Équation de Hazen-Williams

L’équation de Hazen-Williams est une relation empirique utilisée en hydraulique pour calculer les pertes de charge dues à la rugosité des conduites. À la différence de la formule de Poiseuille, limitée aux écoulements à très faible vitesse dans des conduites de petit diamètre, elle permet de décrire les écoulements turbulents de l'eau avec une relative précision.

Elle est définie en unités SI par l'expression suivante :

Q=0,849\;C\,A\,R_{h}^{0,63}\,J^{0,54}

dans laquelle :

Q est le débit volumique dans la conduite, exprimé en m³/s
C est le coefficient de rugosité de Hazen-Williams du matériau constituant la conduite, nombre sans dimension dont quelques valeurs sont données dans le tableau suivant :

Coefficient de rugosité	Valeur
Acier	120
Béton, brique	100
Bois	120
Cuivre	150
Étain	130
Fonte	100
Matière plastique, PVC	150
Plomb	130
Verre	140

A est l'aire de la section de conduite, exprimée en m²
R_h est le rayon hydraulique de la conduite, exprimé en m
J est le gradient d'énergie hydraulique, défini par $\textstyle J={\frac {h_{\text{amont}}-h_{\text{aval}}}{L}}$ avec h la charge exprimée en mètre colonne d'eau, et L la longueur de la conduite. J est donc un nombre sans dimension.