利用 Excel公式完成污水計算楊華(沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司,遼寧沈陽,110010)摘要:在市政管網(wǎng)建設(shè)中,排水管道系統(tǒng)占較大的投資比例,因此,合理設(shè)計排水管理系統(tǒng),可以減少工程投資和利于排水。排水管道水力計算理論不復(fù)雜,但計算重復(fù)、查表頻繁。通過建立正確的排水管道水力計算公式,利用Exce自帶的強(qiáng)大函數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合解決許多實(shí)際應(yīng)用的問題,大大簡化計算過程。關(guān)鍵詞:污水計算; Excel公式Abstract: In the construction of municipal pipeline network, pipeline system accounts for a largeproportion of the investment, therefore, reasonable design and drainage management system, itthe engiring investment and facilitate drainage. Drainage pipeline hydrauliccalculation theory is not complicated, but the calculation, look-up table frequent repetitioThrough the establishment of drainage pipeline correct formula for hydraulic calculation, solvemany practical problems are suitably combined with powerful function of Excel, greatly simplifyKey words: sewage calculation; Excel formula引言目前污水計算軟件很多,但由于設(shè)計習(xí)慣和軟件設(shè)計界面等原因,其在設(shè)計人員中應(yīng)用并不廣泛。筆者在污水設(shè)計中發(fā)現(xiàn), Excel表格計算也存在不能完成對轉(zhuǎn)輸面積的判斷、不能完成對是否跌水問題的處理等問題。因此在設(shè)計中經(jīng)過多次修改,利用 Excel數(shù)組和條件求和,條件極值等復(fù)雜函數(shù)的組合公式完成計算中大量的邏輯判斷過程,使計算效率和準(zhǔn)確率提髙,并實(shí)現(xiàn)對其計算結(jié)果后的管段工程量自動統(tǒng)計,而且可通過與 Excel有很強(qiáng)兼容性的SAS或 MALTAB等數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件對計算結(jié)果進(jìn)行分析反饋,使得結(jié)果更加合理可靠。2污水管道水力計算公式的推導(dǎo)問題2.1水力斷面面積公式推導(dǎo)問題大多參考書和文章將此部分分成充滿度小于0.6和大于0.6這兩種情況來討論,筆者在應(yīng)用時經(jīng)過推導(dǎo)發(fā)現(xiàn)完全可用一個公式來表示,簡單計算如下圖1)其中D為管徑,D/2為污水管半徑,h為水面高度,為建立數(shù)學(xué)模型而引入的中間變量圖1水力斷面計算圖由上圖可知= arccos(D-2h/DOMASm=÷(-y4)2-(-)2A=2(Sm-SD)其中A表示水力斷面面積;SOM表示扇形的面積;SopN表示三角形的面積?？梢钥吹?對于a圖上式顯然成立,在b圖的情況下SoN的值為負(fù),此時和其前面的負(fù)號抵消后,同樣可以得到相同的結(jié)果。2.2管徑D的求算問題關(guān)于污水計算的一些文章中許多作者常做如下引用“管道水力計算時,是在已知設(shè)計流量Q及管道粗糙系數(shù)η條件下,求管徑D、水力半徑R、充滿度k、管道坡度Ⅰ和流速由于方程中有6個未知數(shù),必須先假定3個,再求其它2個”。其實(shí)認(rèn)真考慮不難發(fā)現(xiàn),管徑D、水力半徑R、充滿度k、管道坡度Ⅰ和流速ⅴ,這五個量中存在著三個函數(shù)關(guān)系:h=F(D,R): v=M(1,R): g=N, D,h)其中F、M、N表示各自函數(shù)關(guān)系;q表示流量為可確定的常數(shù)可以得出,只需假設(shè)兩個變量其他三個便可以求得。而并非如上需先假定3個。下面利用 excel中許多函數(shù)的組合運(yùn)用來完成對以下兩個問題的處理2.2.1完成對轉(zhuǎn)輸面積的判斷夭= SUMIF($B$5:$B$101,A6,$F$5:$F$101)單位面積最小埋深0.5981節(jié)1節(jié)2轉(zhuǎn)輸流本層本段流量總流量變優(yōu)系數(shù)量(1/s)積(ha)s)K=2.72/Q.10120.04.372.612.6122.614.99985.600.0013.708.198.192.17SUMIF函數(shù)功能: SUMIF函數(shù)對符合指定條件的單元格求和語法: SUMIF( range, criteria, sum range)range用于條件判斷的單元格區(qū)域。Criteria確定哪些單元格符合相加的條件。其形式可以是數(shù)字、表達(dá)式或文本。Sum range是需要求和的實(shí)際單元格區(qū)域,只有當(dāng) range中的相應(yīng)單元格滿足 criteria中的條件時,才對 sum range中相應(yīng)的單元格求和。若省略 Sum range,則對 range中滿足條件的單元格求和2.22是否跌水問題的處理人=$B$3-T6+L6/1000單位面積最小埋深污水計算表節(jié)1節(jié)2管長(m)充滿度塊度判斷跌水判斷是否跌水高度2290.000.2000.00390.00172-0.782470.0006500.00000.01318-0.00161-2.974770.00000545.000.20010.00275-1.956810.00000如上圖表示的為N6>0,用管頂最小覆土厚度加上管徑高度與計算得到的管底埋深做差,若N6≤0說明滿足最小覆土厚度,符合設(shè)計要求:若N6>0則說明不滿足最小埋深要求,這時,O6-IF(N6<0,0,N6)判斷得出滿足最小埋深的跌水高度。結(jié)語基于 Excel的大眾通用性,計算簡單直觀,易于掌握,對方案的修改變動可以根據(jù)需要增加和刪減管段,對于設(shè)計人員很實(shí)用。筆者在設(shè)計中使用 Excel表多次用于實(shí)際污水的計算,在提高了效率的同時避免了由于人為判斷的錯誤。希望本文能起到拋磚引玉的的作用對大家有所啟發(fā),更好的認(rèn)識和發(fā)掘 Excel的強(qiáng)大功能為我所用。4參考文獻(xiàn)[]彭永臻崔福義《給水排水工程計算機(jī)應(yīng)用》(第二版)中國建筑工業(yè)出版社[2張宏《 Excel數(shù)據(jù)處理與分析》電子工業(yè)出版社[3]周玉文趙洪彬《排水管網(wǎng)理論與計算》中國建筑工業(yè)出版社