利用Excel公式完成污水计算

利用 Excel公式完成污水计算杨华(沈阳铝镁设计研究院有限公司,辽宁沈阳,110010)摘要:在市政管网建设中,排水管道系统占较大的投资比例,因此,合理设计排水管理系统,可以减少工程投资和利于排水。排水管道水力计算理论不复杂,但计算重复、查表频繁。通过建立正确的排水管道水力计算公式,利用Exce自带的强大函数进行适当的组合解决许多实际应用的问题,大大简化计算过程。关键词:污水计算; 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引言目前污水计算软件很多,但由于设计习惯和软件设计界面等原因,其在设计人员中应用并不广泛。笔者在污水设计中发现, Excel表格计算也存在不能完成对转输面积的判断、不能完成对是否跌水问题的处理等问题。因此在设计中经过多次修改,利用 Excel数组和条件求和,条件极值等复杂函数的组合公式完成计算中大量的逻辑判断过程,使计算效率和准确率提髙,并实现对其计算结果后的管段工程量自动统计,而且可通过与 Excel有很强兼容性的SAS或 MALTAB等数据统计分析软件对计算结果进行分析反馈,使得结果更加合理可靠。2污水管道水力计算公式的推导问题2.1水力断面面积公式推导问题大多参考书和文章将此部分分成充满度小于0.6和大于0.6这两种情况来讨论,笔者在应用时经过推导发现完全可用一个公式来表示,简单计算如下图1)其中D为管径,D/2为污水管半径,h为水面高度,为建立数学模型而引入的中间变量图1水力断面计算图由上图可知= arccos(D-2h/DOMASm=÷(-y4)2-(-)2A=2(Sm-SD)其中A表示水力断面面积;SOM表示扇形的面积;SopN表示三角形的面积。可以看到,对于a图上式显然成立,在b图的情况下SoN的值为负,此时和其前面的负号抵消后,同样可以得到相同的结果。2.2管径D的求算问题关于污水计算的一些文章中许多作者常做如下引用“管道水力计算时,是在已知设计流量Q及管道粗糙系数η条件下,求管径D、水力半径R、充满度k、管道坡度Ⅰ和流速由于方程中有6个未知数,必须先假定3个,再求其它2个”。其实认真考虑不难发现,管径D、水力半径R、充满度k、管道坡度Ⅰ和流速ⅴ,这五个量中存在着三个函数关系:h=F(D,R): v=M(1,R): g=N, D,h)其中F、M、N表示各自函数关系;q表示流量为可确定的常数可以得出,只需假设两个变量其他三个便可以求得。而并非如上需先假定3个。下面利用 excel中许多函数的组合运用来完成对以下两个问题的处理2.2.1完成对转输面积的判断夭= SUMIF($B$5:$B$101,A6,$F$5:$F$101)单位面积最小埋深0.5981节1节2转输流本层本段流量总流量变优系数量(1/s)积(ha)s)K=2.72/Q.10120.04.372.612.6122.614.99985.600.0013.708.198.192.17SUMIF函数功能: SUMIF函数对符合指定条件的单元格求和语法: SUMIF( range, criteria, sum range)range用于条件判断的单元格区域。Criteria确定哪些单元格符合相加的条件。其形式可以是数字、表达式或文本。Sum range是需要求和的实际单元格区域,只有当 range中的相应单元格满足 criteria中的条件时,才对 sum range中相应的单元格求和。若省略 Sum range,则对 range中满足条件的单元格求和2.22是否跌水问题的处理人=$B$3-T6+L6/1000单位面积最小埋深污水计算表节1节2管长(m)充满度块度判断跌水判断是否跌水高度2290.000.2000.00390.00172-0.782470.0006500.00000.01318-0.00161-2.974770.00000545.000.20010.00275-1.956810.00000如上图表示的为N6>0,用管顶最小覆土厚度加上管径高度与计算得到的管底埋深做差,若N6≤0说明满足最小覆土厚度,符合设计要求:若N6>0则说明不满足最小埋深要求,这时,O6-IF(N6<0,0,N6)判断得出满足最小埋深的跌水高度。结语基于 Excel的大众通用性,计算简单直观,易于掌握,对方案的修改变动可以根据需要增加和删减管段,对于设计人员很实用。笔者在设计中使用 Excel表多次用于实际污水的计算,在提高了效率的同时避免了由于人为判断的错误。希望本文能起到抛砖引玉的的作用对大家有所启发,更好的认识和发掘 Excel的强大功能为我所用。4参考文献[]彭永臻崔福义《给水排水工程计算机应用》(第二版)中国建筑工业出版社[2张宏《 Excel数据处理与分析》电子工业出版社[3]周玉文赵洪彬《排水管网理论与计算》中国建筑工业出版社