浅析都江堰水文成果资料整编Excel电算化模块

摘 要：文章阐述了按照《水文测验规范》，运用Microsoft Excel软件，编制水文资料整编模块的原理和所实现的功能。希望可以为相关工作提供参考。

关键词：Excel；资料整编；应用 水文资料整编是将观测水位、通水时段、实测流速、面积、流量成果等原始资料，依据《水文测验规范》，进行系统整理，汇编年度水位、流量、水量、绘制水位流量关系曲线等成果资料，在资料整编中，大量基本数据均由手工抄写、人工操作计算，特别是实测流量、逐日基本水位的面积包围法计算、逐日平均流量值的查找和基本水尺水位、水位对应流量和极值出现日期的挑选，这些工作量极大又繁琐，且稍有不慎，数据抄写、计算等等，就会出错，而且成果表一般是不允许涂改，所以，一旦出现差错，则必须重来，如此大的劳动强度和枯燥无味的重复工作，特别令人怨倦。

鉴于上述情况，运用Microsoft Excel2007软件强大的计算功能和函数，创建水文资料整编电算化模块，主要设计理念，只需要录入最基本的原始资料，到成果资料的所有计算、流量值的查找、水逐日平均水位、流量、极值及极值出现日期等等，运用电算化模块，相关联数据全部连贯性自动生成，直接出成果表。

1 创建Microsoft Excel软件水文资料整编电算化模块

根据《水文测验规范》和Microsoft Excel软件的特殊性，创建Microsoft Excel软件水文资料整编电算化模块，由于《水文测验规范》本电算化模块，设置以显示精度为准以四舍五入法为基础，避免计算机内存数据计的无限小数之和与无限小数查找对应值。

2 建立Microsoft Excel水位资料整编电算化模块各种相关关系表

测流仪参数表→测流记载簿→水位说明书→流量整理说明书（一）→流量整理说明书（二）→大断面→实测流量成果表→逐日基本水位表→逐日平均水位表→实测水位～流量、面积、流速表→水位流量关系曲线→水位流量关系表→水位流量关系附表→部分平均流量→逐日平均流量。

3 Microsoft Excel位资料整编电算化模块，主要函数在各种相关关系表中的具体运用（相关详解函数在Microsoft Excel资料整编电算化模块）

3.1 测流仪器参数表

建立测流仪器参数表，直接把当年所用测流仪器参数绝对引用到实测流量记载簿，绝对引用函数=$d$4。

3.2 实测流量记载薄

（1）在渠系实测流量中，只需要把获得的原始数据，录入至相应项目的单元格，所有实测流量计算及其极值挑选，其结果全部自动运算生成。（2）函数运用：绝对引用函数、平均函数AVERAGE（E22：E26）、查找函数MAX。

3.3 水位说明书

主要是对水文测站有无变动、水位观测、测流、计算情况描述，主要函数为绝对引用函数。

3.4 流量资料整理说明书（一）

主要是对实测流量分布情况和实测水位与占渠系通水水位的年变幅，同时也对断面测次、借用计算断面流量、测流仪器参数及其使用情况作详细记录；主要函数绝对引用函数及其计算。

3.5 流量资料整理说明书（二）

（1）主要针对水位流量关系曲线，历年水位～流量关系的比较，以及上年、当年、下年水位流量衔接情况予以说明；主要函数绝对引用函数、查找函数（略）。

3.6 实测大断面成果表

（1）主要记载各垂线起点距、间距、垂线高程；本模块大断面设置了多条垂线、测点间距的断面成果表，适合各种断面情况使用；（2）实测流量记载表和其他需要高程、间距、起点距，可以直接在大断面表中引用。

3.7 实测流量成果表

主要是对实测流量记载簿加以系统的整理，自动转录相关整编数据，在此直接引用实测流量记载薄附表的月、日、基本水尺水位、流量、面积、最大流速、平均流速、最大水深、平均水深等。

3.8 逐日基本水位表

（1）平均水尺读数计算，建立水位记载表、时间、时段关系、年最高、最低水位、极值出现日期附表，计算平均水尺读数，采用面积包围法，又称48加权法，它适用于水位变化剧烈且不是等时距观测的時段，计算时可将一日内0～24时的折线水位过程线下之面积除以一日内的时数得之。面积包围法计算日平均水位按下式计算：零时或24时水位由于没有观测，应根据前后日相邻水位直线内插法求出。首先计算出h0、h24，其计算公式：h0=（h2-h）/（t0+t2）*t0+h

h24=（H2-h20）/（t24+T2）*t24+h20

观测水位，时距相等可采用如下简易面积包围法来计算平均水位，其面积包围法公式h-=1/48*（C6*BF6+E6*（BF6+BN6）+K6*（BN

6+BV6）+Q6*（BV6+CD6）+W6*（CD6+CL6）+AA6*CL6）

主要函数注释：

（1）函数MINA（C6：AA6），表格中不包含任何数值的文本字符，则 MINA 将返回 0（零），主要识别基本水位逐日平均表中，渠道为未通水，标注为渠干，则渠干返回值0。

（2）一月中MAX、MINA、SMALL出现的日期函数MATCH（DN3

9，DN6：DN36，0），即自动查找这月中出现最大值的日，其他类推。

（3）函数SMALL（DR6：DR36，1）返回通水时的最低水位。

（4）函数组合INDIRECT（“R”&（MATCH（DW20，DW6：DW17，0）+5）&“C126”，0），返回瞬间极值出现的月、日。

3.9 平均水位表

逐日平均水位表：主要运用函数“h逐日基本水位表！AG231”转录逐日水位进行统计。

3.10 实测水位-流量-面积-流速制图曲线表

此表的建立，是为了制作水位-流量、面积、流速曲线图坐标提供数据，目的是整编水位流量关系，以及检测、水文试验的三条曲线的合理性；三条曲线的布置；根据流量曲线的走向弧度情况予以确定流量、面积、流速向量始点，如流量曲线向量始点始终是0.0，面积曲线向量的始点确定为70.0，制图面积则为70.0+实测面积值，流速向量始点确定为100，制图流速则为100+实测流速值。

3.11 水位-流量、面积、流速关系曲线

（1）建立座标；（2）点插入菜单，选择XY散点图，按确定，出现制图框；（3）然后用右键，对着座标图点击；（4）出现下拉式菜单，选中选择数据（E）单击，又出现选择数据源对话框；（5）左键单击添加，再次出现编辑数据系列，对话框系列名称输入***，水文测站水位-流量、面积、流速曲线关系，X轴系列值（X流流量值），绝对引用实测水位-流量、面积、流速制图表中的D列流量数据，Y轴系列值（Y水位值），绝对引用实测水位-流量、面积、流速制图表中的C列水位数据，然后确定，水位-流量关系曲线，就自动生成；（6）右键对着X或者Y轴刻度单击，出现图下拉式菜单，左键单击设置坐标轴格式（E），然后根据水位（m）高低、流量（m3/s）大小，设置适当的主要、次要网格刻度后，水位-流量、面积、流速关系曲线，就形成了刻度清晰、数据精确的完整关系曲线图；（7）水位-面积、流速关系曲线与水位流量关系曲线相同步骤绘制曲线。

3.12 水位-流量关系表

（1）由于本模块设置以显示值为准，所以首先设置一个水位-流量关系推流附表，原因是计算机是以内存数据为准（前面已叙述），然后只需要在附表黑色字体列中，录入依据水位流量关系曲线，读取的对应水位流量值，附表内自动按照《水文规范》，应用“加加法X++Y/10”推流，其对应水位流量值就全部自动生成；（2）水位-流量关系表，运用保留有效位数函数ROUND（Z12，3-LEN（INT（Z12）），水位-流量关系表即可完成。

3.13 水位-流量关系附表

运用函数（'水位流量关系表（1）'！$D10）与水位流量关系表（1）建立绝对引用值，与平均水位表与流量关系附表建立单列区域返回值，查找对应水位流量值，即一个水位，对应一个流量值。

3.14 部分平均流量计算

录入开、始时段时间、水位，应用（G8-C8）*86400时间函数，计算出通水时段的时间（秒），再运用IF、LOOKUP组合函数，查找出开、始对应水位流量值，自动计算出通水时段水量，除以86400秒，即为日平均流量。

3.15 逐日平均流量

应用单列区域返回值函数LOOKUP，LOOKUP（h逐日平均水位表！B5，Q水位流量关系附表！B5：B407，Q水位流量关系附表！C5：C407），按平均水位表内的水位，逐一的查找每日水位对应的流量值，运用AVERAGE（C6：R15，C18：R27，C30：R40）计算出旬、月、年平均流量，不再為一年28、29、30、31、365、366天而变化烦恼。

4 Microsoft Excel软件水文资料整编电算化模板应用功能效果

电算化模板，从2007年至今，在参加都江堰灌区水文资料整编的各单位中，广泛征求意见，进行了多次修改和升级完善，得到了推广和应用，已经达到了预期的目的和效果，该软件操作简单易学、使用方便、功能强大、运行快捷，并且规范了都江堰灌区水文资料整编和统一了资料整编的格式，解决了因为人员变动和理解上的差异而出现资料汇编方法不一致、格式不统一、可比性差、关联性差等问题，极大的避免了人工摘录、计算、抄写、存在费时费力，又容易出错等问题，减轻了劳动强度，提高了工作效率。水文资料成果汇编文档的电算化，重要的是使资料汇编更为规范、准确、管理更为先进、运用更为方便、存档更为灵活、查阅历史资料档案更加快捷。

参考文献

[1]Excel数据处理与函数应用[M].电子工业出版社.

作者简介：薛友能（1962-），男，四川德阳人，四川省人民渠第一管理处什邡管理站工程师，大专学历，研究方向：农田水利灌溉。