梯形渠道水力最佳断面的一种计算方法

依据明渠水力学均匀流理论,结合梯形断面水力要素,通过引入无量纲参数,推导出一种梯形渠道水力最佳断面水深的直接求解公式;将不同坡角下的无量纲参数制成表,可通过查表方便地计算断面水深和底宽。     

渠道的水力计算造表原理和使用方法

目前梯形渠道的断面尺寸设计有传统式算法,迭代计算法,图解法三种方法。由于传统试算法和迭代计算法没有定量的规律可循,计算工作量大,比较麻烦,特别是在缺乏实践经验的情况下可能会作一些不必要的试算;图解法又不太直观。为了简化计算,依据渠道均匀流的理论和数学模型,推导出一种渠道水力计算的简化方法——查表计算法,梯形渠道水力计算表(附后)。利用该表可以不通过试算而得出结果,并具有精度较高,使用方便的特点。文章除了说明如何进行查表计算外,着重阐明造表的方法和原理。     

梯形断面渠道水力最佳断面函数研究

文中指出两本教材中梯形断面渠道水力最佳断面的宽深比函数关于边坡系数m的取值范围及其与梯形渠道宽深比关系没有详细深入的描述;同时,指出在边坡系数m的取值范围内,即m>0时,根据该函数求得渠道宽深比系数β<1的结论是不合适的。针对上述问题,应用高等数学导数原理,通过对梯形断面渠道水力最佳断面函数求导,证明了该函数为单调递减函数;进而,利用函数的单调性原理,用试算的方法,准确划分了边坡系数m的取值范围及其分别与渠道宽深比系数β的对应关系;结合不同地基土壤种类,进一步确切描述了梯形断面渠道水力最佳断面的适用的地质条件。最后,总结了在渠道工程实践中,当地基土质边坡系数m>0.75时,渠道断面宜采用混凝土或钢筋混凝土等结构型式的矩形或半圆形水力最佳断面;当地基土质边坡系数0相似文献   

抛物线形断面最优水力参数及方程指数计算方法

针对目前抛物线形断面最优水力参数及抛物线方程指数计算尚没有比较系统研究成果的问题,通过对该种断面均匀流方程的变形整理及近似积分计算,得到了抛物线方程指数一定情况下明渠过水断面最优水力参数的简化计算公式,并通过对简化公式的进一步分析整理,给出了当渠道其他参数(流量、比降及糙率)一定情况下抛物线形断面的最优方程指数为3.35。精度分析及算例计算结果表明:最优水力参数的提出将为该类断面的进一步优化设计提供可靠依据;最优抛物线形断面比其他水力最优断面经济指标更好。     

最佳水力渠道断面的通用公式

最佳水力渠道断面的通用公式帕维斯·英纳德杰米主题词渠道，过水断面，最佳断面，水力计算，公式通常，渠道断面和几何形状由一个、两个或更多个独立变量所决定。半园形断面由一个独立变量直径（Ｄ）决定；矩形、三角形和抛物线形断面由两个独立变量决定；梯形、圆底三角...     

设计渠道过水断面简捷法

本文着重从渠道断面的安全，经济，施工和水力最佳断面等条件，综合考虑确定合适的宽深比β，利用明渠均匀流公式进行变换，推导出设计渠道过水断面的计算公式，使渠道水力计算过程得到简化。本文介绍的方法，可快速简捷地设计出渠道过水断面。     

梯形渠道水力要素求解图的绘制

在灌区规划设计中,渠道设计是经常进行的,由于各级渠通的地形、流量、纵坡、边坡、糙率的不同,渠道的水深和底宽也随之变化,为了节省工程量和减少占地面积,合理选定渠道断面需要作多种方案比较,工作量往往是相当大的。本文通过对渠道公式的分解变换,利用辗转相关的形式,提供一种不需死记公式,简便易查的渠道纵横断面求解图,以提高计算效率。     

标准断面测流资料的数学分析及应用

利用水力学曼宁公式对标准梯形断面进行分析,将渠道综合糙率n分解为渠底糙率和边坡糙率的加权平均值,运用最小二乘法原理,对渠道过水断面实际测流资料进行数学分析处理,针对一次放水的实测数据求出与边坡糙率、渠底糙率、底宽、边坡系数、及水力坡降相关的两个系数y1、y2.得出水位一流量关系式,将一次放水过程的实际记录水位代入到水位一流量关系式中,利用此关系式结合水位历时通过EXCEL软件计算一次放水的总水量.     

弧形底梯形渠道受力特征及设计方法研究

弧形底梯形渠道断面与梯形断面相比,不仅水流条件好,便于输沙,而且结构受力条件好,冻胀力分布均匀,抗冻胀性能好,结构复位能力强,工程耐久性强,是旱寒灌区渠道混凝土衬砌抗冻胀首选断面形式之一。针对弧形底梯形渠道断面设计无明确计算方法。科学合理性差的缺点,将弧形底的圆心设在渠顶宽中心点处,使所有弧形底梯形渠道各水力要素统一为边坡系数的函数,从而简化弧形底梯形渠道的设计过程,并保证输水能力与梯形渠道基本相同。     

梯形断面排水输沙渠道和隧洞最佳宽深比研究

考虑超高与否的渠道和涵洞的最优水力断面的宽深比是不同的,结合排洪和输沙的不同情形,对加设超高的渠道和涵洞的最佳宽深比进行了讨论,并得到相应的公式。与传统的消除微分法相比,用拉格朗日乘数法求解最优宽深比可以使具有一定约束条件的方程归并统一,并使计算得到简化。与未设超高的梯形断面相比,加设超高时最佳的理论边坡系数将有所减小。求得的统一计算公式以及梯形断面排洪输沙的最佳宽深比可以作为相关设计和研究的参考依据。     

U形及弧形底梯形渠道断面水力计算的搜索法与程序

目前广泛应用的U形和弧形底梯形渠的渠道断面水力计算是常见的水力计算,水深是渠道断面水力计算中重要的水力要素,在设定的水深范围内,以一定的步长搜索最佳水深,并计算其它水力要素,用VC编程语言编制的本算法程序已通过测试。     

明渠均匀流渠道断面设计公式推导

根据文中推导出的明渠均匀流渠道断面设计公式，对渠道断面进行设计。若渠道流量Ｑ、糙率ｎ、底坡ｉ、边坡ｍ，宽深比ａ均为既定，则渠道断面尺寸ｈ，ｂ可一次直接求解。     

渠道梯形断面临界水深计算简化

依据明渠水力学稳定缓变流理论，以任何断面临界水深计算通式作基础，结合梯形断面水力要素，引入梯形断面底宽与临界水深比值，推导出梯形断面临界水深算式，并利用查表法简化计算。经算例表明，效果较好。     

衬砌渠道最经济断面的设计

衬砌渠道的最小费用设计包括与温度有关的开挖费用与在均匀流情况下的衬切费用之和的最小化。根据渠道各种断面参数，求得渠道边坡、底宽或直径、正常水深和费用。     

再论矩形明渠水力计算的显式计算公式

矩形断面是水利水电工程中较常采用的断面形式之一,但其均匀流基本方程是一元五次方程,无法直接求解。通过选择适当的变量及曲线拟合得到了矩形断面的正常水深和渠道底宽的显式计算公式,克服了图解、试算等方法计算繁琐、依赖图表、误差较大等缺陷。通过公式比较及误差分析表明,该公式形式简洁、准确,在工程常用范围内最大相对误差小于0.087%。     

渠道水力设计的一种计算方法

在明渠均匀梯形渠道水力计算中，常常因为试算或查图等要花费很多时间，且计算繁杂。文中试图推导一种适用性较强的公式，寻找一种简捷方法进行渠道水力设计。     

圆弧底渠道横断面尺寸的直接求解方法

研究圆弧底渠道横断面尺寸设计的直接求解公式的构造问题。推导出其横断面水力设计新公式。根据本文公式进行设计，若糙率、纵坡、流量、边坡系数既定，则相应的横断面尺寸可一次直接准确求出，无须试算、迭代或图解     

圆弧底渠道水力最佳断面及其实用经济断面

介绍了圆弧底渠道水力最佳断面计算公式、圆弧底渠道的外切梯形渠道水力最佳断面及圆弧底渠道的实用经济断面,对比了圆弧底渠道与外切梯形渠道水力最佳断面及梯形渠道实用经济断面的有关指标。结果表明:《渠道防渗工程技术规范》规定的U形渠道断面及弧底梯形渠道断面并不是水力最佳断面,且距水力最佳断面甚远,圆弧底渠道水力最佳断面水深通过圆心,而规范规定的U形渠道水深比半径大得多,弧底梯形渠道水深比半径小很多,这样便使圆弧底渠道的优势大打折扣。圆弧底渠道水力最佳断面比梯形水力最佳断面优越,规范规定的圆弧底渠道实用经济断面偏离水力最佳断面较远。     

U形渠道均匀流水深的简捷计算方法

U形断面是明渠最佳过水断面，已逐步得到推广应用。但在水力计算中求解均匀流水深值时，显得十分繁琐。长期以来人们只能采用试算法来求解。根据U形渠道水力要素的具体特点,研究探讨出一种简捷可靠的计算方法，不需试算而直接一次求解。     

渠道“经济最佳断面”的探讨

“经济最佳断面”，是指在所有渠道断面的比较中，投资最少的断面。该断面是在水力最佳断面基础上，进一步研究了渠道边坡的影响，从而在众多边坡中，找到了某一特殊边坡。由此边坡构成的渠道断面，其工程量最小，投资最省，具有重要的经济意义。特别是，输水流量较小的山区和丘陵地区，更具有推广的价值。