利用EXCEL計算平底閘過流能力

劉 賓，周罕琳

(1.遼寧省供水局，遼寧 沈陽 110003;2.遼寧智盛工程咨詢服務有限公司，遼寧 110000)

水閘設計中，重要的一個環(huán)節(jié)是確定設計及校核水位，而設計及校核水位不僅與設計流量和校核流量有關，還與水閘的過流能力密切相關。水閘的過流能力與水流的行進流速、下游水深相互影響，常規(guī)計算時，需要反復手動試算，費時費力且極易出錯，為此需要一種快速、簡便的計算方法。

1 平底閘過流能力計算的常規(guī)方法

平底閘堰流時的過流能力應根據《水閘設計規(guī)范》(SL265-2001)附錄A的相關公式計算，具體可表述如下:

式中:Q為過閘流量(m3/s);B0為閘孔總凈寬(m);H0為計入行進流速水頭的堰上水深(m);v為河道水流流速(m/s);g為重力加速度，可取9.81(m/s2);m為堰流流量系數(shù)，可取0.385;ε為堰流側收縮系數(shù);σ為淹沒系數(shù)，可查表;hs為由堰頂算起的下游水深(m)。

由公式(1)及(2)可以看出，平底閘堰流時的過流能力Q與河道水流的流速v及下游水深hs存在著直接關系，而河道水流的流速v及下游水深hs又決定于水閘過流能力Q的大小。為準確求出不同堰上水位時對應的水閘過流能力，需要反復試算。步驟為:

1)先帶入不計入流速水頭的堰上水深 H、m(固定值，為0.385)、B0、σ(假定為 1.0)、ε(固定值)等參數(shù)利用公式(1)計算出初始流量Q;

2)根據初始流量 Q，計算出流速 v、H0、hs及 σ;

3)帶入(2)步驟計算結果 H0、σ、及 m、B0、ε(固定值)等參數(shù)利用公式(1)計算流量Q;

4)重復(2)、(3)步驟直至Q滿足要求。

十文一個的饅頭，一百文一碗的酒，一兩銀子一斤的驢肉，十兩一晚的房間，一千兩一頭的驢！這溫柔的老板娘伙同老黃鳥窩大師，開出的是我大唐最黑的黑店吧，故事就是黃粱酒，就是蒙汗藥。說是不殺人不見血，山賊的話，能信嗎？幾十號客人抹干凈眼淚，嘆著氣，紛紛將懷里金錠銀錠寶石珍珠掏出來往桌子上剛才盛饅頭的盤子里放，這亂糟糟的人世，第一不缺的，是人命，第二不缺的，就是金銀。要錢不要命，要命不要錢。這個江湖求生的道理，都懂。

2 利用EXCEL自動計算平底閘過流能力的優(yōu)勢及原理

2.1 利用EXCEL自動計算平底閘過流能力的優(yōu)勢

由于常規(guī)計算方法需要大量手動計算，浪費大量時間和精力，而且計算過程中極易出現(xiàn)錯誤，利用EXCEL計算時將大量的試算過程交給計算機完成，計算、修改都簡便、快捷，且不會出錯，由于編程不合適致使的結果出錯也容易發(fā)現(xiàn)并修改。

2.2 利用EXCEL自動計算平底閘過流能力的原理及步驟

利用EXCEL計算水閘堰流時過流能力與手動計算原理相似，只是將大量的手動試算交給計算機完成。本文通過EXCEL2007版本的VBA功能自動循環(huán)計算，從而實現(xiàn)自動計算平底閘過流能力的目標，具體過程如下:

For j=1 To 20

圖中上游水位的數(shù)量可自行控制，閘底高程、河道寬、閘孔總凈寬、側收縮系數(shù)及上、下游河道底高程為固定值，計入流速水頭的堰上水深、下游水位、下游水深、淹沒系數(shù)及流量均須迭代計算得出，故不屬于計算的基本參數(shù)，進入循環(huán)計算前令計入流速水頭堰上水深的初始值即為堰上水深，淹沒系數(shù)初始值為1。

圖1 水閘過流能力計算參數(shù)

2)在EXCEL表sheet2中輸入下游水深—流量關系，如圖2所示，供計算時插值用。

本文采用的計算方法須利用下游河道水位-流量關系曲線，通過流量Q求出下游水深hs，繼而通過hs、H0求出σ。表sheet2中的下游水深-流量關系采用的為下游河道不同流量對應的正常水深，按明渠均勻流計算獲得。水深-流量關系曲線表中，水深由0開始漸漸變大，水深間距盡量取小值，以求插值精確。進入開發(fā)工具中的 Visual Basic，插入模塊，在模塊中輸入以下代碼:

Function chazhi1(m)

i= Application.WorksheetFunction.Match(m，Sheets("sheet2").Range("k2:k202")，1)

Private Sub CommandButton1_Click()

A = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet2").Range("k2:l202")，i，1)

B = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet2").Range("k2:l202")，i+1，1)

x1 = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet2").Range("k2:l202")，i，2)

x2 = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet2").Range("k2:l202")，i+1，2)

chazhi1=x1+(x2-x1)/(B-A)*(m-A)

End Function

(1)大跨段開挖后拱頂下沉與拱頂回彈量值較大，不但要采用超強小導管預支護措施，對工作面前方巖體進行預加固以控制拱頂沉降，防止坍塌險情發(fā)生，還應該及時施作隧道仰拱，使初期支護體系快速閉合成環(huán)聯(lián)合發(fā)揮作用，以有效抑制拱底回彈。

注:插值區(qū)域為表 sheet2中的k2-l202.

圖2 下游水深—流量關系曲線

3)在 EXCEL表 sheet3中輸入《水閘設計規(guī)范》表 A.0.1-2，供計算時插值用。進入開發(fā)工具中的 Visual Basic，插入模塊，在模塊中輸入以下代碼:

Function chazhi2(m)

i= Application.WorksheetFunction.Match(m，Sheets("sheet3").Range("a2:a22")，1)

膽道結石為臨床常見急癥,近年來,隨著人們生活方式及飲食結構改變,發(fā)病率呈上升趨勢。由于膽道系統(tǒng)的生理解剖結構特殊,易發(fā)生膽道感染、膽道出血、膽源性肝膿腫以及急性胰腺炎等并發(fā)癥,早診斷,早治療對改善預后有積極作用。

A = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet3").Range("a2:b22")，i，1)

B = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet3").Range("a2:b22")，i+1，1)

x1 = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet3").Range("a2:b22")，i，2)

x2 = Application.WorksheetFunction.Index(Sheets("sheet3").Range("a2:b22")，i+1，2)

chazhi2=x1+(x2-x1)/(B-A)*(m-A)

End Function

注:插值區(qū)域為表 sheet2中的a2-b22.

4)EXCEL表sheet1界面，插入一個命令按鈕，在按鈕里面輸入以下代碼:

軟基處理的目的是為提高軟基底層的承載能力。改善地基受力變形的特性。軟基加固處理方法很多，各種加固處理方法原理不同。通過軟基加固處理改良的地基包括提高地基抗剪強度指標，改善地基土層透水性，改善特殊土層特性等方面。軟基加固處理分類有多種方法，依據加固的深度可分為深層與淺層加固，依據加固時間不同可分為臨時性與永久性加固處理等。

Dim x(1 To 4，1 To 98)As Double

Dim i，j As Integer

Dim t，w As Double

他沒有轉過身去看她。她一定在注視著他，美目里或許閃現(xiàn)驚疑的神色。他腦子里的車輪飛快地轉動了一下。他拿起了電話。

For i=2 To 98

Next

x(3，i)=chazhi2((chazhi1(x(4，i)-0.15)/x(2，i))

目前高師院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的教師多由本校教師擔任，絕大多數(shù)教師不具備創(chuàng)業(yè)能力，創(chuàng)新意識也不夠強，對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的理解有待進一步深化，他們在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教學中，主要偏重于創(chuàng)業(yè)理論的闡述、創(chuàng)業(yè)案例的分析，而未將注意力集中在師范生創(chuàng)新意識的培育上。此外，絕大多數(shù)高師院校教師認為，師范生的創(chuàng)新意識的培育是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教師的任務。殊不知每門課程的教學都有責任去培育師范生的創(chuàng)新意識。全體高師院校的教師要轉變觀念，適應新時代創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展的需求，除了要傳授師范生的知識、訓練師范生的技能、培育師范生的職業(yè)情懷外，還要在課程教學中注重滲透培育師范生的創(chuàng)新意識。

For i=2 To 98

1∶5萬區(qū)域航磁和地面高精度磁測在赤佬頂?shù)貛П憩F(xiàn)為NE和NW向磁場變化梯度帶異常特征，并于交匯部位形成相對的強磁異常(圖3、4)，反映有上述方向的構造存在，其交匯部位的赤佬頂?shù)貛浅傻V最為有利的地段。研究區(qū)內已知礦床和寶山等巖體均處于NE向的磁異常帶上，亦說明赤佬頂銻礦與一六鎢礦、梅子沖銀鉛鋅礦等礦床成礦構造相同，具備尋找相同類型礦床的條件。

x(2，i)=Range("g" ＆ i)

Next

無人機遙感技術在獲取到地面的相關遙感數(shù)據后，可以根據DOM以及紅外信息對于圖形進行拼接以及矯正，對于災情進行更加準確和全面的掌握。遙感技術不僅能夠檢測地質災害的表面信息，還可以通過這些數(shù)據信息對于地質災害的體形，位置，程度進行自動分析并統(tǒng)計記錄。根據系統(tǒng)自帶的GIS軟件對于該類數(shù)據進行疊加，自動計算出地質災害可能造成的經濟損失以及人員傷亡情況，同時也能根據此次地質災害對未來該區(qū)域可能會發(fā)生的地質災害進行預測和評估[5]。全方面多角度的對地質災害近況進行較為精準的評估，這也是無人機遙感技術在地質災害檢測中的應用之一。

For i=2 To 98

x(3，i)=Range("m" ＆ i)

2.1 不同液體管理方案對B型鈉尿肽影響 實驗組與對照組第3 d B型鈉尿肽均有不同程度下降，且實驗組B型鈉尿肽下降程度均較對照組明顯，兩組間下降的程度差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)，見表2。

Next

For i=2 To 98

川酒生態(tài)釀造的產品需要通過生態(tài)化的方式來消費[18]。生態(tài)消費是一種綠化的或生態(tài)化的消費模式，它是指既符合物質生產的發(fā)展水平，又符合生態(tài)生產的發(fā)展水平，既能滿足人的消費需求，又不對生態(tài)環(huán)境造成危害的一種消費行為[19]。目前，相關研究已發(fā)現(xiàn)白酒中存在大量的健康因子?！斑m量飲酒，有益健康”已是所有白酒行業(yè)的共識[20]。川酒行業(yè)目前正積極引導消費者生態(tài)消費，提倡一種健康、文明、和諧的飲酒方式，在川酒的消費過程中加入生態(tài)的理念，將飲酒過程轉變?yōu)樯鷳B(tài)消費過程。同時，生態(tài)釀酒產業(yè)的發(fā)展為白酒的生態(tài)消費提供了強有力的技術支撐[21]。

1)在EXCEL表sheet1中輸入計算的基本參數(shù)，如圖1所示。

x(4，i)=0.385* 36.2* 19.6^0.5* x(3，i)* x(2，i)^1.5

t=x(4，i)/(39.4*(x(1，i)+0.15))

x(2，i)=x(1，i)+1.05* t^2/19.6

橋面鋼纖維混凝土鋪裝施工橫向伸縮縫應根據要求設置，橫向縮縫自墩頂開始每隔25m的距離設置，并確保橫向縮縫與橋頂兩側防撞欄縮縫對齊。綜合考慮鋼纖維混凝土初凝的環(huán)境溫度和澆筑所需時間進行切縫施工，通常切縫深度為2～3cm，并根據工程實際選擇優(yōu)質填縫料灌縫。完成混凝土澆筑后，及時進行混凝土養(yǎng)護，本工程采用噴水養(yǎng)護和噴灑養(yǎng)護劑的方式，以減少混凝土面層干裂，確保工程質量與美觀。

x(1，i)=Range("d" ＆ i)

Next

隨著戰(zhàn)爭的深入持久，他們更加深刻地認識到，“北越敵人很了不起，他們對自己的任務從來矢志不移，他們跟法國人打了幾十年的仗，不在乎再跟我們干上幾十年。”

Next

For i=2 To 98

Range("n" ＆ i)=x(4，i)

在研讀“詩仙”李白—品讀《夢游天姥吟留別》一課時，為了更好地走進李白的詩歌世界，教師在課前發(fā)放預習資料，向學生們介紹了“批注閱讀法”，希望學生們養(yǎng)成“不動筆墨不讀書”的習慣，也希望這樣的閱讀習慣能讓學生終生受益。

Range("m" ＆ i)=x(3，i)

Range("g" ＆ i)=x(2，i)

Range("l" ＆ i)=chazhi1(x(4，i))

Range("j" ＆ i)=chazhi1(x(4，i))+54.5

Next

End Sub

2.3 工程運用

某水閘設計流量為317，校核流量485，結構參數(shù)如圖1。據此計算設計及校核水位，結果如表1。若手動計算，考慮行近流速和淹沒系數(shù)計算一組水位需要多次試算，確定設計及校核水位需要計算多組水位下過流能力，再涉及方案比較，計算量較大，計算過程出錯的可能性也較大。利用EXCEL循環(huán)計算，簡單點擊按鈕即可計算出一個方案的設計及校核水位。

表1 水位計算結果比較表 m

3 結語

試算方法在水利工程中經常用到，例如水閘過流能力、水閘消能計算等，用計算機強大的循環(huán)計算能力代替人工反復試算是一個不錯的選擇，此方法可以大大提高計算效率，避免出錯，將設計人員的精力節(jié)省下來用于優(yōu)化方案上。

[1]郭維東，裴國霞，韓會玲.[水力學].北京:中國水利水電出版社.2005.P483-490.

[2]江蘇省江蘇省水利勘測設計研究院.[水閘設計規(guī)范].北京:中國水利水電出版社.2001.P51-53.