雷武奎，程 富，劉 森

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

Excel VBA在施工洪水調(diào)節(jié)計算中的應(yīng)用

雷武奎，程 富，劉 森

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

在水利工程施工期間，需要考慮在施工時利用導(dǎo)流建筑物進(jìn)行施工洪水調(diào)洪演算，而施工洪水的調(diào)洪演算至今沒有一個通用的程序。文章擬采用Excel VBA開發(fā)工具對施工洪水調(diào)節(jié)進(jìn)行編程，以達(dá)到快捷、準(zhǔn)確、高效地完成施工洪水調(diào)節(jié)計算的效果。

Excel VBA;施工洪水;調(diào)洪;演算

1 施工洪水調(diào)節(jié)演算的原理

施工洪水調(diào)節(jié)演算原理與水庫調(diào)洪計算的原理一致，均是利用水量平衡方程進(jìn)行調(diào)洪時段洪水調(diào)節(jié)計算。調(diào)洪演算的水量平衡方程式為:

2 施工洪水調(diào)節(jié)演算的重點(diǎn)、難點(diǎn)

施工調(diào)洪演算采用的方法主要是列表試算法和半圖解法(雙輔助線法和單輔助線法)，半圖解法存在作圖復(fù)雜、主觀性強(qiáng)等缺點(diǎn)，列表試算法思路清晰、便于掌握等優(yōu)勢。過去采用手工進(jìn)行列表試算，計算量極大，精度也不易控制，現(xiàn)在利用Excel VBA則可以快捷、方便計算，精度也大大提高了。

2.1 插值問題

施工調(diào)洪演算中將大量用到已知水位Z求庫容V、已知水位Z求下泄流量q等計算，為了解決此問題，在此利用Excel VBA編寫一個插值函數(shù)來實現(xiàn)。具體做法為:

1)打開工具—宏—宏

2)將下列代碼添加到宏中

3)在表格中需要進(jìn)行插值計算的部位調(diào)用chazhi(ary，x0)函數(shù)進(jìn)行插值計算。

2.2 列表計算

施工調(diào)洪演算的第二大難點(diǎn)是進(jìn)行列表試算。試算可以采用Excel中的單變量求解來完成，但每次只能計算一個時段的下泄流量q，使用起來相當(dāng)麻煩，為解決此難題擬利用Excel VBA的錄制宏進(jìn)行修改以達(dá)到此目的。具體做法為:

1)打開工具—宏—錄制新宏

2)將鼠標(biāo)放在第一個時段“差值”的單元格內(nèi)，打開“工具”菜單下的“單變量求解”對話框，目標(biāo)值為0，可變單元格選擇第一時段相應(yīng)的“泄量”單元格，最后點(diǎn)“確定”按鈕

3)打開工具—宏—停止錄制

打開Excel VBA編輯器即可看到錄制的宏的代碼如下。

3 利用Excel VBA進(jìn)行施工調(diào)洪實例

某水庫除險加固工程需改建溢洪道，根據(jù)施工進(jìn)度該改建工程安排在汛后9～10月份進(jìn)行施工，施工期間利用輸水洞進(jìn)行施工導(dǎo)流。將該工程的已知條件(水位庫容曲線、下泄流量曲線、起調(diào)水位、來水過程曲線等)輸入Excel表格中的相應(yīng)位置，具體見圖1。

圖1 某水庫除險加固調(diào)洪實例

I4單元格采用上節(jié)所述的插值函數(shù)進(jìn)行計算，具體調(diào)用函數(shù)為:“=chazhi(C4:D28，G4)”。I5－I28與 I4計算方法相同，均通過第G列的水庫水位插值出相應(yīng)的水庫庫容。J4單元格庫容差為“=I4－D2”，其余J5－J28均為本時段庫容減上時段庫容。K4單元格泄量校核為“=(((F4+0)/2－J4*10000/1/3600)*2)”，K5單元格泄量校核為“=((F5+F4)/2－J5*10000/1/3600)*2－H4”，其余K列采用與K5相同公式進(jìn)行計算。L4單元格為“=H4－K4”。按上節(jié)所述添加宏，執(zhí)行宏命令后，即可完成調(diào)洪演算。

4 結(jié)論和建議

施工調(diào)洪演算在施工導(dǎo)流中起到舉足輕重的地位，精準(zhǔn)的調(diào)洪成果可以保證導(dǎo)流工程安全可靠運(yùn)用，降低工程造價，加快工程施工進(jìn)度。采用Excel VBA進(jìn)行施工調(diào)洪演算克服了試算法的繁瑣計算過程和圖解法的主觀隨意性，充分利用Excel VBA強(qiáng)大的編程和計算功能，方便快捷地解決了施工調(diào)洪過程所遇到的難題。

通過工程實例詳細(xì)介紹了如何利用Excel VBA進(jìn)行施工調(diào)洪。該程序具有適用性強(qiáng)、使用方便、易于掌握等優(yōu)點(diǎn)。

調(diào)洪演算在實際水庫調(diào)度中情況非常復(fù)雜，采用該程序不能實現(xiàn)實時動態(tài)水庫調(diào)洪演算，這也是今后的研究方向。

［1］ 周之豪，沈曾源，施熙燦，等.水利水能規(guī)劃(第二版)［M］.北京:中國水利水電出版社，2003.

［2］ 付磊，張洪明，姚激.水庫調(diào)洪演算的數(shù)值解析法［J］.水利與建筑工程學(xué)報，2006，4(4):75 －77.

［3］ 廖愛民，雷明，黃鑫磊.水庫調(diào)洪計算的理論方法及研究應(yīng)用進(jìn)展［J］.現(xiàn)代企業(yè)文化，2008(12):144－145.

［4］ 李祥銀，杜靜，楊勇.Excel在小流域設(shè)計洪水調(diào)洪演算中的應(yīng)用［J］. 科技信息(科學(xué)·教研)，2008(6):34，47.

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TP317.3

B

1007－7596(2011)05－0072－02

2011－03－18

雷武奎(1978－)，男，山西運(yùn)城人，助理工程師，碩士，從事施工組織設(shè)計及概預(yù)算工作;程富(1962－)，男，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，學(xué)士，從事施工組織設(shè)計及概預(yù)算工作;劉森(1985－)，男，山東淄博人，助理工程師，學(xué)士，從事施工組織設(shè)計及概預(yù)算工作。