聂欣岩，侯毅凯

（1.河北水务集团，050011，石家庄；2.河北工程大学，056038，邯郸）

渠道防渗是提高水资源利用效率的重要措施之一，合理地选用渠道防渗措施及断面形式，不但可以显著地减少渗漏损失，提高渠系水利用系数，还可以加大渠道流速，提高渠道输水能力，从而降低灌溉成本，提高灌溉效益。梯形断面混凝土衬砌是明渠中使用较多的一种渠道形式，具有结构简单、施工方便等优点，在渠道防渗工程中得到了较为广泛的应用。

但在以往梯形渠道横断面设计中，大多将重点放在水力断面的优化上，边坡系数只作为已知参数，根据渠床土壤质地和渠道深度等条件选取，而对其进行寻优的方法并不多见。边坡系数是渠道边坡倾斜程度的指标，直接关系渠坡的稳定，工程实践中不乏因缺乏科学设计而出现侧墙稳定性不够导致坍塌，或稳定安全系数过大造成材料浪费、投资偏大的实例。因此，科学确定梯形断面边坡系数具有重要的意义。

一、梯形断面边坡系数优选模型设计

1.模型描述

在以往的研究中，陈平、程吉林等人在Parviz的拉格朗日乘子法对渠道水力最优断面优化计算的基础上，考虑了不同土壤和水深对侧墙稳定性的影响，提出了梯形衬砌渠道边坡的优选方法；潘起来分析了设计过程中各种因素对渠道造价的影响，提出了渠道经济断面优化设计的数学模型；王开民利用拉格朗日乘子法推导出了梯形明渠最佳的理论边坡系数。……