运用EXCEL软件计算梯形渠道流量

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在梯形渠道流量计算中，主要工作是对水深进行试算，往往一次不能成功，需要进行多次试算，工作量大，容易出错。而现在运用excel软件的对数据自动处理和计算功能，就可以很轻松地完成渠道设计流量的计算工作。下面仅就自己在实际工作中运用EXCEL软件对梯形渠道流量的计算方法作一简介，以供参考。

一、渠道流量计算公式

在渠道横断面设计中，灌溉渠道水流以明渠均匀流公式计算。明渠均匀流即是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变。

明渠均匀流的计算公式为：

Q=ων=ωC(Ri)1/2

式中ω――过水断面面积

R――水力半径，R=ω/χ

χ――湿周

i――渠道的底坡

C――谢才系数，C＝(1/n)R1/6

n――渠道糙率

二、计算步骤

计算时采用试算法，具体步骤如下：

１．先假设一个水深h值；

２．根据已知的渠底宽b、边坡系数m计算出渠道的过水断面面积ω、湿周χ、水力半径R；

３．依据糙率n及水力半径R计算出谢才系数C值；

４．用Q＝ωC(Ri)1/2(i已知)计算流量Q；

５．若此流量与需要通过的流量相等，说明假设的水深值为通过需要流量时的水深；若不相等，则应另假设一个水深，仍按上述步骤计算，直到算出的流量值与要求通过的流量值相等为止。

三、EXCEL中列式计算

在Excel中建立一个新的工作薄，在A3列输入所要计算的渠道名称，B3列输入渠道水深h，C3列输入渠道底宽b，D3列输入渠道边坡系数m，E3列输入渠道糙率n，F3列输入渠道底坡i等基础数据。

根据上述计算步骤，下面进行过水面积、湿周、水力半径、谢才系数及流量的计算。

选择G3单元格，输入公式ROUND(((B3/D3+C3)*B3),2)计算过水断面面积ω；

选择H3单元格，输入公式计算湿周ROUND((2*SQRT(B3*B3+B3*B3/(D3*D3))+C3),2)；

选择I3单元格，输入公式ROUND((G3/H3),2)计算水力半径R；

选择J3单元格，输入公式ROUND((1/E3)*POWER(I3,0.167),2)计算谢才系数C；

最后选K3单元格，输入公式ROUND(G3*J3*SQRT(I3*F3),2)计算设计流量Q。

记住在单元格内输入公式时，一定要在公式前加等于号，即：“＝”。

这样完整的计算表就完成了，样式如下表。

四、结束语

用Excel软件计算设计流量，方法简便快捷，易于掌握。更重要的是，应用此方法计算可以简化计算，大大减少计算工作量。从而大幅度降低设计人员的劳动强度，提高了设计速度，也在一定程度上提高了工作效率。此计算方法在工程设计中的应用与推广对Excel软件实用技术在水利工程中的全面应用起到了积极作用。