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Excel在水文分析中的应用发表日期：2005-11-24 浏览人数：2082 作者：林国辉来源：水利工程网评论6条Excel作为一个通用的计算机软件，在各行业得到比较普遍的应用，在水利行业，不仅在计算上有很大用途，其图表功能也为我们进行水利水文分析提供很大的便利，本文通过嘉积水文站实测水位~流量资料，说明Excel在水文分析与计算中的应用。
一、水位~流量关系图形绘制在水文分析与计算中，水位~流量关系的分析是最基本的，但是，采用手工方式在方格纸上点绘实测数据点是一项非常繁杂的工作，特别是当实测数据量比较多的时候。
而在excel中，只要输入相关数据（在A列中输入流量，在B列中输入相应水位），点取“插入”-“图表”中选择“xy散点图”，根据提示就可以轻松的绘出水位~流量关系的散点图，如图1图1二、曲线拟合水位~流量关系的散点图绘出后，根据散点分布，一般采用目估的方法通过点群中心绘制一条光滑的曲线，建立水位~流量关系曲线，以便进行相关的水文分析与计算的工作。
该曲线也可以利用函数关系来描述，用近似函数表达比人工查图快速和准确，更利于计算机的处理，而且对于一些实测点据的定线，还能减少徒手绘制因人而异所带来的任意性。
水文水利计算中，如库容曲线（Z~F），泄流曲线（Z~q），河道基面曲线(Z~F)，水位流量关系曲线（Z~Q）等都可以采用曲线拟合的方法来求其函数表达式。
目前，在曲线拟合中采用的线型及计算方法有很多种，本文采用三参数幂函数（y=ax b+c）线型，在excel中应用规划求解的方法进行曲线拟合。
“规划求解”是一组命令的组成部分，这些命令有时也称作假设分析工具。
借助“规划求解”，可求得工作表上某个单元格（被称为目标单元格）中公式的最优值。
“规划求解”将对直接或间接与目标单元格中公式相关联的一组单元格中的数值进行调整，最终在目标单元格公式中求得期望的结果。
“规划求解”通过调整所指定的可更改的单元格（可变单元格）中的值，从目标单元格公式中求得所需的结果。
目录目录 (1常用水力计算Excel程序使用说明 (1一、引言 (1二、水力计算的理论基础 (11.枝状管网水力计算特点 (12.枝状管网水力计算步骤 (23.摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法 (2 3.1摩擦阻力损失的计算方法 (23.2局部阻力损失的计算方法 (33.3附加压头的计算方法 (4三、水力计算Excel的使用方法 (41.水力计算Excel的主要表示方法 (52.低压民用内管水力计算表格的使用方法 (52.1计算流程: (52.2计算模式: (62.3计算控制: (63.低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法 (73.1计算流程: (73.2计算模式: (73.3计算控制: (74.低压食堂内管水力计算表格的使用方法 (84.1计算流程: (84.2计算模式: (84.3计算控制: (95.中压外管水力计算表格的使用方法 (95.1计算流程: (95.2计算模式: (95.3计算控制: (106.中压锅炉内管水力计算表格的使用方法 (106.1计算流程: (106.2计算模式: (106.3计算控制: (11四、此水力计算的优缺点 (111.此水力计算的优点 (111.1.一个文件可以计算不同气源的水力计算 (111.2.减少了查找同时工作系数,当量长度的繁琐工作 (12 1.3.进行了计算公式的选择 (121.4.对某些小细节进行了简单出错控制 (122.此水力计算的缺点 (122.1不能进行环状管网的计算 (122.2没有采用下拉菜单等可操作性强的方式 (122.3没有将某些已有的管件压损计算公式模块嵌入计算表中 (122.4没有将气源性质计算公式计算表中 (12五、存在问题的改进 (13六、后记 (13常用水力计算Excel程序使用说明一、引言随着我国经济的迅猛发展,人们对居住环境及生活条件改善的需求更加迫切。
燃气以其高热值、低污染、使用方便、快捷等的优点正迅速代替其他燃料,成为城市居民及公共建筑、工业用户的主要燃料。
利用Excel图表功能绘制水位过程线潘治合,潘晓荣,耿文杰,张明杰【摘要】摘要:长江水文整编程序的应用为水文水位固存数据摘录提高了工作效率,然而,对复杂的山区性河流站和受水工建筑物控制的坝下站、库区站来说,则该程序不能很好地控制水位过程线,存在影响推流的精度问题。
笔者应用Excel图表功能很好地解决了这一问题,并可绘制水位过程线。
【期刊名称】长江工程职业技术学院学报【年(卷),期】2011(028)001【总页数】3【关键词】关键词:整编程序;水位数据;Excel;数据优化;绘制水位过程线1 引言2002年水文站水位由模拟转为电子固存数据进行整编,长江委水文局的水位在站整编程序(2000.07版)得到了广泛应用,大大提高了数据处理的能力和工作效率。
在河道平缓的测站,水位数据摘录精度可有效地控制在允许范围内。
由于经济的发展,河道的开发、水工建筑的增加,受水工建筑物控制的坝下站、库区站越来越多,还有山区性河流水位暴涨暴落的特性等,使测站水位过程线数据摘录极其复杂,水文整编程序摘录数据最小间隔时间30m in,不能很好控制水位过程线,从而影响推流精度及整编成果。
为解决这一问题,笔者运用Excel办公软件的图表功能,很好地解决了这一问题。
2 水位在站整编程序存在的控制问题该程序在河道平缓的平原、丘陵地带使用相当可行,人工干预少、效率高。
而在山区河流出现暴涨暴落的情况下其精度就大打折扣了。
首先,是山区性河流出现暴涨暴落,在几分钟之内就涨到数米的现象屡见不鲜;其次,是受水工建筑物控制的坝下站、库区站、调峰电站等常年开关闸不规律,时间长短不定,几小时、几十分钟、十几分钟、甚至几分钟都有,当上下游电站同时开启或关闭时,河槽中的水流做动势能转换,水位线象正弦波逐步衰减。
如果只采用水位在站整编程序摘录,将造成漏摘洪峰或摘偏的情况。
因此需要采取其他的方法加以辅助,帮助完成数据的优化同时控制其精度,真实地反应水位涨落过程,确保推流成果质量。
用Excel建立水位流量关系数学模型的应用研究摘要：绘制水位流量关系曲线是水文工作中的一个重要环节，本文根据青铜峡水文站2018年共76份实测流量及有关水位数据，利用Office办公软件Excel拟合流量与水位函数关系式，建立一个水位推算流量数学模型。
对拟定的数学模型定线结果进行误差分析，分析结果表明建立的数学模型符合规范要求，可以结合目前青铜峡水文站应用的自动发报软件，能够有效提高报讯效率、降低报讯出错率，同时为后期水文资料整编工作提供便利，具有实质性的意义。
关键词：数学模型；流量；水位；误差分析；青铜峡水文站；Excel1 引言青铜峡水文站位于宁夏回族自治区青铜峡市青铜峡镇，青铜峡水利枢纽下游700m处，东经105°59′42″，北纬37°53′31″，距河口2859km，集水面积275010km2，占全流域总面积的35.1%。
目前流量测验按照二类精度站执行。
水位流量关系曲线除上游排沙期间外呈单一线。
2016年7月26日，水利部下发了《关于深化水文监测改革指导意见的通知》，测报能力提升工作迫在眉睫。
传统绘制水位流量关系曲线图需要工作人员利用“大刀尺”手工定线、查结点流量、对定线进行三种检验及误差计算等工作。
一旦计算得误差超限，需要重新修线，手续繁琐复杂，重复工作量大。
报讯采用根据水位在水位流量关系曲线图上查读流量，其定线误差、流量查读误差等人为误差造成的报讯效率低、出错率高。
Office办公软件Excel具有强大的绘图以及数据计算功能，根据青铜峡水文站2018年共76分实测流量资料，利用Excel拟合流量与水位函数关系式，建立一个较好的数学模型，以此进行报讯、水文资料整编等工作。
利用此方法绘制的水位流量关系曲线较传统方法相比曲线更光滑、美观，精度高、效率快，为后期水文测报、水文资料整编工作提供了便利，很大程度提高了工作效率，具有实质性的意义。
2 数学模型分析数据选取本次分析采用青铜峡水文站2018年共76份实测流量资料及所有水位数据。
Excel 水力计算展示之 专题4. 棱柱体渠道水面线计算在工程中，仅对明渠恒定非均匀渐变流的水面曲线进行定性分析是不能满足要求的，还需要知道沿程各断面水力要素的改变情况，即要对水面曲线进行定量的计算和绘制。
水面曲线的计算结果可以预测水位的变化对两岸的影响，确定淹没范围，估算淹没损失等。
在工程中，最常用的方法是分段求和法。
基本公式如下：21s s s E E E l i J i J∆-∆==-- （4-1） 式中：1s E 、2s E 分别表示流段上、下游断面的断面比能；J 表示流段内的平均水力坡度；i 表示渠道的底坡；l ∆为流段长度。
流段的平均水力坡度J 一般采用以下方法计算：121()2J J J =+ （4-2）22Q J K=（4-3）流量模数平均值K 或2K 可用以下三种方法之一计算：（1） K = （4-4）式中：121()2A A A =+，121()2C C C =+，121()2R R R =+（2） 222121()2K K K =+ （4-5）（3）22212111()2K K K=+ （4-6） 用分段求和法计算水面曲线的基本方法，是先把渠道按水深划分为几个流段，然后计算每个流段的长度，逐段推算。
具体步骤如下：（1）分析判别水面曲线的类型；（2）确定控制断面，以控制断面的水深作为流段的第一已知水深1h ； （3）假设流段另一断面水深为21h h h =±∆，进行分段； （4）根据水深1h 和2h ，应用公式（4-1）求出第一流段长1l ∆；（5）将2h 作为下一流段的控制水深，重复以上计算，求出第二流段长2l ∆；依次类推，可求出3l ∆、4l ∆……，最后求得水面曲线全长1ni i l l ==∆∑ （4-7）（6）根据计算结果，按比例绘出水面曲线。
需要注意的是，分段越多，计算量越大，精度也越高。
【工程任务】有一长直的梯形断面棱柱体渠道，底宽20b =m ，边坡系数 2.5m =，糙率0.0225n =，底坡0.0001i =。
excel水位流量关系曲线
在Excel中绘制水位流量关系曲线，可以按照以下步骤进行：
1. 准备数据：首先需要准备一组关于水位和流量的数据。
这些数据应该包括水位和流量的值，以及它们对应的测量时间或地点等信息。
2. 创建散点图：在Excel中，选择需要绘制散点图的数据区域，然后点击“插入”菜单中的“图表”工具。
在弹出的“图表向导”窗体中，选择“标准类型”选项卡的“xy散点图”。
这样就可以创建一个散点图，其中X轴代表水位，Y轴代表流量。
3. 调整图表设置：可以通过点击图表中的各个部分来调整其颜色、形状、大小等设置。
还可以通过点击图表右上角的“+”号来添加标题、坐标轴标签等元素。
4. 添加趋势线：在Excel的散点图中，可以通过点击右键菜单中的“添加趋势线”选项来添加一条趋势线。
趋势线可以帮助我们分析数据的趋势和规律，从而更好地理解水位流量之间的关系。
5. 调整趋势线的参数：在添加趋势线后，可以通过点击趋势线来调整其参数，如类型、颜色、线宽等。
还可以通过点击趋势线上的数据点来调整其位置和大小。
6. 保存图表：最后，可以将图表保存为图片或PDF格式，以便在其他地方使用或分享。
需要注意的是，绘制水位流量关系曲线需要一定的数据和经验积累。
如果数据量较小或不规律，那么绘制的曲线可能不够准确或没有意义。
因此，在绘制曲线之前，需要对数据进行充分的分析和处理。
