抛物线断面河渠收缩水深的直接计算公式

为便于工程设计应用,提出了一种抛物线形断面河渠收缩水深近似解直接计算公式.通过对收缩水深基本方程进行数学变换,将未知量与已知量分别用无量纲参数相对收缩水深λ和无量纲综合已知量参数β代替,用不动点迭代法建立迭代公式.在分析函数单调性和凹凸性以及方程的根的基础上,结合函数的几何图像,应用数值计算方法初步选取迭代初值,再以迭代次数最少且相对误差最小为目标对初值进行优化计算,最后得到了收缩水深直接计算公式,并进行相对误差分析和应用举例.结果表明直接计算公式形式较简单、适用范围广、结果精确,其最大误差小于0.43%.     

基于MATLAB的圆形断面无压流特征水深的快速求解

通过对圆形无压流水力计算公式进行适当变换,建立了在一定流量条件下求解其正常水深与临界水深的数学模型,并针对实例采用MATLAB语言进行了编程计算。结果表明,利用MATLAB语言进行编程计算无压流圆形断面正常水深与临界水深,其过程简单,结果精确。     

普通城门洞形断面正常水深的近似计算方法

普通城门洞形过水断面在水利水电工程中应用已很普遍,其正常水深是一个超越方程,无解析解,为使该断面正常水深的求解方法能够简捷、通用且有较高精度,提出了一种近似计算方法.通过引入无量纲正常水深,对普通城门洞形断面正常水深的基本方程进行恒等变形,并根据优化拟合原理对已知量综合参数k与无量纲水深x进行优化拟合,得到了正常水深的近似计算公式,误差分析及实例计算表明,在工程常用范围内,正常水深的最大相对误差小于0.62%.直接计算公式形式简捷、精度高、适用范围广.     

明流条件下城门洞形隧洞临界水深的直接计算法

为了改善明流条件下城门洞形隧洞临界水深无显函数计算方法的现状,通过对城门洞形断面临界流方程的数学变换,并对引入的无量纲参数与相对临界水深关系进行分析及计算,将求解正常水深的超越函数采用指定的幂函数形式逼近,并应用改进粒子群优化算法求解该函数,得到了城门洞形断面临界水深的直接计算式.实例计算及误差分析表明:在工程实用范围内(临界水深与拱顶半径之比在1.00到1.85之间),该公式最大相对误差仅为0.37%,且物理概念清晰明确,形式简捷,能为水工设计手册的编制及工程设计提供有益的参考.     

梯形明渠临界水深的直接计算方法

通过引入一个无量纲参数——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,推导出梯形断面临界水深的直接计算公式,在梯形断面全部范围内最大相对误差小于0.082%.误差分析及实例计算表明,该直接计算式形式简单,适用范围广,计算精度高.     

几个常用断面明渠均匀流水深和临界水深的迭代算法

对于明渠均匀流水深h0和临界水深hk的计算,传统的试算法和查图法比较繁琐.经过长期的工作实践,总结出了迭代算法,列举了梯形(含矩形)、U形和圆形断面明流h0和hk的迭代算法.并用数学的方法进行了验证.与传统的计算方法相比,迭代算法更为简便、精确.     

梯形渠道临界水深的迭代解

提出了梯形渠道临界水深的一种迭代解法，对计算公式的收敛性，迭代初值的选取和临界水深的计算进行了讨论，并列举了应用实例。     

梯形明渠临界水深的直接计算方法

通过引入一个无量纲参数——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，推导出梯形断面临界水深的直接计算公式，在梯形断面全部范围内最大相对误差小于0．082％．误差分析及实例计算表明，该直接计算式形式简单，适用范围广，计算精度高．     

马蹄形断面隧洞正常水深的简化计算法

马蹄形断面隧洞正常水深计算公式为超越方程,无法直接获得解析解.采用优化拟合的方法,以标准剩余差最小为目标函数,在工程适用参数范围内,经拟合计算获得了表达形式简单直观、不分区段、便于实际工程应用、计算精度满足设计要求(最大误差为0.914%)的近似计算通式,具有一定的实用推广意义.     

立方抛物线形渠道水力最优断面的计算

根据明渠均匀流理论,推求了立方抛物线形渠道正常水深与流量关系的计算公式及其水力最优断面所满足的条件.与其他形式断面渠道的比较结果表明,立方抛物线形断面渠道也是一种水力较优的输水渠道.     

溢流坝坝上水深与输水隧洞引水流量关系分析

分析了后山溢流坝坝上水深与输水隧洞引水流量关系，给出了坝上水深与输水隧洞引水流量计算式。     

黄河下游河道断面宽深比对输沙能力的影响

根据1950~2000年黄河下游河道各站汛期实测径流量、输沙量资料,分析了花园口~高村、艾山~利津河段处于冲淤平衡状态时径流量与输沙量之间的关系,得到了冲淤平衡时,在径流量一定的情况下,河槽断面宽深比越小,输送的泥沙量越大的结论;通过概化河工模型试验,分析了在不同的主槽宽度、深度、流量和进口含沙量情况下,临界含沙量与主槽断面宽深比的关系,表明临界含沙量随流量的增大而增大,随断面宽深比的减小而增大,临界含沙量随断面宽深比减小而增大的速率随断面宽深比的减小而增大;分析了断面宽深比对黄河下游河道泥沙输移公式的影响;最后,与小浪底调水调沙实测成果进行了比较,结果表明其与笔者研究结论基本一致.     

用加速遗传算法计算梯形明渠的临界水深

目前计算梯形断面明渠临界水深hk的常用方法有试算法、图解法、近似公式法和迭代法,它们存在计算精度不高、求解复杂等缺点。为此,把hk的计算问题等价于一非线性优化问题,指出了hk的变化范围,并且用加速遗传算法(AGA)来求解hk。实例的计算结果说明,与常用方法相比,AGA适用性强、计算精度高。     

同心扬水三泵站出水渡槽改造后水面线分析计算

为了分析同心扬水三泵站出水渡槽在加固维修后,出现水流紊乱的原因,采用迭代法计算渡槽正常水深和临界水深,并且实现了自动计算和自动判断水面线形状以及推求水面线的程序.通过对渡槽内水面线进行计算并与实测水深比较,得出两者误差较小、吻合较好.根据计算和分析结果表明,加固维修第17节和23节槽壳后,使得槽内水流紊乱,并且部分槽壳行水断面不够.因此,建议更换第17节和23节槽壳,以使渡槽中的水流平顺通过,满足下游灌溉需水流量的要求.     

底质信息在水深反演中的应用研究

海底底质和水深密切相关,经研究发现,光谱微分技术可以很好的区分出底质类型.以不同底质的高光谱数据为基础,提出底质分类算法,通过研究不同底质类型的光谱反射率与水深之间的关系,分析并得到了不同底质反射率与水深的相关系数,在分析检验混合底质下各种水深反演算法的适用性的同时,计算出各个算法反演出水深的误差;比较底质分类算法与其它水深反演模型的优劣,底质分类算法的水深反演结果的误差小于其他算法,得到结论,底质分类算法适用于混合底质的情况,误差小于其他水深反演算法,而且能较准确的区分出底质类型,具有一定的实用性和研究价值.