三种抛物线形断面收缩水深的直接计算公式

doi:10.11988/ckyyb.20140241

长江科学院院报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (9): 90-93.DOI: 10.11988/ckyyb.20140241

三种抛物线形断面收缩水深的直接计算公式

代述兵¹,刘韩生¹,卞晓卫²,杨吉健¹

1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌 712100;
2.中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵阳 550081

收稿日期:2014-03-31 出版日期:2015-09-20 发布日期:2015-09-10
通讯作者: 刘韩生(1962-),男,陕西韩城人,教授,博士,主要从事水工水力学和高速水流研究,(电话)13319231569(电子信箱)hanshengliu@126.com。
作者简介:代述兵(1990-),男,四川安岳人,硕士研究生,主要从事水工建筑物与高速水流方面的研究,(电话)18771976372(电子信箱)daishubing1990@163.com。

Formula of Direct Calculation of Water Depth in Three Parabolic-shaped Channels with Contracted Section

DAI Shu-bing¹, LIU Han-sheng¹, BIAN Xiao-wei², YANG Ji-jian¹

1.College of Water Resources and Architectural Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China;
2.Power China Guiyang Engineering Corporation Limited, Guiyang 550081, China

Received:2014-03-31 Published:2015-09-20 Online:2015-09-10

摘要/Abstract

摘要： 为了得到半立方、平方、立方抛物线形断面收缩水深的直接计算公式,通过对这3种抛物线形断面收缩水深的基本方程恒等变形,得到了一个无量纲收缩水深的高次方程。该方程无法直接求得其理论解,而继续推导得到了无量纲收缩水深的迭代公式。且利用1stopt软件,基于遗传算法,对给定非线性函数模型进行参数优化拟合,建立了半立方、平方、立方抛物线形渠道收缩水深的直接计算公式。误差分析和实例计算结果表明:在工程常用范围λ∈[0.01,0.6]内,半立方、平方、立方抛物线形渠道收缩水深的最大相对误差分别仅为0.064%,-0.091%,0.136%,直接计算公式形式简捷、精度高、使用范围广。

关键词: 半立方抛物线形断面, 平方抛物线形断面, 立方抛物线形断面, 1stopt软件, 遗传算法, 收缩水深

Abstract: In order to get the direct calculation formula of water depth in semi-cubic, square, and cubic parabola-shaped channels with contracted section, we identically transformed the basic equation of contraction water depth and obtained higher degree equation of non-dimensional contraction depth. But it could not be solved theoretically, so we obtained the iterative calculation formula of non-dimensional contraction depth by further transformation. Furthermore we employed 1stOpt software to optimize and fit the established nonlinear model parameters based on genetic algorithm and built the direct calculation formula of contraction depth for the semi-cubic, square, and cubic parabola-shaped sections. Error analysis and calculation example show that the maximum relative error is respectively 0.064%, -0.091%, and 0.136% within common engineering range λ∈[0.01,0.6]. The direct calculation formula is convenient, and has high precision and wide range of application.

Key words: semi-cubic parabola-shaped section, square parabola-shaped section, cubic parabola-shaped section, 1stOpt software, genetic algorithm, contraction water depth

中图分类号:

TV131.4

代述兵,刘韩生,卞晓卫,杨吉健. 三种抛物线形断面收缩水深的直接计算公式[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(9): 90-93.

DAI Shu-bing, LIU Han-sheng, BIAN Xiao-wei, YANG Ji-jian. Formula of Direct Calculation of Water Depth in Three Parabolic-shaped Channels with Contracted Section[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2015, 32(9): 90-93.

[1]	冯谕, 曾怀恩, 涂鹏飞. 一种滑动检测算法下的滑坡位移时序分解方法[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(3): 126-133.
[2]	孙桂凯, 石锐, 刘思怡, 王国帅, 赵荣娜, 莫崇勋. 基于长期与中长期嵌套的水库优化调度[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(8): 23-28.
[3]	刘颖, 郑荣伟, 齐艳芳, 陈宏彩. 基于SVMs-GA模型的微灌系统管网优化设计[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(5): 71-75.
[4]	韩钢, 黄书岭, 丁秀丽, 马旭强, 张雨霆, 何军. 香炉山隧洞5#支洞应急抢险段围岩参数反演及稳定性分析[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(12): 56-61.
[5]	肖林超,陈文强,姚文敏,熊爽,曾江波. 基于上限分析的渣土边坡抗滑桩桩位优化研究[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(9): 92-98.
[6]	董丹丹, 祖安君, 孙雪莲. 基于GACO-BP-MC的大坝变形监控模型[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(7): 48-54.
[7]	饶云康,丁瑜,许文年,张亮,张恒,潘波. 应用GA-BP神经网络预估砾类土的最大干密度[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(4): 88-92.
[8]	李少林, 王朝晴, 周伟, 马刚, 杨荷. 高心墙堆石坝瞬变-流变参数解耦反分析方法及变形预测[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(9): 86-91.
[9]	李水泷, 黄朝煊. 高坝消力戽消能跃后共轭水深的计算[J]. 长江科学院院报, 2017, 34(5): 44-47.
[10]	张翔宇,董增川,宋瑞明,韩锐,许波刘,罗赟. 黄河流域干流河段水资源调配多目标优化模型[J]. 长江科学院院报, 2017, 34(11): 18-22.
[11]	徐蔚，方春晖，王雪，朱凯. 考虑非线性环境量影响的混凝土重力坝坝基扬压力分析[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(8): 42-46.
[12]	曹明杰,曹鑫,徐政治. 量子遗传算法在混凝土重力坝综合弹性模量反演中的应用[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(4): 111-114.
[13]	朱优平,李同春,冯树荣,石青春,苏军安. 大体积混凝土温控通水参数优选数学模型[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(8): 126-130.
[14]	代述兵,刘韩生,杨吉健. 三种抛物线形渠道共轭水深的显式计算公式[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(8): 51-56.
[15]	刘心愿, 朱勇辉, 郭小虎, 渠庚. 水库多目标优化调度技术比较研究[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(7): 9-14.

三种抛物线形断面收缩水深的直接计算公式

Formula of Direct Calculation of Water Depth in Three Parabolic-shaped Channels with Contracted Section

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价