多種U型渠道水力最優(yōu)斷面及應(yīng)用.pdf

1、襯砌渠道有各種各樣的斷面形式，為了適應(yīng)不同斷面形式的裝配式襯砌渠道的發(fā)展和應(yīng)用，本文采用拉格朗日乘子法建立水力最優(yōu)斷面的數(shù)學(xué)模型，利用渠道均勻流的曼寧方程式，對(duì)U型渠道的四種斷面形式（弧斜邊形、橢圓直線形、拋物線形、懸鏈線形）水力最優(yōu)斷面進(jìn)行了推導(dǎo)，得到當(dāng)四種斷面形式取得水力最優(yōu)斷面時(shí)，斷面參數(shù)之間的關(guān)系。然后對(duì)四種斷面形式的水力最優(yōu)斷面進(jìn)行典型設(shè)計(jì)，使用對(duì)比優(yōu)選的方法，得到設(shè)計(jì)時(shí)的最優(yōu)排序，經(jīng)對(duì)比可知:在設(shè)計(jì)時(shí)若以水力最優(yōu)斷面為基礎(chǔ)，

2、對(duì)四種U型渠道進(jìn)行設(shè)計(jì)，在同一水流條件下（即過(guò)水流量，渠道縱向坡度，渠道糙率相等），圓弧斜邊形渠道的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e最小，懸鏈線渠道的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e最大;懸鏈線渠道的過(guò)水?dāng)嗝嫠钭畲?，橢圓直線形渠道斷面開挖深度最小;懸鏈線形渠道的斷面水面寬度最大，圓弧斜邊形渠道的斷面水面寬度最小。同時(shí)也可以得到如下結(jié)論:懸鏈線形渠道斷面過(guò)水?dāng)嗝婷娣e、水深、水面寬度均為最大，在實(shí)際應(yīng)用中不推薦使用（特殊情況除外）;圓弧斜邊形、橢圓直線形渠道各有各的優(yōu)勢(shì)，若工程

3、項(xiàng)目要求節(jié)約土地、減少土方開挖，優(yōu)先推薦使用圓弧斜邊形渠道，若工程項(xiàng)目開挖深度上有限制，優(yōu)先推薦使用橢圓直線形渠道。
　　各種斷面的U型裝配式渠道在應(yīng)用時(shí)也同時(shí)需要在渠道縱向上進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求渠道在設(shè)計(jì)條件下工作時(shí)，渠道不發(fā)生沖淤或沖淤平衡且流態(tài)穩(wěn)定。但是在應(yīng)用中U型裝配式渠道常因各種原因產(chǎn)生槽片間錯(cuò)動(dòng)，造成渠道流態(tài)不穩(wěn)發(fā)生沖淤，因此防止槽片錯(cuò)動(dòng)也是也成為本文研究應(yīng)用的重點(diǎn)。為減少槽片間錯(cuò)動(dòng)，增強(qiáng)裝配式渠道的整體性，本文參考市政工程