利用Excel表格进行管网平差

2010-09-05广东博意建筑设计院有限公司田路洪

河南科技 2010年12期

广东博意建筑设计院有限公司田路洪

利用Excel表格进行管网平差

广东博意建筑设计院有限公司田路洪

现行给水管网计算多为环状管网平差计算。由于管网平差计算量大,手算浪费大量人力、而且容易出错,机算方便快捷,但现行的计算软件多输入繁琐、输出不直观。随着Excel表格计算功能的改进,利用Excel表格(Excel2007及以上版本)进行管网平差计算,计算快捷、输入方便、输出直观。本文就此探讨excel在管网平差计算中的应用。

管网平差Excel单元格

一、计算原理与依据

计算方法采用哈代-克罗斯法,具体详见中国建筑工业出版社《给水工程》第四版,此处不再赘述。

二、表格代码

下面是计算表格的第一行公式代码(excel中第四行,见表1),冒号前为excel单元格名称,冒号后为该单元格内输入的公式。第一行公式输完后,选中第一行,待鼠标变成“+”后向下拖曳鼠标,至行数满足要求。本文仅提供了1次校正的平差公式,更多次平差可参考第1次校正公式在第1次校正右侧依次编写第n次校正公式(n>1)。

表1

表1 （续）

三、表格说明

q(L/S)、v(m/S)、1000i(m/Km)、h(mH2O)分别为相应管段流量、流速、水力坡度、水头损失,⊿q为环校正流量。每环最后一个∑h值为该环闭合差。

四、计算方法

需要输入的数据为表中灰色部分。

环的输入:如环1-2-3-4-1,在C列依次输入2、3、4、1,如继续输入环,先空一格,再输入。

管长、管径及初分水量分别输入到E、F、G列。

Excel计算选项选自动,输入完毕,表格即计算完毕。查看结果,待小环⊿h<0.5m,大环⊿h<1.0m时,平差结束。

五、管网平差举例

一城市居住区,各节点标高相同。该聚居区给水管网简化如图1,节点流量(L/S)、管径(mm)、管长(m)、初分流量(L/S)如图。节点1为水源节点,水压为28mH2O。进行管网计算,并保证最不利点服务水头24mH2O。

计算:平差结果见表1、表2(表1、2为一个Excel表格,中间省略了第1～4次校正)。为提高平差结果的准确度,本文采用第4次平差,结果详见表2,小环大环1-2-8-7-6-5-4-1⊿h=1.848+0.98-01554+0.966-1.308+0.003-1.53-0.289=0.116 <0.2mH2O,⊿h<0.10m,精度高出手算5倍。最不利点水压为24.761mH2O>24mH2O,满足要求。

表2

表3 (左侧为正文第5、6条内容,右侧为正文第7条内容)

六、增加校正次数可提高平差结果精度

为提高平差结果的准确性,可多平差几次,技术人员的工作几乎没有增加,但计算结果准确度大幅提高。如正文第5条中采用了4次平差,精度比手算提高了5倍。若用Excel表格进行8次平差(限于篇幅平差结果读者可按上述方法自行计算),小环⊿h< 0101mH2O,大环⊿h=0.012mH2O<0.02mH2O,精度较手算提高50倍。