悬链线形断面正常水深与临界水深的直接计算

作者：何育聪

来源：中国农村水利水电, 2020, (05): 109-113.

• 水力学
• 悬链线形断面
• 正常水深
• 临界水深
• 迭代法

近年来,悬链线形断面渠道得到越来越广泛的应用。悬链线形断面的临界水深和正常水深的计算需求解超越方程,无解析解。首先,结合悬链线形断面的几何特征、水力要素、均匀流与临界流的基本方程,引入合适的无量纲参数,导出悬链线形断面的均匀流和临界流方程;经数学变换后得到悬链线形断面正常水深和临界水深的牛顿迭代式,并利用优化拟合原理求出二者的初值计算公式,一次迭代后得到正常水深和临界水深的直接计算公式。最后对公式进行误差分析及比较,表明在工程适用范围内,正常水深和临界水深直接计算公式的最大相对误差绝对值分别为5.33×10-5%和5.05×10-5%,二次迭代后精度可分别提升108和106倍。

• 单位
  西北农林科技大学; 建筑工程学院