早期尼柯拉斯(Nikuradse)在研究管流糙度与阻抗系数之关系时，是以均匀砂粒紧密排列粘在管壁上进行试验，因此其所定义之糙度是以砂粒粒径为准。然而，实际商用管路的管壁表面粗糙元素并非为规则状，而是为不同高度与不同形状之凹凸元素所组合而成者。因此，其糙度与阻抗系数之关系跟均匀砂粒者有所不同，此乃显示较高之粗糙元素比较矮者先对边界粘滞底层(viscous sublayer)产生干扰。由于这种现象非常复杂，无法对各种大小不同、形状各异、且排列不规则粗糙元素之阻抗效应作深入而完整的描述，只能以其综合的阻抗效应相等之某一均匀砂粒粒径为其代表糙度，此一代表糙度称为等效糙度。等效糙度之决定系先将商用管路作管流磨擦损失水头试验，定出阻抗系数之后，再由尼柯拉斯之均匀砂粒试验结果，反求其所对应之砂粒粒径以作为代表糙度，亦即等效糙度。