简单管路是指管径d、粗糙系数n （或沿程水头损失系数λ）沿管长不变且无分支的管路。简单管路的水力计算是复杂管路水力计算的基础。

如图6.3.1示一简单管路，凡是管路出口水流直接流入大气的管流称为自由出流如图6.3.1 （a），管路出口淹没在水面以下的管流称为淹没出流，如图6.3.1 （b）所示。自由出流的总水头H 为水池水面线至管路出口中心的距离。淹没出流的总水头H 为上下游水位差。

图6.3.1

对自由出流，选通过管路出口断面中心的水平面为基准面。选上游水池距进口一定距离的渐变流断面为1-1断面，选管路出口断面为2-2断面。对淹没出流，基准面选在下游水面，2-2断面选在下游渐变流断面。

列1-1断面和2-2断面的能量方程式，则

上游水池中的流速v1称为行近流速，相对管中流速，水池断面较大，行近流速较小，故行近流速水头可以忽略。因为是长管，不计流速水头，而且水头损失仅考虑沿程水头损失，即hw1-2=hf1-2，则上式简化为：

式中 H——总水头；hf1-2——水流从1-1断面流至2-2断面的沿程水头损失。

该式表明长管的全部水头H 几乎消耗于沿程水头损失hf上。由进口断面处的自由水面到出口2-2断面的形心作一直线，该线为简单管路的总水头线。对淹没出流的总水头线为进口处的自由水面与出口处的自由水面的连线。如图6.3.1所示。因为长管的流速水头av 2/2g可以忽略，所以长管的总水头线与测压管水头线重合。

当管流属于紊流阻力平方区时，其沿程水头损失可按谢才公式计算。

式中 H——总水头；

Q——管中流量；

l——管长；

K——流量模数或特性流量。

由Q= K可知，当水力坡度J=1时，Q=K，故K具有与流量相同的量纲。它综合反映管道断面形状、尺寸及边壁粗糙对输水能力的影响。不同直径不同糙率所相应的流量模数K值列于表6.3.1中。

表6.3.1　按曼宁公式C= R 1/6计算

续表

给排水管路水力计算常采用比阻S0计算水头损失。在式（6.3.2）中(www.daowen.com)

由比阻S0的定义可得：

对于给水工程中的旧钢管和旧铸铁管，常选用舍维列夫公式计算沿程水头损失系数λ，即式（5.7.7）、式 （5.7.6）。

当v≥1.2m/s（紊流粗糙区）时：

当v＜1.2m/s（紊流过渡区）时：

以上公式中管径均以m计，流速v以m/s计。将上述沿程水头损失系数λ的计算公式代入式（6.3.5），便得到比阻S0的计算公式。

当v≥1.2m/s时：

当v＜1.2m/s时：

其中：

式中 k——修正系数。

根据上述舍维列夫公式，当v≥1.2m/s时，可用式（6.3.6）计算S0；当v＜1.2m/s时，应将式（6.3.6）乘以修正系数k得出相应的S0。

按式（6.3.6）、式 （6.3.7）可编制成各直径钢管、铸铁管的比阻S0计算表6.3.2及修正系数k计算表6.3.3。表6.3.2中第5列为按式（6.3.6）计算的结果；第2～4列为按曼宁公式算出的S0。

表6.3.2

表6.3.3