excel在水文计算中的应用

EXCEL 在水文分析计算中的应用

（江苏省水文水资源勘测局无锡分局 盛龙寿 ）

利用Excel 中的宏和规划求解功能，解决水文分析与计算中较为复杂的流量关系系数、参数的确定问题。本文通过一个实例来说明Excel 在水文分析与计算中的强大功能，以期能进一步发挥Excel 在水文分析与计算中的作用。 关键词：Excel 水文计算 规划求解

Excel 作为一个通用的计算机软件，在各行业得到比较普遍的应用，在水利行业，不仅在计算上有很大用途，其图表功能也为我们进行水利水文分析提供很大的便利，本文通过横山水库泄洪闸泄洪流量公式的率定，来说明Excel 在水文分析与计算中的应用。

一、原始资料的录入和处理

水库泄洪闸流量公式的一般形式为：

βαE H K Q U ??=

式中Q ——表示泄洪流量（m 3/s ）；

U H ——表示闸上水头（等于闸上水位与闸底高程之差，m ）；

E ——表示闸门开启高度（m ）；

K 、α、β分别为待率定的系数、参数。

根据施测的水头、闸门开启高度和流量资料可以利用Excel 率定以上公式的系数和参数。

首先，在EXCEL 中分别在A 、B 、C 列输入实测的U H 、E 、Q ，在A15、A16、A17分别数输入假定的K 、α、β，D 列是根据假定的系数参数推算出的流量，计算方法为：在D2单元格输入公式“17$^$2*16$^$2*15$$A B A A A =”, 在E 列中输入“=（C2-D2）^2”，然后用拖动填充的方法填充D 、E 列，在E 列数据尾输入“=SUM （E2:E12）”，如图1所示。

图1

二、规划求解

“规划求解”是一组命令的组成部分，这些命令有时也称作假设分析工具。借助“规划求解”，可求得工作表上某个单元格（被称为目标单元格）中公式的最优值。“规划求解”将对直接或间接与目标单元格中公式相关联的一组单元格中的数值进行调整，最终在目标单元格公式中求得期望的结果。“规划求解”通过调整所指定的可更改的单元格（可变单元格）中的值，从目标单元格公式中求得所需的结果。

单击工具栏中“规划求解”，在“设置目标单元格”编辑框中键入目标单元格的位置，在本例中是“$E$13”，并且根据目标函数的要求∑（q-q i）^2→Min，在“等于”栏选择“最小值”选项，接下来设置可变单元格，K、α、β值是要进行率定的，故可变单元格应填入K、α、β参数所在的位置“$A$15:$A$17”。（图2）。单击“求解”，则率定结果立即显示（如图3所见），整个过程就是要求计算满足单元格“$E$13”的值最小时对应的参数K、α、β的值。

应用该方法率定出的横山水库泄洪闸的流量关系为：

.0

7773

.0

7974

?

=

Q U?

12

.

26E

H

图2

图3

三、结语

利用Excel强大的计算分析功能可以解决许多水文水利计算分析问题，利用规划求解得到的流量关系可免于一般人工定线所要求的符号检验、适线检验和偏离检验，方法简单实用，可大大减少工作量。