梯形渠道机翼形量水槽试验 被引量：26

1

作者 潘志宝 吕宏兴 +2 位作者 张晓斐 雒天峰 敬向锋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期97-100,143,共5页

基于Hager对圆锥筒及圆柱体量水槽测流原理分析,推求出梯形渠道机翼形量水槽在自由出流时的流量理论计算公式,指出流量校正系数可由相对水头确定。选择6种收缩比进行了一系列室内模型试验,并根据试验数据建立了相对流量与相对水头的无... 基于Hager对圆锥筒及圆柱体量水槽测流原理分析,推求出梯形渠道机翼形量水槽在自由出流时的流量理论计算公式,指出流量校正系数可由相对水头确定。选择6种收缩比进行了一系列室内模型试验,并根据试验数据建立了相对流量与相对水头的无量纲关系式。结果表明,相对流量与相对水头具有良好的相关关系,流量计算最大相对误差为±3.5%,该量水槽临界淹没度可达0.90,控制断面收缩比为0.372-0.585时可得到较好的量水效果。 展开更多

关键词 梯形渠道 流量测量 机翼形 量水槽 水力特性 试验

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梯形渠道临界水深的计算及讨论 被引量：20

2

作者 郝树棠 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第8期48-52,共5页

本文提出梯形断面渠道临界水深的一个近似解及其拟合公式，并与其他作者的公式作了对比，表明作者公式精度较高．

关键词 梯形渠道 临界水深 计算

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梯形渠道圆柱形量水槽的试验研究 被引量：13

3

作者 蔡勇 李同春 +1 位作者 吉庆丰 樊峻江 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第8期63-66,共4页

选择收缩比为0.909,0.800,0.709,0.636的试验断面,在梯形渠道中对圆柱形量水槽进行了一系列试验。结果表明,圆柱形量水槽的行近断面总水头H1与驻点水头Hs存在很好的相关性,相关系数等于0.9992。梯形渠道上圆柱形量水槽的流量系数Cd不仅... 选择收缩比为0.909,0.800,0.709,0.636的试验断面,在梯形渠道中对圆柱形量水槽进行了一系列试验。结果表明,圆柱形量水槽的行近断面总水头H1与驻点水头Hs存在很好的相关性,相关系数等于0.9992。梯形渠道上圆柱形量水槽的流量系数Cd不仅与相对水头Hs/L有关,与收缩比ε大小也有明显的关系,Cd随着Hs/L和ε的增大而增大。淹没系数σs与上下游水位差相对值(z1-z2)/Hs和(zs-zc)/Hs之间存在很好的相关性,相关程度随收缩比ε的减小而增大。根据试验数据和数值模拟结果拟合的流量计算公式简明实用,自由出流时的流量计算平均误差为3.54%。 展开更多

关键词 圆柱形量水槽 梯形渠道 测流

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梯形渠道冻胀数值模拟与边坡系数优化 被引量：9

4

作者 郝晋彩 娄宗科 高凤 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期81-86,共6页

为了得到梯形衬砌渠道适宜的保温措施和渠道断面形式,采用考虑混凝土材料非线性特性及基土与衬砌间接触力学行为的梯形衬砌渠道冻胀破坏热力耦合数值模型的方法,以黑龙江蛤蟆通灌区总干渠为原型渠道,分析了3种不同保温措施对渠道冻胀量... 为了得到梯形衬砌渠道适宜的保温措施和渠道断面形式,采用考虑混凝土材料非线性特性及基土与衬砌间接触力学行为的梯形衬砌渠道冻胀破坏热力耦合数值模型的方法,以黑龙江蛤蟆通灌区总干渠为原型渠道,分析了3种不同保温措施对渠道冻胀量的影响,与不设置保温措施的对比段进行比较,并应用该模型分析了不同边坡系数对梯形渠道冻胀适应性能的影响。结果表明,综合考虑工程安全性与经济性,黑龙江省蛤蟆通灌区渠道最优保温板厚度为渠坡10 cm,渠底12 cm,与试验结果相一致;当梯形渠道保温板厚度取最优值时,梯形渠道最优边坡系数为2,此时渠道衬砌适应冻胀性能较好,工程造价也相对较低;研究结果可为黑龙江及其他北方地区梯形渠道提供参考。 展开更多

关键词 梯形渠道 保温防冻胀 数值模拟 边坡系数

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梯形复合衬砌渠道冻胀破坏力学模型研究 被引量：8

5

作者 郑源 汤骅 姜海波 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第5期84-86,89,共4页

近年来复合土工膜与混凝土板相结合的复合衬砌防渗渠道得到了广泛应用。复合土工膜是一种薄型、连续、柔软的防渗材料,其防渗特性已有大量研究成果,但对复提合衬砌渠道的力学特性还缺乏研究。针对梯形断面渠道,建立了复合土工膜混凝土... 近年来复合土工膜与混凝土板相结合的复合衬砌防渗渠道得到了广泛应用。复合土工膜是一种薄型、连续、柔软的防渗材料,其防渗特性已有大量研究成果,但对复提合衬砌渠道的力学特性还缺乏研究。针对梯形断面渠道,建立了复合土工膜混凝土衬砌渠道的冻胀破坏力学模型,提出了衬砌板内力表达式及厚度验算公式。分析梯形复合衬砌渠道冻胀破坏的影响因素,结果表明,加入复合土工膜后削减了冻土对衬砌板的切向约束力,能起到防冻胀破坏的作用。 展开更多

关键词 复合衬砌 梯形渠道 冻胀破坏 力学模型 冻胀力

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一种明渠梯形断面临界水深计算公式 被引量：6

6

作者 孙建 《成都科技大学学报》 CSCD 1996年第4期13-17,共5页

本文应用面积和系数法提出了不规则梯形和等腰梯形渠道临界水深的直接计算式。该式概念清楚，形式简单又满足工程精度和范围的要求。适合在水力设计中应用。

关键词 明渠 临界水深 近似计算 明渠水力学 梯形断面

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接触面法—切向应力非线性分布的梯形渠道冻胀力学模型 被引量：5

7

作者 肖旻 熊志豪 +3 位作者 王正中 吴浪 崔浩 杨晓松 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期152-158,共7页

针对开放系统下的寒区梯形渠道,考虑衬砌各点地下水补给条件的横向差异提出非线性分布法向冻胀力的计算方法,通过引入冻土与衬砌接触界面切向相互作用的Winkler假设导出非线性分布切向冻结力的计算方法,进而构建接触面法-切向应力非线... 针对开放系统下的寒区梯形渠道,考虑衬砌各点地下水补给条件的横向差异提出非线性分布法向冻胀力的计算方法,通过引入冻土与衬砌接触界面切向相互作用的Winkler假设导出非线性分布切向冻结力的计算方法,进而构建接触面法-切向应力非线性分布的梯形渠道冻胀力学模型。以塔里木灌区某梯形渠道为例,分析了不同地下水埋深w对各截面弯矩的影响规律。结果表明:地下水埋深越浅,则衬砌板截面弯矩分布的不均匀性越强,最大弯矩的量值迅速呈非线性增大,坡板危险截面位置约在距坡脚30%~42%坡板长处,底板危险截面在渠底中部附近,与调查结果相符。同时分析了顶盖板约束下不同接触面切向刚度(k_(p))对各截面切向位移及切向冻结力分布的影响规律。结果表明:切向位移及切向冻结力均自坡顶向坡脚处逐渐增大,在坡顶处为零,在坡脚处达到最大值。k_(p)较小时,截面切向位移及切向冻结力趋于线性分布;随着k_(p)的增大,两者逐渐偏离线性分布,且k_(p)越大两者非线性分布越明显。研究结果可为寒区梯形衬砌渠道抗冻设计提供参考。 展开更多

关键词 梯形渠道 冻土 冻胀 力学模型 Winkler假设 非线性分布

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高地下水水位冻土区梯形渠道衬砌冻胀破坏断裂力学模型

8

作者 吴浪 肖旻 +3 位作者 席琛 崔浩 杨晓松 葛建锐 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期148-154,163,共8页

冻胀荷载作用下初始裂纹的形成、扩展导致衬砌结构的断裂是寒区衬砌渠道冻害的主要原因之一。在已有研究基础上,综合考虑地下水水位影响的梯形渠道冻胀力学分析方法及线弹性断裂力学理论,提出高地下水水位梯形渠道冻胀断裂力学分析框架... 冻胀荷载作用下初始裂纹的形成、扩展导致衬砌结构的断裂是寒区衬砌渠道冻害的主要原因之一。在已有研究基础上,综合考虑地下水水位影响的梯形渠道冻胀力学分析方法及线弹性断裂力学理论,提出高地下水水位梯形渠道冻胀断裂力学分析框架。该模型将衬砌结构表面初始裂纹的失稳扩展及开裂破坏简化为Ⅰ型断裂力学问题,并提出应力强度因子与危险截面位置的计算方法。以塔里木灌区某梯形渠道为原型分析地下水埋深w对衬砌各截面应力强度因子K_(FⅠ)(x)及合理板厚d r的影响规律。结果表明:地下水补给条件对K_(FⅠ)(x)的大小影响显著;当w减小时,K_(FⅠ)(x)呈非线性增大,此时渠道冻害风险也增大,与事实相符。地下水埋深越浅,保证结构安全所需衬砌板的合理厚度d r越大;当地下水埋深为3.0 m时,建议使用的合理板厚为9.0 cm。研究结果可为寒区渠道的抗冻胀设计提供科学依据。 展开更多

关键词 梯形渠道 冻土 冻胀 断裂力学模型 高地下水位 非线性分布

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盐湖卤水开采中输卤渠道实用经济断面的确定 被引量：2

9

作者 武永猛 童阳春 +1 位作者 吴盛斌 郑海力 《化工矿物与加工》 CAS 北大核心 2016年第4期65-68,共4页

针对盐湖资源开采中梯形渠道实用经济断面的传统设计方法中存在计算参数选择比较随意、经济因素考虑不足等缺点,在分析实用经济断面影响因素的基础上,提出了一种更为合理的计算方法。该方法通过比较不同偏离系数时渠道实用经济断面的修... 针对盐湖资源开采中梯形渠道实用经济断面的传统设计方法中存在计算参数选择比较随意、经济因素考虑不足等缺点,在分析实用经济断面影响因素的基础上,提出了一种更为合理的计算方法。该方法通过比较不同偏离系数时渠道实用经济断面的修建费用,得出经济最优断面,对于盐湖矿床开采中的输卤渠道设计具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 盐湖卤水开采 梯形渠道 实用经济断面

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用模式搜索算法求解梯形明渠正常水深 被引量：2

10

作者 张宽地 吕宏兴 +1 位作者 王正中 赵延风 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第9期25-28,34,共5页

梯形明渠正常水深在水力设计中经常遇到,但其求解无显函数形式的表达式,传统计算中的试算法或查图法不仅计算过程繁琐复杂,而且计算精度不高。通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠正常水深的基本方程进行恒等变形,得到... 梯形明渠正常水深在水力设计中经常遇到,但其求解无显函数形式的表达式,传统计算中的试算法或查图法不仅计算过程繁琐复杂,而且计算精度不高。通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠正常水深的基本方程进行恒等变形,得到了求解单位水面宽度的超越函数,并证明该方程为单调函数。为此,将求解正常水深的问题等价于一非线性优化问题,并用模式搜索算法求解。实例计算及误差分析表明:该算法计算经济、收敛性好,为梯形断面水力计算提供了一种新的求解思路。 展开更多

关键词 正常水深 模式搜索算法 梯形明渠 单位水面宽度

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反演梯形渠道砼衬砌体表面温度的太阳辐射模型 被引量：2

11

作者 孙杲辰 王正中 +3 位作者 李爽 杨晓松 肖旻 安元 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第6期90-94,共5页

根据渠道不同部位衬砌体表面接受太阳辐射量不同、温度不同的基本规律,利用太阳辐射量之间相互平衡的关系,建立了通过太阳净辐射反演渠道衬砌体表面温度的一种简单实用的太阳辐射模型。利用MATLAB编程计算出了考虑遮蔽情况下渠道不同部... 根据渠道不同部位衬砌体表面接受太阳辐射量不同、温度不同的基本规律,利用太阳辐射量之间相互平衡的关系,建立了通过太阳净辐射反演渠道衬砌体表面温度的一种简单实用的太阳辐射模型。利用MATLAB编程计算出了考虑遮蔽情况下渠道不同部位的大气温度T0及衬砌板温度TS随时间t变化的曲线,比较了各个部位混凝土温升与大气温升的关系。计算实例表明,模型不仅符合实际中的规律,而且为以后的渠道表面衬砌体温度反演提供了一种简单可行的方法。 展开更多

关键词 梯形渠道 砼衬砌体 太阳辐射 MATLAB 净辐射

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考虑冻胀及水力断面双优梯形最佳断面

12

作者 徐虎城 刘雨昕 +2 位作者 王羿 韩孝峰 迪娜·吐尔孙阿力 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期203-206,共4页

寒区梯形混泥土渠道衬砌易产生冻胀破坏,在断面的设计过程中应同时兼顾抗冻胀和输水效率。采用冻土水热力耦合分析模型对梯形渠道进行冻胀破坏分析,归纳其冻胀变形与应力分布规律。随即对渠道水力学设计参数和抗冻胀设计参数进行双目标... 寒区梯形混泥土渠道衬砌易产生冻胀破坏,在断面的设计过程中应同时兼顾抗冻胀和输水效率。采用冻土水热力耦合分析模型对梯形渠道进行冻胀破坏分析,归纳其冻胀变形与应力分布规律。随即对渠道水力学设计参数和抗冻胀设计参数进行双目标优化,参照渠道抗冻胀设计规范要求,提出了寒区输水渠道的水力+抗冻胀双优设计断面。 展开更多

关键词 抗冻胀 水力最佳 梯形渠道 水热力耦合

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寒区弧底梯形衬砌渠道冻胀破坏的尺寸效应研究 被引量：21

13

作者 王正中 刘少军 +2 位作者 王羿 刘铨鸿 葛建锐 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期803-813,共11页

为探明地下水埋深、冻深及渠深对冻土地基上弧底梯形衬砌渠道冻胀破坏的影响规律,依据毛细理论将渠道冻胀分为封闭系统、半开放系统和开放系统;基于冻土水热力三场耦合理论,利用多场耦合软件COMSOL Multiphysics模拟研究了30组不同尺寸... 为探明地下水埋深、冻深及渠深对冻土地基上弧底梯形衬砌渠道冻胀破坏的影响规律,依据毛细理论将渠道冻胀分为封闭系统、半开放系统和开放系统;基于冻土水热力三场耦合理论,利用多场耦合软件COMSOL Multiphysics模拟研究了30组不同尺寸衬砌渠道的冻胀位移场和应力场。结果表明:规范建议的衬砌厚度内,渠道规模越大越窄深、冻深越大、地下水埋深越浅,则衬砌渠道冻胀破坏越严重。封闭系统,中小型衬砌渠道为渠底中心下表面拉裂,大型渠道为渠底中心下表面和距渠顶2/3坡长处上表面拉裂;半开放系统,中小型渠道为渠底中心上表面拉裂,大型渠道为渠底中心上表面和坡脚下表面拉裂;开放系统,小型渠道为渠底中心上表面拉裂,中型渠道为坡脚上表面拉裂,大型渠道为渠底中心下表面和距渠顶2/3坡长处上表面拉裂。该研究揭示了渠道衬砌冻胀破坏的尺寸效应,对弧底梯形衬砌渠道抗冻胀设计及衬砌结构合理设缝具有指导意义和定量化参考。 展开更多

关键词 寒区 弧底梯形衬砌渠道 水热力三场耦合 冻胀破坏 尺寸效应

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梯形衬砌渠道边坡(m)的优选方法 被引量：8

14

作者 陈平 程吉林 +1 位作者 钱爱云 欧建锋 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第5期25-29,共5页

在梯形渠道水力最佳断面计算及梯形衬砌渠道侧墙稳定性计算的基础上 ,根据侧墙厚度变化和渠道占地变化所引起费用变化的经济分析 ,提出了梯形衬砌渠道主要由满足侧墙强度要求的最小板厚决定边坡 (m)的方法 ,改变了过去渠道设计中仅凭经... 在梯形渠道水力最佳断面计算及梯形衬砌渠道侧墙稳定性计算的基础上 ,根据侧墙厚度变化和渠道占地变化所引起费用变化的经济分析 ,提出了梯形衬砌渠道主要由满足侧墙强度要求的最小板厚决定边坡 (m)的方法 ,改变了过去渠道设计中仅凭经验或单纯以水力断面最优选取边坡的局限性 .据此优选的边坡 (m)既兼顾了水力断面最优又具有侧墙的稳定性 ,从而使衬砌量最小 . 展开更多

关键词 梯形衬砌渠道 边坡 水力最优断面 渠道防渗

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弧底梯形复合衬砌渠道冻胀破坏力学模型及其求解 被引量：10

15

作者 郑源 汤骅 姜海波 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2015年第1期61-66,共6页

针对弧底梯形断面渠道,考虑复合土工膜和渠基土壤的摩擦力,通过分析复合衬砌渠道的冻胀破坏机理,指出弧底梯形复合衬砌渠道坡板可简化为在冻胀力、冻结力、摩擦力共同作用下的悬臂梁,整个衬砌体属于压弯组合变形结构。通过适当的假设和... 针对弧底梯形断面渠道,考虑复合土工膜和渠基土壤的摩擦力,通过分析复合衬砌渠道的冻胀破坏机理,指出弧底梯形复合衬砌渠道坡板可简化为在冻胀力、冻结力、摩擦力共同作用下的悬臂梁,整个衬砌体属于压弯组合变形结构。通过适当的假设和简化,建立了弧底梯形复合衬砌渠道冻胀破坏力学模型,分别求出渠道坡板和弧形底板内力表达式,并对衬砌板的厚度进行验算。对比混凝土渠道,加入复合土工膜后,衬砌体产生允许范围内的冻胀位移量,使渠基土壤对衬砌体的有效冻胀力和有效冻结力减小,改善了衬砌体本身的受力状态,起到防冻胀破坏的作用,揭示了复合衬砌渠道防冻胀破坏的机理;对比梯形渠道,认为弧底梯形渠道坡板与底板整体结构性更强,反拱作用明显,更有利于渠道的防冻胀破坏。 展开更多

关键词 复合衬砌 弧底梯形断面渠道 冻胀破坏 力学模型 冻胀力

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高地下水位冻土区弧形底浅拱梯形渠道冻胀力学分析 被引量：8

16

作者 肖旻 熊志豪 +3 位作者 吴浪 崔浩 杨晓松 葛建锐 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期104-110,共7页

【目的】明确高地下水位冻土区弧形底浅拱梯形渠道冻胀破坏机理并提出简捷、实用的抗冻胀设计方法。【方法】考虑此类渠道拱高明显小于断面整体深度的特殊性,基于Winkler假设提出衬砌体法向冻胀力计算方法。论证高地下水位渠道衬砌体微... 【目的】明确高地下水位冻土区弧形底浅拱梯形渠道冻胀破坏机理并提出简捷、实用的抗冻胀设计方法。【方法】考虑此类渠道拱高明显小于断面整体深度的特殊性,基于Winkler假设提出衬砌体法向冻胀力计算方法。论证高地下水位渠道衬砌体微小刚性上抬位移对曲线形弧段切向冻结力的影响机制并提出切向冻结力计算方法。基于此构建高地下水位冻土区弧形底梯形渠道冻胀力学模型。【结果】以某弧形底梯形渠道为原型,对比分析不同渠底中心地下水位d对衬砌板截面内力及所受冻胀力的影响。结果表明,d越小则截面内力及冻胀力分布的横向差异越明显;z_(0)越大,截面内力及冻胀力分布受地下水补给条件的影响越小,与事实相符。充足的水分补给时间、补给来源以及冻胀力横向的不均匀、不同步是此类渠道易遭受冻胀破坏的主要原因。【结论】该模型可较好地反映此类渠道的冻胀受力特性,计算结果合理、可靠,可为高地下水位冻土区弧形底浅拱梯形渠道抗冻设计和相关研究提供参考。 展开更多

关键词 冻土工程 灌溉渠道 力学模型 弧底梯形 高地下水位

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田间梯形衬砌渠道纵横断面优化设计 被引量：4

17

作者 曹玉友 颜诚志 《灌溉排水》 CSCD 1998年第4期30-33,共4页

本文运用非线性数学模型推导了最优衬砌梯形横断面，它是边坡ｍ＝３／３时的水力最优断面，在此基础上提出了几种田间梯形衬砌渠道纵横断面优化设计方法。

关键词 渠道 衬砌 优化设计 纵横断面

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季节冻土区梯形混凝土衬砌渠道冻胀预测研究 被引量：6

18

作者 张如意 姜海波 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期147-152,共6页

依据热传导和质量迁移理论,建立渠基冻土温度场、水分场和应力场耦合数学模型,分析了影响季节冻土区渠基土体冻结的核心因素温度和水分运移量,提出以冻结期渠基土体温度和水分迁移量为变量,建立渠基土体冻深和冻胀量预测模型。借助于季... 依据热传导和质量迁移理论,建立渠基冻土温度场、水分场和应力场耦合数学模型,分析了影响季节冻土区渠基土体冻结的核心因素温度和水分运移量,提出以冻结期渠基土体温度和水分迁移量为变量,建立渠基土体冻深和冻胀量预测模型。借助于季节性冻融条件下梯形混凝土衬砌渠道原型观测成果,观测了冻结期渠基以下5 cm处土体温度以及水分迁移量,研究了季节冻融渠基温度和水分运移及其诱发的冻深发展和冻胀变形的变化。经检验,预测曲线与实测曲线基本一致,且满足误差要求,用冻结期土体温度和水分迁移量来预测冻深、冻胀的方法准确可行。 展开更多

关键词 季节冻土 梯形混凝土衬砌渠道 冻深 冻胀预测

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梯形渠道横断面设计方法改进 被引量：4

19

作者 任瑞英 王文锋 《西北水资源与水工程》 2003年第3期54-55,58,共3页

目前梯形渠道横断面设计主要采用试算法和图解方法,计算效率不高。对现有试算方法进行了改进,便于利用计算机进行试算,另外给出了设计水深计算的迭代方法。最后给出了基于试算法和迭代法的FORTRAN程序,设计结果表明,上述方法简单有效。

关键词 梯形渠道 横断面 设计方法 图解方法 迭代法 农田水利工程

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弧脚梯形混凝土衬砌渠道施工技术 被引量：4

20

作者 李艳玲 《山西水利科技》 2011年第1期63-64,共2页

结合汾西灌区弧脚梯形混凝土衬砌渠道施工过程,从基面、混凝土衬砌到滑模衬砌机的应用等方面,对混凝土衬砌渠道的施工技术进行了总结归纳。

关键词 弧脚梯形渠道 混凝土衬砌 滑模机 施工工艺

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