
|焊接鋼管、新
|120
|-
|鋼筋混凝土管(RCP)
|140
|-
|延性鑄鐵管(DIP)
|140
|-
|鑄鐵管(CIP)新
|130
|-
|鑄鐵管(CIP)
- 使用10年
|107-113
|-
|鑄鐵管(CIP)
- 使用20年
|89-100
|-
|鑄鐵管(CIP)
- 使用30年
|75-90
|-
|鑄鐵管(CIP)
- 使用40年
|64-83
|-
|玻璃纖維管(FRP)
|150
|-
|鍍鋅鐵管(GIP)
|120
|}
轉換式
若使用 C=100 之 赫茲-威廉方程式圖解法，當 C 不為100時可依以下式子轉換
Q=Q_{100}\left ( \frac{C}{100} \right );D=D_{100}\left ( \frac{C}{100} \right )^{0.83};
S=S_{100}\left ( \frac{C}{100} \right )^{1.85}
其中
- Q 為 C≠100之平均流量，單位(m3/s)
- Q100 為 C=100之平均流量，單位(m3/s)
- C 為 赫茲-威廉係數、與管線表面粗糙度有關
- D 為 C≠100之管徑，單位(m)
- D100 為 C=100之管徑，單位(m)
- S 為 C≠100之水力坡度
- S100 為 C=100之水力坡度
推導
摩擦水頭損失之計算
原式：
V=0.84935\cdot C\cdot R^{0.63}\cdot S^{0.54}
因為Q=VA ;R=\frac{D}{4}，由方程式移向、取S倒數次方：
S=\frac{10.66\cdot Q^{1.85}}{C^{1.83}\cdot D^{4.87}}
又因為 S_f=\frac{h_f}{l}，得到：
h_f=\frac{10.66\cdot L\cdot Q^{1.85}}{C^{1.83}\cdot D^{4.87}}
其中
- hf 為 摩擦水頭損失，單位(m)
水頭損失（）包含
- 摩擦損失（）：運送流體時，因為黏滯性或邊界摩擦導致的能量耗損。
- 次要損失（）：流體遇到接管處管徑突增、減或是轉彎處所造成的耗損。
一般而言，水頭損失=摩擦損失
- L 為 管長，單位(m)
- C 為 赫茲-威廉係數、與管線表面粗糙度有關
- Q 為 平均流量，單位(m3/s)
- D 為 管徑，單位(m)
相關條目
*達西–威斯巴哈方程式
*管網分析
*扬程
參考資料
外部連結
*[http://need.nuk.edu.tw/lien/HazenWilliams.pdf 海生-威廉圖解法]
*[https://tpl.ncl.edu.tw/NclService/pdfdownload?filePath=lV8OirTfsslWcCxIpLbUfg1V9cr4x1WcPDtJtzCNlHp1x0Lqc3EYvJwybMA32u0v&imgType=Bn5sH4BGpJw=&key=npPKzL6cgxC87gyyLq--wRZEk2nxUNpyb-nmIZ6ygeweVVU9OyINO4qBZJhLTxWd&xmlId=0006976312 球狀石墨鑄鐵管摩擦阻力測試水工模型試驗]
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