Excel VBA在施工洪水調節計算中的應用

雷武奎，程 富，劉 森

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

Excel VBA在施工洪水調節計算中的應用

雷武奎，程 富，劉 森

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

在水利工程施工期間，需要考慮在施工時利用導流建筑物進行施工洪水調洪演算，而施工洪水的調洪演算至今沒有一個通用的程序。文章擬采用Excel VBA開發工具對施工洪水調節進行編程，以達到快捷、準確、高效地完成施工洪水調節計算的效果。

Excel VBA;施工洪水;調洪;演算

1 施工洪水調節演算的原理

施工洪水調節演算原理與水庫調洪計算的原理一致，均是利用水量平衡方程進行調洪時段洪水調節計算。調洪演算的水量平衡方程式為:

2 施工洪水調節演算的重點、難點

施工調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雜、主觀性強等缺點，列表試算法思路清晰、便于掌握等優勢。過去采用手工進行列表試算，計算量極大，精度也不易控制，現在利用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編寫一個插值函數來實現。具體做法為:

1)打開工具—宏—宏

2)將下列代碼添加到宏中

3)在表格中需要進行插值計算的部位調用chazhi(ary，x0)函數進行插值計算。

2.2 列表計算

施工調洪演算的第二大難點是進行列表試算。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，使用起來相當麻煩，為解決此難題擬利用Excel VBA的錄制宏進行修改以達到此目的。具體做法為:

1)打開工具—宏—錄制新宏

2)將鼠標放在第一個時段“差值”的單元格內，打開“工具”菜單下的“單變量求解”對話框，目標值為0，可變單元格選擇第一時段相應的“泄量”單元格，最后點“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進行施工調洪實例

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

圖1 某水庫除險加固調洪實例

I4單元格采用上節所述的插值函數進行計算，具體調用函數為:“=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相同公式進行計算。L4單元格為“=H4－K4”。按上節所述添加宏，執行宏命令后，即可完成調洪演算。

4 結論和建議

施工調洪演算在施工導流中起到舉足輕重的地位，精準的調洪成果可以保證導流工程安全可靠運用，降低工程造價，加快工程施工進度。采用Excel VBA進行施工調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強大的編程和計算功能，方便快捷地解決了施工調洪過程所遇到的難題。

通過工程實例詳細介紹了如何利用Excel VBA進行施工調洪。該程序具有適用性強、使用方便、易于掌握等優點。

調洪演算在實際水庫調度中情況非常復雜，采用該程序不能實現實時動態水庫調洪演算，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.水庫調洪演算的數值解析法［J］.水利與建筑工程學報，2006，4(4):75 －77.

［3］ 廖愛民，雷明，黃鑫磊.水庫調洪計算的理論方法及研究應用進展［J］.現代企業文化，2008(12):144－145.

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

［5］ 譚毅源，邱鋼.Excel VBA在分級控制水庫調洪計算中的運用［J］.水電能源科學，2010(2):38－40.

TP317.3

B

1007－7596(2011)05－0072－02

2011－03－18

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