明渠梯形断面临界水深计算公式的推求

在明渠水流的流态判别中,临界水深是一个很重要的标志,梯形断面临界水深的计算,一般借助于图表、试算和图解,且求解显得很复杂。此临界水深的求解能否用公式表达,并便于用计算器计算?笔者通过研究,导出了临界水深的e~(-x)函数形式的表达公式,经大量的计算和验证,证明利用一般的函数计算器计算,都能达到计算速度快、结果准确等优点。     

梯形渠道临界水深的计算及讨论

梯形渠道临界水深的计算及讨论刘善综（江西省吉安县水利电力局）讨论：为了进一步探讨梯形断面临界水深计算方法，笔者将运用多年的梯形断面临界水深计算式作一介绍，以作为对原文的讨论．本文从临界水深基本公式入手，推导出隐含临界水深的一元６次方程，由此方程的迭代...     

几种常用的水力计算简便法

河渠中水流运动的规律是很复杂的，再加上边界条件的诸多因素，因此水力计算中的许多公式在求解时往往需要试算，倘若不使用电算，其计算工作量是相当大的，在现行的教科书及其它设计参考中，仍然采用传统的试算法，为此作者推导出八种简便可行的迭代公式：（１）适应于矩形断面河槽的挖深式消力池池深；（２）圆形断面正常水深；（３）Ｕ形断面正常水深；（４）梯形断面正常水深；（５）矩形断面正常水深；（６）梯形断面临界水深；（７）无坎宽顶堰流量；（８）有坎宽顶堰流量。最后举出算例与试算法结果比较，完全一致。     

梯形断面渠道临界水深显式计算

阐述了梯形断面渠道临界水深的各种计算方法，提出了一个显式计算公式，经比较证明，其公式简洁、实用、精度高，便于在实际计算中使用。     

用迭代法求各种流态下的水深

一、前言 S.E.盖依给出了河渠矩形断面比能公式中水深h的直接解,但梯形断面水深h的解仍无简易可行的算法;应用迭代法在求水流收缩断面水深方面,已解决了计算矩形断面收缩水深的问题,而求梯形断面收缩水深还没有完满的简捷算法;梯形断面临界水深在一般《水力学》教材中只给出了试算法和图解法。另外矩形断面水深与梯形断面水深的计算如何统一在一个实用的公式中,也还没有得到解决。为此,本文介绍一种计算     

梯形明渠临界水深的渐近解及近似公式

基于梯形渠道临界水深的渐近解，通过线性耦合并构造残差的有理分式遇近函数，提出了一种渐进耦合法用于构造梯形渠道临界水深的近似公式，该公式形式单一，计算经济简便，其适用范围为解的全体定义域。近似解的精度可达１０＾－４，通过变形改造，还构造了另外两种形式略微复杂但精度可达１０＾－４的近似公式。     

梯形渠道上的侧堰出流计算

在灌溉渠系上,通常用侧堰分流(图1)。本文推导出一个公式,用以计算渠道和侧堰均为梯形时的出流量,并提供了检验该公式合理性的实验结果。 1.理论公式推导梯形渠道上侧向梯形堰水流特征公式推导非常类似于早期所报告的矩形堰流公式的推导。把堰流视为若干侧向出流的无限小微分水流层的水流的总和,对于平面水流,当渠道水面宽为B,侧堰上口宽为L时,其流量系数C_4定义为: C_d=单位深度的堰流量/LV_i (1)     

梯形明渠临界水深的简单近似解推导

为了分析梯形断面明渠临界水深的变化规律,推导出简便易用的显式计算公式,首先定义一个流量因子,然后根据梯形明渠恒定流临界水深的因素关系,研究了流量、底宽随边坡系数与临界水深宽深比的变化规律。研究表明:流量因子与临界宽深比存在较好的乘幂关系;乘幂系数可用边坡系数的一元三次函数精确表示;在工程应用范围内,推导出的梯形明渠临界水深的简易显式计算式能适应各边坡各流量的计算工况;与现有较好的显式公式相比具有更好的计算精度,并且计算方便简单,能为工程设计提供参考。     

梯形断面消力池扩散型消能计算

针对目前NB/T 35023—2014《水闸设计规范》只涉及矩形断面消力池,未涉及梯形断面消力池消能计算的问题,基于水力学基本理论和数值分析理论对梯形断面消力池消能计算进行研究,推导了梯形断面收缩水深的解析计算式以及梯形断面消力池扩散型消能跃后共轭水深基本方程,并利用高次方程求解理论分别给出棱柱体梯形断面跃后共轭水深的解析计算式和扩散型消能跃后共轭水深的简易迭代求解公式,并根据消能计算方程,给出梯形断面消力池扩散型消力池池深、池长的计算式。工程实例计算结果表明,所提出计算式精度可靠。     

论梯形明渠临界水深的精确计算公式

梯形明渠临界水深的求解过程是求解一个单变量超越方程的过程,理论上无解析解。通过引入无量纲参数--单位水面宽度,对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形,得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用。推导出4套梯形断面临界水深的直接计算公式,其中2套计算公式印证了前人的成果,并为前人的公式推导提供了简捷、充分的理论依据。通过对多家公式形式的表述和比较,并根据精度1%和1‰的不同要求进行误差分析,结果表明：4套直接计算公式理论性强,形式简单,适用范围广,计算精度高,值得推广。     

滤水坝引水流量的计算

滤水坝进栅流量与通过栅格板水流的栅首水深和栅尾水深的平均值有关,为q′=(3.10-4.43i)Ah_(CD)~(1、2)。试验资料表明,该平均水深比临界水深的平均值小16.5％,故h_(CP)=0.417(h_K~′+h_K~″)。本文介绍了采用合轴图解和列表计算相结合的方法,完成求解进栅流量必须进行的试算过程,较之苏联扎马林教授建议的试算方法简单明确。容易掌握。     

梯形矩形三角形明渠均匀流水力計算共线图

一、制图原理筒单锐明下式:(bh+斑入:)3八梯形、矩形明渠均匀流水力舒算包括以下几个公(b+Zh杯砰百丁)1/?式: 口二A·,。二c材,面万C=f(R·”) bh+从h?(1)(2)x,〔(分析公式(5洁卿迎里-、b+ZhV拢?+1/),式中变量b、、,〕杯了‘5’人、衍、,是以占+2杯m,人空+入2(3)(4)"一、 一一 R式中:Q—渠道过流量; A—渠道断面积; 。—渠道中水流速度; C—哲才系数,其公式有静多种型式,本文 以C一f(R.哟函数关系表示之; ,—渠道糙率,本文,值应采用H.H.巴甫 洛夫斯基建哉值; R—水力半径; x—渠道湿周; b—渠道底宽, h—渠道中水深; 二—渠道边坡比; …     

明渠梯形断面R>4临界水深计算公式

对于r≤4情况明渠梯形断面临界水深的计算,笔者曾给出了新的计算公式进行求解。而对于工程中较少遇到的r>4情况该水深的求解,目前仍无一种有效的计算方法进行快速、简捷和足够精度的计算。本文在作者以前研究的基础上,对原文重新进行了分析,并给出了r≤4000情况明渠梯形断面临界水深的统一表达公式,统一后的公式完全能满足工程设计的需要。     

应用几何规划方法计算梯形断面明渠临界水深

根据临界水深的定义，应用几何规划方法，推导出计算梯形断面明渠临界水深的公式，可以直接算出梯形断面的临界水深，其计算精度完全可以满足工程要求。     

U形渠道水力计算的显式计算式

通过选择适当的变量及曲线拟合得到U形断面的正常水深和临界水深的显式公式,代替了目前采用的图解、试算等方法。该公式形式简洁、准确。在工程常用范围内临界水深的最大相对误差小于0.618%,正常水深的最大相对误差小于1.074%,它将给设计人员带来极大的方便。     

蚁群算法在梯形明渠临界水深计算中的应用

<正>一、引言临界水深是判别明渠流态的一个重要指标,也是明渠水力学中基本水力要素之一。不同形式的过水断面,其临界水深的计算方法有所不同。在工程中,梯形断面临界水深hk的计算最常采用的计算方程是一元六次方程,通常采用试算法、图解法、近似公式法和     

梯形渠道水面线的通用无尺度计算方法

作者提出用临界水深y_c及临界坡降σ分别作为水深y及底坡J_0的参数,概念明确,使用简便。由此导得一个通用的无尺度计算水面线的方法,适用于五类底坡的梯形渠道。 笔者对文中某些问题,提出粗浅的认识,供参考。 (一)关于水力指数n及m 作者根据式(5)、(6)计算了矩形及五种梯形断面的水力指数n、m值,见原文表1.作者指出,计算参变量t=0.3～2.0,当计算过程通过t=1.0时,发现n、     

弧底梯形明渠临界水深的直接算法

通过对弧底梯形明渠临界水深基本方程的数学变换,应用迭代理论得到其无量纲临界水深快速收敛的迭代公式;结合工程实际在大量分析计算的基础上应用最佳逼近拟合原理确定出了恰当的迭代初值,从而提出了一种简捷、准确、通用的弧底梯形明渠临界水深的简捷计算方法。     

立方抛物线形渠道水力计算的显式计算式

立方抛物线形渠道正常水深方程是超越方程,通过选择适当的变量及曲线拟合得到了立方抛物线形断面的正常水深的显式公式,可代替图解、试算等方法。该公式形式简洁、准确,特征水深为0.01~2.00 m的最大相对误差约为0.6%。     

渠道梯形断面临界水深近似计算

依据渠道水力学稳定缓变流理论,以任意断面临界水深计算通式为基础,从梯形与半圆形断面几何特性出发,当临界水深时,以梯形与半圆形的过水面积相等原则,推导出直接求解梯形断面临界水深的近似计算式,算例表明,可简化计算且效果良好.