Excel迭代運算功能在調洪試算中的應用

【摘要】Excel是用來方便處理數(shù)據(jù)的軟件，我們熟知的是它在辦公領域的應用，但由于它本身自帶的二次開發(fā)等功能，使得Excel在其他諸如工程領域也得到了極大的應用。本文探討了Excel的迭代運算功能在調洪試算過程中的應用方法，具有一定的指導意義。

【關鍵詞】Excel；迭代運算；調洪演算；試算

1、調洪演算基本概念

利用水庫蓄洪或滯洪是防洪工程主要措施之一。通常，洪水波進入庫區(qū)，由于水庫蓄水作用，洪水過程線要逐步變形，而具體的變化情況，與水庫的容積特性、泄洪建筑物的形式和尺寸以及水庫運行方式等有關。水庫調洪計算的目的，正是為了定量地找出他們之間的關系，以便為決定水庫的有關參數(shù)和泄洪建筑物形式、尺寸提供依據(jù)。

水庫調洪演算的基本原理為水量平衡方程，計算時，通常已知入庫洪水過程和水庫水位、庫容和下泄流量關系曲線，來推求時段末水庫水位。

2、不同調洪試算方法的比較

試算可以有很多種方法，一種是手算，其工作量大，每一個計算時段都要計算，而且要試算多次才能滿足精度要求；還有就是編寫專門的計算程序，其推廣性不強，而且因條件不同，適用性也不強。利用Excel的迭代運算功能來進行調洪試算，避免了以上兩種方法的缺點。

3、操作步驟

現(xiàn)以具體的水庫調洪試算例子來說明Excel迭代運算功能的具體應用。

上述表一為一個時段內的調洪演算內容表，通常還會給出水位、庫容和下泄流量的關系表。

①首先根據(jù)水位、庫容和下泄流量的關系表，利用Excel做出水庫下泄流量和水位的關系圖以及水庫容積與水位關系圖。

②設置Excel迭代功能

以Excel2007版本為例，在excel選項中選擇公式，點擊“啟用迭代計算”，迭代次數(shù)和誤差可以自己設定。如圖一：

③制作試算表，編寫試算公式如表二

首先要在Excel工作表中制作上述試算表，其中“假定時段末水位”一項為空白項，然后根據(jù)水量平衡方程以及水庫下泄流量和水位的關系圖和水庫容積與水位關系圖編寫上表中各項與“假定時段末水位”這一項的關系公式。本例中，“假定時段末水位”為E2單元格，則“相應水庫存水量V2”一項應為“=109* E2* E2-7026.3* E2+116041”，其他各項如前。這樣，E2單元格與后面各項已經(jīng)建立了相應的關系。

④啟動迭代計算

這一步尤為關鍵，因為Excel迭代計算不像VB等其他程序一樣，只要編好后臺程序，則點擊開始便可以自己運算，而是需要人為進行一定的設置，所以稱為半自動比較貼切。以Excel2007版為例，當編好各項公式以后，點擊工具欄中的“數(shù)據(jù)”按鈕，然后選擇假設分析里的“單變量求解”選項，這時回出現(xiàn)圖二：

其中，目標單元格即本例中的目標值所對應的單元格L2=計算得時段末存水量V2-相應水庫存水量V2，目的是讓兩者的插值最小，這樣假設的時段末水位才最接近真實值，所以目標值為0，而相應的可變單元格即為“假定時段末水位”E4。

然后點擊確定，即可快速準確計算出時段末水位。

4、結語 利用Excel的迭代運算功能來進行調洪試算，在理解調洪演算原理的基礎上具有很強的操作性與實用性，較之手動試算，可以節(jié)省大量的時間，較之編程計算，具有低平臺性。缺點體現(xiàn)在公式的編寫上面，但是只要編寫完成一個時段的公式，后面計算時段可以直接拖動完成，相對來說優(yōu)勢大于劣勢。Excel的迭代計算功能還可以解決很多其他問題，比如高次方程的計算求解等，具有很大的開發(fā)價值。

參考文獻：

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