摘要：为提高抛物线形断面的水力特性,增加输水能力,该文提出了一种二分之五次（以下简称2.5次）方抛物线形渠道断面,推导其水力断面特性。将湿周用高斯超几何函数表示后,将水力最优断面的最优化模型转换为关于宽深比的一元方程,得到2.5次方抛物线形渠道水力最优断面的解析解,其最优宽深比为2.088 3。比较结果表明,2.5次方抛物线形断面较常规抛物线形断面具有更好的水力学特性。与平方、半立方抛物线形断面比较,在相同水深条件下,2.5次方抛物线形水力最优断面的过流能力更大。相反,在相同流量下,2.5次方抛物线形水力最优断面的过流面积、湿周、水深更小。2.5次方抛物线形水力最优断面的建造成本与其他2种断面相比是最小的。进一步地,为便于工程应用,基于高斯勒让德算法,提出2.5次方抛物线形断面的三点和四点格式近似湿周算法。结果表明,四点格式近似算法具有较高精度。研究可为明渠设计提供理论依据。

关键词：渠道 水力学 设计 明渠 二分之五次方抛物线形断面 

单位：济南大学资源与环境学院; 济南; 250022; 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室; 天津; 300072; Dept.; of; Civil; Engineering; Ryerson; Univ.; Toronto; ON; Canada; M5B; 2K3