明渠恒定渐变流底坡计算研究

在渠道设计中,通常按明渠均匀流计算渠道底坡。当渠道较短时,不能形成均匀流,则需按恒定渐变流理论计算渠道底坡,至今尚未发现探讨该类问题的文献。因此本文结合工程实例,分析了四种类型的水面线和渠道底坡间的关系,以及相应的底坡搜索区间,最后用性能稳健的二分法计算出了渠道底坡值。

考虑底坡影响下的明渠恒定非均匀流水力计算公式研究

考虑底坡影响的条件下,利用均值不等式对明渠恒定非均匀流最小断面比能和临界水深的计算公式进行改进,并附以算例验证。通过对改进前后两种方法的比较,结果表明:采用改进后的计算方法较之传统计算方法得到的临界水深偏大,最小断面比能偏小。改进后的公式利用均值不等式理论简化了计算过程,且考虑底坡影响下的结果更为精确,可靠度更高。这一改进过程从理论上阐述了数学方法在水力学分析中应用的可行性,同时也为水力学课程教学与工程实际计算提供了新的指导思路和简便的解决途径。

大底坡明渠的非恒定流计算

大底坡明渠是常见的水工建筑物 ,其非恒定流计算一直未能得到很好的解决。通过“分段削平”底坡 ,利用圣维南方程 ,并联合分段面的连续方程及能量方程 ,进而利用梯度法求解非线性方程组 ,得到了大底坡明渠非恒定流的合理结果。