陕西省农业科技创新项目(2011NXC01-20)
- 作品数：13 被引量：45H指数：4
- 相关作者：王正中刘计良赵延风芦琴刘铨鸿更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学杨凌职业技术学院美国得克萨斯州休斯敦更多>>
- 发文基金：陕西省农业科技创新项目国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程农业科学天文地球更多>>
- 抛物线形断面渠道共轭水深的直接计算公式被引量：7
- 2013年
- 为了给抛物线形断面渠道闸后水跃共轭水深的计算提供显函数计算公式,对抛物线形断面共轭水深函数求一阶导数,并令导数函数为0求出临界水深;利用跃前水深与临界水深之比、临界水深与跃后水深之比,分别作为量纲为一的跃前水深和跃后水深,并引入量纲为一的共轭水深函数,使共轭水跃方程转化为量纲为一的函数方程,在对该方程分离变量后结合跃前、跃后水流能量特征建立跃前水深和跃后水深的迭代计算公式,并证明迭代公式的收敛性;为了进一步提高迭代方程的收敛效率,以量纲为一的跃前水深与跃后水深之积的最大值处,亦即迭代收敛最慢点处的真解的修正值为迭代计算初值,配合迭代方程进行一次迭代得到较为精确的直接计算公式.误差分析表明:在工程常用范围内,提出的跃前水深、跃后水深直接计算式的最大相对误差分别为0.47%和0.55%,公式简捷、准确、适用范围广.
- 冷畅俭王羿王正中
- 关键词：灌溉渠道共轭水深
- 典型断面渠道临界水深计算被引量：5
- 2012年
- 系统总结了明渠特征水深研究领域的计算方法,评价了各方法的特点;为了优选出典型断面渠道临界水深简捷、通用、精度高、适用范围广的显式计算公式,通过定义包含典型断面几何要素及流量的量纲为一的参数,将目前成果中临界水深的显式计算公式用定义量纲为一的参数进行统一表达,并对其进行简捷性、精度及适用范围的综合评价比较,优选出梯形、圆形、弧底梯形、普通城门洞形、马蹄形等5种典型断面渠道临界水深的显式计算公式;对标准城门洞形断面的临界水深应用最优一致逼近原理,提出以幂函数形式分段表达的新显式计算公式.误差分析表明,在工程常用范围内,由推荐的显式公式所计算的6种典型断面的临界水深,其最大相对误差均小于1%,满足工程设计对精度的要求.该研究可为典型断面排灌渠道的设计及水力计算提供参考.
- 刘计良王正中苏德慧杨晓松刘铨鸿
- 关键词：断面形式特征水深临界水深
- 黄土坡耕地水土保持的“缝、洞”技术
- 2013年
- 提出了一种防止黄土高原坡耕地水土流失的'缝、洞'技术,使坡面径流在重力作用下通过'缝'就地拦蓄于'洞'中形成土壤水库,通过'缝、洞'节节拦蓄,可抑制大面积坡面径流的汇聚并减少蒸发,达到防止水土流失的目的。指出了'缝、洞'措施在黄土坡耕地应用过程中应该注意的问题;提出了这种微型水利水保工程的设计标准,以相应标准暴雨径流全部流蓄'洞'中为原则,初步提出'缝、洞'的合理布置方案,推导出合理洞径与缝距之间的关系。应用有限元法模拟了成洞过程及渗流分析,得到了成洞后洞体周围土体的物理力学参数的变化规律:成洞后,在洞体周围约0.4倍洞径的区域,土体的物理力学性质较成洞前发生较大变化,土体的孔隙率和渗透系数显著降低,干密度和变形模量显著升高,并且离洞体越近,孔隙率和渗透系数越小,干密度和变形模量越大;渗流稳定后,洞体强度略有降低,洞体产生一定的变形。
- 刘计良王正中刘铨鸿苏德慧赵延风
- 关键词：黄土坡耕地水土保持
- 马蹄形断面正常水深的直接计算公式被引量：10
- 2012年
- 马蹄形断面是由两个不同半径的4段圆弧组成,几何断面形式复杂,其正常水深的计算需求解超越方程,不易求解。该文通过对马蹄形断面正常水深方程进行变换,引入准一次函数、准二次函数的概念,并将准一次函数及准二次函数作为逼近函数的标准模板,对马蹄形两种标准断面正常水深的原函数方程在无量纲正常水深(0.01,1.8)范围内进行函数逼近。得到了马蹄形标准Ⅰ、Ⅱ型断面正常水深用准一次函数和准二次函数表达的计算公式,并进行误差分析及评价。结果表明,准一次函数和准二次函数表达的计算公式在工程常用范围内均可适用,正常水深的最大相对误差小于0.31%。计算公式具有形式简单、精度高、适用范围广泛的特点。
- 赵延风王正中芦琴
- 关键词：水力学正常水深马蹄形断面
- 基于MATLAB圆形断面均匀流水深的计算
- 2013年
- 针对目前圆形断面均匀流水深普遍采用的试算法、图表法存在计算误差大、适用范围小的缺点,欲提出一种新的近似计算公式。通过对圆形断面临界流公式的数学变换,得到其均匀流水深的数学模型,并采用Matlab数学软件进行数据拟合处理。得到了一种求解圆形断面均匀流水深的近似直接计算公式,实例计算及误差分析表明,在工程实用范围内该公式最大相对误差不超过1.6%。与现有圆形断面均匀流水深的计算公式进行比较,本文计算公式计算便捷且适用范围广,可供工程实际参考。
- 李蕊王正中王志刚
- 关键词：MATLAB语言均匀流水深圆形断面
- 基于Sevostianov理论的冻土本构模型
- 2013年
- 利用Sevostianov夹杂理论及实验成果给出各向同性基体的颗粒夹杂型复合材料的力学、热学性能与夹杂体分布之间的函数关系,即冻土的横观各向同性弹性本构模型;推导出冻土的弹性本构与冰晶体回转对称轴方向及含冰率的解析表达,并拟合了冻土弹性解析表达式中待定参数与温度的函数关系,为冻土的数值计算提供了理论支撑.
- 芦琴张瑞雪
- 关键词：冻土横观各向同性
- 典型断面渠道正常水深计算被引量：2
- 2012年
- 明渠正常水深的计算是排灌渠道设计中的一项重要工作.通过对典型渠道断面引入包含渠道糙率、底坡、断面几何要素和流量的一组量纲为一的参数,将目前文献中正常水深的显式计算公式进行量纲为一化的统一表达,使其更具有通用性并且方便进行相对误差评价;指出每种典型渠道断面量纲为一的参数在实际工程中的常用取值范围,在此范围内对各量纲为一的显式计算公式进行相对误差评价,作出相对误差全局分布图,比较各显式公式的最大相对误差和全局相对误差,并比较公式的简捷性,据此优选出梯形、圆形、弧底梯形、普通城门洞形、马蹄形等5种断面正常水深简捷、精度高、适用范围广的显式计算公式;应用最优一致逼近原理,提出标准城门洞形断面正常水深分段表示的显式计算公式.相对误差分析表明:推荐出的6种典型渠道断面正常水深的显式计算公式的最大相对误差均小于1%,可为典型断面排灌渠道的设计及水力计算提供有效的计算方法.
- 刘计良王正中苏德慧杨晓松刘铨鸿
- 关键词：断面形式特征水深正常水深
- 排灌输水隧洞正常水深的简捷算法被引量：2
- 2011年
- 为了使标准城门洞形断面正常水深的求解具有简单的显函数计算公式,对标准城门洞形断面正常水深的基本方程进行恒等变形,将水面位于底角圆弧段和顶弧段正常水深的超越方程以及水面位于侧边直线段正常水深的高次方程,变成无量纲化正常水深与已知量综合参数的单变量函数方程.引入准线性函数的概念并将准线性函数作为标准模板,再对正常水深的单变量函数方程应用准线性函数标准模板,在工程常用范围即无量纲化正常水深y∈[0.051,.80]范围内进行优化计算及准线性函数逼近,得到了超越方程和高次方程的替代函数方程,替代函数具有类似于线性函数形式,即正常水深的准线性显函数表达式,并进行误差分析.结果表明,在隧洞底部圆弧段正常水深的最大相对误差小于0.36%,侧边直线段正常水深的最大相对误差小于0.31%,顶弧段正常水深的最大相对误差小于0.39%,说明准线性公式在隧洞有效水深范围内计算的水深准确度较高,可为排灌输水隧洞的断面设计及实现渠道水位控制时确定均匀流水深提供参考.
- 赵延风王正中方兴刘计良洪安宇
- 关键词：正常水深函数逼近
- 弧底梯形明渠临界水深的直接计算公式被引量：1
- 2012年
- 弧底梯形渠道是由底部圆弧段与上部梯形段边坡相切组成的几何断面,其临界水深方程为超越方程及高次方程不容易直接求解。该文首先引入判定水深位置的分界流量,并对其临界水深方程进行数学变换,根据迭代理论提出了无量纲水深及无量纲水面宽度的快速迭代公式,进而得到弧底梯形明渠临界水深的直接计算公式。误差分析及实例计算表明:在全部水深范围内,临界水深的最大相对误差小于0.122%,公式形式简单,计算精度高,便于工程应用。
- 赵延风王正中刘计良
- 关键词：水力学临界水深弧底梯形
- 给水度测定仪设计被引量：3
- 2011年
- 针对目前原状土测定给水度方法存在较大误差,设计了一种原状土给水度测定仪,并提出新的测试思路及其计算方法。首先设计了给水度测定仪的结构及其操作过程,然后在分析土体入渗过程和释水过程的基础上,根据给水度定义,对给水度的计算公式进行推导,得到了用介质和渗透液的物理性质指标表述的给水度计算公式。分析结果及实例计算表明,原状土给水度测定仪测定过程简单,渗流过程与实际流态相近,公式计算结果准确。
- 赵延风王正中刘计良
- 关键词：地下水资源给水度原状土测定仪
