二分之五次方抛物线形明渠设计及提高水力特性效果

摘要：

为提高抛物线形断面的水力特性,增加输水能力,该文提出了一种二分之五次(以下简称2.5次)方抛物线形渠道断面,推导其水力断面特性.将湿周用高斯超几何函数表示后,将水力最优断面的最优化模型转换为关于宽深比的一元方程,得到2.5次方抛物线形渠道水力最优断面的解析解,其最优宽深比为2.0883.比较结果表明,2.5次方抛物线形断面较常规抛物线形断面具有更好的水力学特性.与平方、半立方抛物线形断面比较,在相同水深条件下,2.5次方抛物线形水力最优断面的过流能力更大.相反,在相同流量下,2.5次方抛物线形水力最优断面的过流面积、湿周、水深更小.2.5次方抛物线形水力最优断面的建造成本与其他2种断面相比是最小的.进一步地,为便于工程应用,基于高斯勒让德算法,提出2.5次方抛物线形断面的三点和四点格式近似湿周算法.结果表明,四点格式近似算法具有较高精度.研究可为明渠设计提供理论依据.

关键词：渠道、水力学、设计、明渠、二分之五次方抛物线形断面、水力最优断面、湿周

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分类号：TV131.4(水利工程基础科学)

资助基金：国家"十二五"科技支撑计划2015BAB07B02-6;山东省重点研发计划2016GSF117038;南市科技发展计划201302052

在线出版日期：2017-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：131-136