EXCEL软件在浙江省瞬时单位线求解中的应用_韩校生

(3)
(4)
0.021 0 0.023 5
5.033 2 ×10-18 6.442 3 ×10-18
0.027 0 1.059 5 ×10-17
0.031 5 6.186 9 ×10-17
0.037 0 -1.258 8 ×10-17
0.044 0 -4.972 1 ×10-18
0.053 0 -2.796 7 ×10-18
向左 排列 。
根据上述原理 , 在 单元格 中用 条件语 句进 行控 制 , 从
而自 动完成排列 。
(6) 列为 (2) 列扣除 (3)、 (4)、 (5) 列的值 , (7) 列
为 (6) 列除以 ■t 。
各时段 Mi (i) 和 K i 的计算 : 根据时段雨强 Ii 按下式计算 : M1 (i) =a ×I -b k i =Mi (i)/ n 但应注意 :
收稿日期 :2006-12-18 作者简介 :韩 校生 (1963 -), 男 , 工 程师 , 大 学本 科 , 主要 从事水利工程规划设计工作 。
· 46 ·
表 1 参数输入表
参数名称 流域面积 F/km2
河源长度 L/ km2 平均比降 J/ % 调节系数 n
数值 254.0
33.53
0.217 2.0
(5) (6)
当时段雨强 Ij <I始 时 , 取 Ii =I始 计算 M1 (i) 当时段雨强 Ii >I临 时 , 取 Ii =I临 计算 M1 (i) 其值见 (8) 列 。
分别计算 得各 时 段 的 M1 (i) 和 ki 值 分 列 表 7 (9)、 (10) 列 。
2.5 流量过程线计算
说明
从 坝址 (或计 算 断面) 至河 源的主河长度 主河道的平均坡度 根据表 2 选定
计算时段 ■t/ h
1.0 可取 0.5 , 1 , 1.5, 2 , 3 等值
初损 I0/mm
25.0
后损 I 后/ (mm/ h)
1.0
稳渗 f/ (mm/h)
1.5
起始雨强 I 始/ (mm/ h) 5.0
笔者应用 EXCEL 软 件的强大功 能 , 根据浙 江省瞬时单 位线法的基 本原理 , 编制 了求 解浙 江省 瞬时 单位 线的 EXCEL 电子表格 , 取得了满意的效果 。
2 主要功能及实现方法
瞬时单位线 计算 的电 子表格 主要 由数据 输入 、 流 域特 征参数计 算 、 雨型 分配 、 净 雨计 算 、 流量 过程线 计算 等工 作簿组成 。 除数据 输入 需 手动 输入 外 , 其 余 部分 均由 EXCEL 软件对数据进行 自动处 理与 计算 。 以 下通 过 24 h 暴雨 求解瞬时单 位线的实 例 , 简要 介绍 一下求 解浙 江省 瞬时单 位线的 EXCEL 表格工作簿的 主要功能及实现方法 。
韩校生1 , 陈尧荣1 , 赵时建2 (1 .绍兴市水利水电勘测设计院 , 浙江 绍兴 312000 ; 2 .绍兴县中源设计咨询有限公司 , 浙江 绍兴 312000)
摘 要 :通过实例 , 介绍了 EXCEL 软件在浙江省瞬时单位线求解中的处理方法及原理 , 并推出了 EXCEL 求
计算实例 :某水库的汇流参数及设计暴雨见表 1, 试求 单位时段 ■t =1 h, 一日暴雨洪水过程线 。
2.1 数据输入
软件计算 所 需的 全部 数 据均 安排 在 此工 作 簿 中输 入 。 数据共 17 个 (见表 1、 2)。 可根 据流 域实 际及 《 浙江 省瞬 时单位线法》 规定 在数 据输入 工作 簿的相 应单 元格 中分别 输入 , 具体可参见表 1、 2 说明 。
第D3O期I : 10总.13第64115/1j .期cnki .33 -1162/tv .2007.03.019 2007 年 5 月
浙 江水 利科 技 Zhejiang Hydrotechnics
No .3 Total No .151 May 2007
EXCEL 软件在浙江省瞬时单位线求解中的应用
7.080 00 0.409 00 18.160 00
表 4 b 值插值计算表
Xj =
j
bj
J1/ 3 F -1/4
Lj(x)
Lj(xj)
bj ×Lj(X) Lj(Xj)
(1) (2) 1 0.25 2 0.30 3 0.35 4 0.40 5 0.45 6 0.50 7 0.55 8 0.60 9 0.65 10 0.68
-1.137 1 ×10-15 8.643 7 ×10-15
-1.169 8 ×10-13 1.385 5 ×10-12
(6) -0.003 4
0.019 2 -0.061 6
0.405 9 0.057 3 -0.009 5 0.001 4 -0.000 1 0.000 0 0.000 0 0.409 2
τ为计算时段 , h 或 min, 且 t1 ≤ τ≤ t2
按(3)式计算的各时段间的暴雨衰减指数见表 5 。
表 5 衰减指数计算的单 元格按公 式 (3) 编 辑 , 得出计
算结果 。
表 5 衰减指数计算表
时段
1～ 6 h
衰减指数 n
0.613 8
6 ～ 24 h 0.583 2
2.3.2 雨型分配 雨型分配 计算见表 6。(5) 列单元按 (4) 式进行 计算 ,
0.065 0 -1.766 3 ×10-18 0.082 0 -1.160 5 ×10-18
0.096 0 -9.049 6 ×10-19
b值
(5)
-3.733 6 ×10-16 1.005 9 ×10-16
-6.023 5 ×10-17 6.096 8 ×10-17
-9.891 4 ×10-17 2.619 3 ×10-16
2.3 时段雨型分配
2.3.1 暴雨衰减指数
暴雨衰减指数 n1,2 =1 + lg(H1/ H2)/ lg(t2 t1) 时段面雨量 Hi = H1(τ/ H2)1-n1 ,2 式中 :t1 、t2 为暴雨始末时段 , h 或 min;
(3) (4)
H1 、H2 为 t1 、t2 时段相对应的面暴雨量 , mm ;
与 b ～ J 1/3 F -1/4 曲线完全拟合 。
表 3 流域特征参数计算表
序号
计算公式
1
J 1/ 3F -1/ 4
2 L/ J 1/3
3 F A = F/ 3.6/ ■t
4 M1(10)= 6.1 ×10-3 L/ J1/3 +5.5
5b
6 a = M1(10)×10b
计算值
0.032 43 258.988 40 70.555 56
解软件 , 该方法具有计算简单快速 、 精度高的 特点 , 解 决了传 统方法 求解瞬时 单位线 计算复 杂 、 工作 量大的难 题 , 为推广 EXCEL 软件在水文水利的计算中应用起到了积极 作用 。
关键词 :设计洪水 ;瞬时单 位线法 ;EXCEL 软件求解 中图分类 号 :TP317.1;TV125 文献标识码 :B 文章编号 :1008-701X (2007)03-0046-03
Xj+1)…(X -Xn)
(2)
本插值法在 EXCEL 中很容易实现自动计算 , 按表 4 建立
电子表格 , 表 4 中(4)、(5)列单 元格按 式(2)进 行公式 编辑 ,

其中(4)列中取 X 表 3 中 J 1/3 F -1/4 计算结果 ,(5)列中取 X =
Xj , (6)列累加得 b = 0.409 2 , 即为插值结 果 , 经 验证计算值
: 17 :00 18 :00 19 :00
: 24 :00
ht mm
(2) 10.50 10.77 11.06 11.37
: 51.47 167.70 30.12
: 14.50
初损 mm
(3) 10.50 10.77 3.74
后损 mm
(4) 0.00 0.00 1.00 1.00
: 1.00 1.00 1.00
如果时 段 ■t ≥1 h 此 值 可省 略不输
仅计算 24 h 本值可不输
表 2 调节系数与流域面积关系表
F/km2 n
50 ～ 200 1.5 ～ 2.0
200～ 500 2～ 3
500 ～ 1 000 3～ 4
>1 000 4
注 :1 .流域面积 F >1 000 km2 , 一般用 n =4 , 最大不超过 5 ; 2 .流域面积 F <50 km2 , 属于特小流域面积另行分析 。
1 问题的提出
用瞬时单位 线求 解设 计洪水 , 是 解决 无资 料地区 洪水 计算的有效 方法 。 浙江 省瞬时 单位 线法是 由浙 江省 水利水 电勘测设计院于 20 世纪 80 年 代经 数百 场洪 水资 料综 合而 得 , 该方法为浙江地 区的 洪水 计算发 挥了 一定的 作用 。 但 该方法手算 比较 繁琐 , 需 要反 复查用 S 表格 , 计 算工 作量 较大 。 而电算需要专 门的 计算 程序 , 基层 设计 人员 不易掌 握 。 因此其应用受到了一定的限制 。
(6) 列单元为 (5) - (5)上 (第 1 行 除外)。 时段的 有效降 雨量 计算成果见 (6) 列 。
表 6 雨型分配计算表
τ
(1) 1.00 2.00 3.00 4.00
: 24.00
起始时段
(2) 1.00 1.00 1.00 1.00
: 6.00
H1/ mm
(3) 167.70 167.70 167.70 167.70
该工作簿是计算瞬时 单位线 的关键表 格 (见 表 8)。 表
8 计算内容有两部分 , 区域 (1) 及 (2) 列为瞬时 单位线系