马蹄形隧洞过水断面临界水深的简化计算方法.pdf

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1、第8期(总第9嗍)中国水能及电气化No．8(TOTALNo．90)2012年8月ChinaWaterPower&ElectrificationAug2012．，马蹄形隧洞过水断面临界水深的简化计算方法郑博，滕凯(1．嫩江尼尔基水利水电有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161006；2．齐齐哈尔市水务局，黑龙江齐齐哈尔161006)摘要：针对马蹄形隧洞过水断面临界水深计算方法比较繁琐等问题，依据优化拟合原理，以标准剩余差最小为目标函数，在工程适用参数范围内进行逼近拟合，提出一种简化计算方法。该方法近似公式的表达形式更加简单直观，不必分段和进行判别选取，实际计算仅借助计算器即可快速完成。算

2、例分析及精度比较表明，该简化计算方法的拟合替代精度高于有关文献，最大拟合相对误差仅为0．58％，且拟合相对误差小于0．5％的点占I总计算点数的95％以上，可以满足实际工程的设计精度要求。关键词：马蹄形隧洞过水断面；临界水深；优化拟合：简化计算中图分类号：TV131文献标识码：A文章编号：1673—824~(2o12)o8—0007—05SimplifiedCalculationMethodofCriticalWaterDepthontheU-shapedTunnelWaterPassingCross—sectionZHENGBo，TENGKai(1．NenjiangNierjiW

3、aterandHydropowerCo．，Ltd．，Qiqihar161006，China；2．QiqihaerWaterAuthorigy,Qiqihaer161006，China)Abstract：AimingattheproblemsofmorecomplicatedcalculationmethodofU—shapedtunnelwaterpassingCROSSsectioncriticalwaterdepth，andthelike，basedonoptimizedfittingprinciple，standardresidualdiferenceminilTlUrni

4、susedasobjectivefunction,approximationfittingisconductedintheparameterrangeapplicabletoproject,andasimplifiedcalculationmethodisproposed．Theexpressionformofthemethodapproximatetoformulaismoresimpleandintuitivewithoutsegmentationanddiscriminantselection，theactualcalculationcanberapidlyfinished

5、bytheaidofcalculator．Analysisofcasesandaccuracycomparisonshowthatthefittingalternativeprecisionofsimplifiedcalculationmethodishigherthanrelevantliterature，themaximumfittingrelativeerrorisorfly0．58％．thepointswithfittingrelativeerrorlessthan0．58％accountfor95％oftotalcalculationpoints，whichcancom

6、pletelymeetthedesignaccuracyrequirementsoftheactualproject．Keywords：U—shapedtunnelwaterpassingcrosssection；criticalwaterdepth；optimizationfitting；simplifiedcalculation收稿日期：2012-04-30作者简介：郑博(1982-)，男，工程师，主要从事水利工程建设管理及投资控制工作。通讯作者：滕凯(1957-)，男，高级工程师，齐齐哈尔市水务局总工程师，主要从事水利防灾减灾及工程优化设计研究。E-n~lengkai007

7、@163．coin中_水储殛电气化l7研究与探讨隧洞的马蹄形过水断面具有受力条件好、水流条件优越等优点，因此马蹄形过水断面一直是水利水电供排水工程中作为无压流运行条件下常被采用的主要断面形式之一。由于马蹄形过水断面设计的重要水力要素——临界水深的计算涉及完成超越方程求解，常规解法_l】中的图表法【1不但实际工作依赖图表，而且查图查表取值的人为误差较大。试算法[3]及迭代法[5的计算公式复杂，求解过程繁琐且精度有限。利用微机求解，因涉及程序编制而(a)标准I型不便实际工作】。为了寻