五圆弧平底蛋形断面隧洞临界水深的简易算法

摘要：

五圆弧平底蛋形断面隧洞具有结构相对简单、断面形状尺寸容易控制和易于施工的特点,是工程中较常采用的水工隧洞断面形式之一,但其断面临界水深计算公式复杂,且为分段的超越方程,在求解过程中计算繁琐,无法直接给出解析解.为此,本文计算了五圆弧平底蛋形断面的水力要素,得到3种典型断面的过水断面面积和水面宽度计算公式,并对临界水深的基本计算公式进行简单的数学变换,对无量纲临界水深和无量纲参数的关系进行研究分析,利用优化拟合理论,在工程适用的范围内推导了3种典型五圆弧平底蛋形断面临界水深的直接简易计算公式,并进行了精度分析.结果表明:公式计算误差绝对值的最大值小于0.24％,且大部分区域相对误差在0.1％内正负波动,完全满足实际工程的精度需求.

关键词：五圆弧平底蛋形断面、水工隧洞、水力要素、临界水深、简易算法

所属期刊栏目：41

分类号：TV131.4(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51879227,51279170

在线出版日期：2019-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：121-125