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抛物线形断面渠道正常水深的显式计算 预览 被引量:13

Explicit solution for normal depth in parabolic-shape channel
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摘要 明渠均匀流正常水深是渠道设计、运行管理的重要水力要素,而其水力计算公式为复杂的隐函数,不能直接求解。该文针对水力性能优良的抛物线形断面渠道,依据明渠均匀流基本原理,基于实用经济断面,通过变量置换和方程变形,利用R软件基于麦夸特法优化模型参数,提出一套求解正常水深的显式计算公式。通过实例分析和误差计算,表明,所建立的显式计算公式在工程适用范围内最大相对误差小于0.55%,具有较高的精度,且公式物理概念清晰、计算方便快捷、通用性强,可为渠道工程设计和运行管理提供参考。 Normal depth is the important hydraulic element for the design and operation of channel. But its analytic expression is a complex implicit function and can not be solved directly. Based on the economic practical section and uniform flow theory, this paper presents a new and explicit solution for normal depth in parabolic-shape channel through optimizing the model parameters by using R software and Marquardt method. The practical example and error analysis show that the maximum relative error of the established explicit equation is smaller than 0.55%, which is among the scope of engineering application. The proposed equation has clear physical concepts, convenient calculation and strong generality. It can provide a useful reference for the engineering design and operation management.
作者 张新燕 吕宏兴 Zhang Xinyan, Lü Hongxing (College of Water Resources and Architectural Engineering, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China)
出处 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期121-125,共5页 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering
基金 “十二五”国家科技支撑计划(2011BAD29B00) 西北农林科技大学基本科研业务费专项资金项目(QN2011131)
关键词 水力学 设计 计算 正常水深 R软件 抛物线形断面 显式计算 hydraulics design calculation normal depth R software parabolic-shape section explicit solution
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