我国给水管道的沿程水头损失计算公式较多，但都源于达西－魏斯巴赫公式，即，单位长度管道沿程水头损失：

其中，沿程阻力系数λ的计算，根据前人的实验研究成果，由于各种管材的内壁粗糙度ε不同，以及受水流流态（雷诺数Re）的影响，有不同的经验公式和半经验公式。尼古拉兹（Nikuradse，1894—1979年，德国力学家和工程师）采用人工粗糙管进行的管流沿程阻力实验，根据管道的相对粗糙度ε／d、雷诺数Re和沿程阻力系数λ的变化特性，总结得出尼古拉兹实验曲线图（见图1－1）。尼古拉兹实验曲线图可分为5个阻力区。

（1）层流区（Ⅰ区）

当Re＜2300时，管流为层流，其沿程阻力系数λ与相对粗糙度ε／d无关，只是雷诺数Re的函数，即

（2）层流向紊流过渡区（Ⅱ区）

当2300＜Re＜4000时，为层流向紊流过渡的临界区域，流动不稳定，可能是层流，也可能是紊流，目前尚无适合的经验公式，通常将其与Ⅲ区和Ⅳ区合并处理。

（3）紊流水力光滑管区（Ⅲ区）

当4000＜Re＜26.98（ε／d）－8／7时，该区的沿程阻力系数λ可以采用尼古拉兹光滑管公式计算，即(www.daowen.com)

（4）紊流水力粗糙管过渡区（Ⅳ区）

当26.98（ε／d）－8／7＜Re＜2308（ε／d）－0.85时，为紊流粗糙管过渡区，该区的沿程阻力系数λ可以采用著名的柯列布鲁克－怀特公式计算，即

柯列布鲁克－怀特公式是紊流光滑管区（Ⅲ区）的尼古拉兹光滑管公式和紊流粗糙管平方阻力区（Ⅴ区）的尼古拉兹粗糙管公式的简单结合，称为紊流λ的综合公式。事实上，当雷诺数Re很小时，式1－3右边括号内第二项相对括号内的第一项很小，其计算结果接近尼古拉兹光滑管公式；当雷诺数Re很大时，式1－3右边括号内的第一项很小，其计算结果接近尼古拉兹粗糙管公式。

柯列布鲁克－怀特公式与工业管道试验结果符合较好，因而在国内外被广泛应用。

（5）紊流粗糙管平方阻力区（Ⅴ区）

当雷诺数Re＞2308（ε／d）－0.85时，为紊流粗糙管平方阻力区，该区的沿程阻力系数λ与Re无关，只是相对粗糙度ε／d的函数，可由尼古拉兹粗糙管公式计算，即