抛物线形底梯形渠道水力最佳断面计算方法
贺正宇1
何武全1
李渤2
赵珂轶1
1.西北农林科技大学 旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西 杨凌 7121002.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065
摘要：[目的]解决梯形渠道水力效率与抗冻胀能力较差的问题,同时改善抛物线形渠道存在的渠口狭窄、深度过高、难以适应大中型渠道工程应用的缺陷,提出一种抛物线渠底与梯形边坡相结合的复合断面渠道.[方法]建立了该复合断面渠道水力参数的数学表达式,以抛物线段水深为单一变量,通过微分方法构建数学模型以寻求最优解,确立抛物线段与梯形段水深的关联方程,推导出该复合断面渠道水力最佳断面的水深、过水断面面积、湿周长度及水面宽度的计算方程.[结果]通过工程实例计算,当输水流量为 12 m3/s、糙率系数为 0.015、渠道底坡为 1/6 000时,抛物线形底梯形渠道在水力最佳断面条件下,设计水深为 2.838 m,水面宽度为6.122 m,湿周长度为 8.717 m,过水断面面积为 11.554 m2.在相同条件下,相较于传统梯形断面,该新型复合断面过水断面面积缩减 1.28%,湿周减少 3.20%;相比抛物线形断面,过水断面面积降低 0.85%,湿周缩短 1.68%.[结论]该复合断面结构在节省土地资源和降低工程成本方面的优越性,为渠道工程提供了更优的断面设计方案.
关键词：抛物线形底梯形渠道复合断面渠道水力最佳断面微分法水力计算
分类号：TV93(水利工程)S27(农田水利)
资助基金：水利部重大科技项目(SKS-2022110)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 39-44 )
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