淺析都江堰水文成果資料整編Excel電算化模塊

摘 要：文章闡述了按照《水文測驗規范》，運用Microsoft Excel軟件，編制水文資料整編模塊的原理和所實現的功能。希望可以為相關工作提供參考。

關鍵詞：Excel；資料整編；應用 水文資料整編是將觀測水位、通水時段、實測流速、面積、流量成果等原始資料，依據《水文測驗規范》，進行系統整理，匯編年度水位、流量、水量、繪制水位流量關系曲線等成果資料，在資料整編中，大量基本數據均由手工抄寫、人工操作計算，特別是實測流量、逐日基本水位的面積包圍法計算、逐日平均流量值的查找和基本水尺水位、水位對應流量和極值出現日期的挑選，這些工作量極大又繁瑣，且稍有不慎，數據抄寫、計算等等，就會出錯，而且成果表一般是不允許涂改，所以，一旦出現差錯，則必須重來，如此大的勞動強度和枯燥無味的重復工作，特別令人怨倦。

鑒于上述情況，運用Microsoft Excel2007軟件強大的計算功能和函數，創建水文資料整編電算化模塊，主要設計理念，只需要錄入最基本的原始資料，到成果資料的所有計算、流量值的查找、水逐日平均水位、流量、極值及極值出現日期等等，運用電算化模塊，相關聯數據全部連貫性自動生成，直接出成果表。

1 創建Microsoft Excel軟件水文資料整編電算化模塊

根據《水文測驗規范》和Microsoft Excel軟件的特殊性，創建Microsoft Excel軟件水文資料整編電算化模塊，由于《水文測驗規范》本電算化模塊，設置以顯示精度為準以四舍五入法為基礎，避免計算機內存數據計的無限小數之和與無限小數查找對應值。

2 建立Microsoft Excel水位資料整編電算化模塊各種相關關系表

測流儀參數表→測流記載簿→水位說明書→流量整理說明書（一）→流量整理說明書（二）→大斷面→實測流量成果表→逐日基本水位表→逐日平均水位表→實測水位～流量、面積、流速表→水位流量關系曲線→水位流量關系表→水位流量關系附表→部分平均流量→逐日平均流量。

3 Microsoft Excel位資料整編電算化模塊，主要函數在各種相關關系表中的具體運用（相關詳解函數在Microsoft Excel資料整編電算化模塊）

3.1 測流儀器參數表

建立測流儀器參數表，直接把當年所用測流儀器參數絕對引用到實測流量記載簿，絕對引用函數=$d$4。

3.2 實測流量記載薄

（1）在渠系實測流量中，只需要把獲得的原始數據，錄入至相應項目的單元格，所有實測流量計算及其極值挑選，其結果全部自動運算生成。（2）函數運用：絕對引用函數、平均函數AVERAGE（E22：E26）、查找函數MAX。

3.3 水位說明書

主要是對水文測站有無變動、水位觀測、測流、計算情況描述，主要函數為絕對引用函數。

3.4 流量資料整理說明書（一）

主要是對實測流量分布情況和實測水位與占渠系通水水位的年變幅，同時也對斷面測次、借用計算斷面流量、測流儀器參數及其使用情況作詳細記錄；主要函數絕對引用函數及其計算。

3.5 流量資料整理說明書（二）

（1）主要針對水位流量關系曲線，歷年水位～流量關系的比較，以及上年、當年、下年水位流量銜接情況予以說明；主要函數絕對引用函數、查找函數（略）。

3.6 實測大斷面成果表

（1）主要記載各垂線起點距、間距、垂線高程；本模塊大斷面設置了多條垂線、測點間距的斷面成果表，適合各種斷面情況使用；（2）實測流量記載表和其他需要高程、間距、起點距，可以直接在大斷面表中引用。

3.7 實測流量成果表

主要是對實測流量記載簿加以系統的整理，自動轉錄相關整編數據，在此直接引用實測流量記載薄附表的月、日、基本水尺水位、流量、面積、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）平均水尺讀數計算，建立水位記載表、時間、時段關系、年最高、最低水位、極值出現日期附表，計算平均水尺讀數，采用面積包圍法，又稱48加權法，它適用于水位變化劇烈且不是等時距觀測的時段，計算時可將一日內0～24時的折線水位過程線下之面積除以一日內的時數得之。面積包圍法計算日平均水位按下式計算：零時或24時水位由于沒有觀測，應根據前后日相鄰水位直線內插法求出。首先計算出h0、h24，其計算公式：h0=（h2-h）/（t0+t2）*t0+h

h24=（H2-h20）/（t24+T2）*t24+h20

觀測水位，時距相等可采用如下簡易面積包圍法來計算平均水位，其面積包圍法公式h-=1/48*（C6*BF6+E6*（BF6+BN6）+K6*（BN

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

主要函數注釋：

（1）函數MINA（C6：AA6），表格中不包含任何數值的文本字符，則 MINA 將返回 0（零），主要識別基本水位逐日平均表中，渠道為未通水，標注為渠干，則渠干返回值0。

（2）一月中MAX、MINA、SMALL出現的日期函數MATCH（DN3

9，DN6：DN36，0），即自動查找這月中出現最大值的日，其他類推。

（3）函數SMALL（DR6：DR36，1）返回通水時的最低水位。

（4）函數組合INDIRECT（“R”&（MATCH（DW20，DW6：DW17，0）+5）&“C126”，0），返回瞬間極值出現的月、日。

3.9 平均水位表

逐日平均水位表：主要運用函數“h逐日基本水位表！AG231”轉錄逐日水位進行統計。

3.10 實測水位-流量-面積-流速制圖曲線表

此表的建立，是為了制作水位-流量、面積、流速曲線圖坐標提供數據，目的是整編水位流量關系，以及檢測、水文試驗的三條曲線的合理性；三條曲線的布置；根據流量曲線的走向弧度情況予以確定流量、面積、流速向量始點，如流量曲線向量始點始終是0.0，面積曲線向量的始點確定為70.0，制圖面積則為70.0+實測面積值，流速向量始點確定為100，制圖流速則為100+實測流速值。

3.11 水位-流量、面積、流速關系曲線

（1）建立座標；（2）點插入菜單，選擇XY散點圖，按確定，出現制圖框；（3）然后用右鍵，對著座標圖點擊；（4）出現下拉式菜單，選中選擇數據（E）單擊，又出現選擇數據源對話框；（5）左鍵單擊添加，再次出現編輯數據系列，對話框系列名稱輸入***，水文測站水位-流量、面積、流速曲線關系，X軸系列值（X流流量值），絕對引用實測水位-流量、面積、流速制圖表中的D列流量數據，Y軸系列值（Y水位值），絕對引用實測水位-流量、面積、流速制圖表中的C列水位數據，然后確定，水位-流量關系曲線，就自動生成；（6）右鍵對著X或者Y軸刻度單擊，出現圖下拉式菜單，左鍵單擊設置坐標軸格式（E），然后根據水位（m）高低、流量（m3/s）大小，設置適當的主要、次要網格刻度后，水位-流量、面積、流速關系曲線，就形成了刻度清晰、數據精確的完整關系曲線圖；（7）水位-面積、流速關系曲線與水位流量關系曲線相同步驟繪制曲線。

3.12 水位-流量關系表

（1）由于本模塊設置以顯示值為準，所以首先設置一個水位-流量關系推流附表，原因是計算機是以內存數據為準（前面已敘述），然后只需要在附表黑色字體列中，錄入依據水位流量關系曲線，讀取的對應水位流量值，附表內自動按照《水文規范》，應用“加加法X++Y/10”推流，其對應水位流量值就全部自動生成；（2）水位-流量關系表，運用保留有效位數函數ROUND（Z12，3-LEN（INT（Z12）），水位-流量關系表即可完成。

3.13 水位-流量關系附表

運用函數（'水位流量關系表（1）'！$D10）與水位流量關系表（1）建立絕對引用值，與平均水位表與流量關系附表建立單列區域返回值，查找對應水位流量值，即一個水位，對應一個流量值。

3.14 部分平均流量計算

錄入開、始時段時間、水位，應用（G8-C8）*86400時間函數，計算出通水時段的時間（秒），再運用IF、LOOKUP組合函數，查找出開、始對應水位流量值，自動計算出通水時段水量，除以86400秒，即為日平均流量。

3.15 逐日平均流量

應用單列區域返回值函數LOOKUP，LOOKUP（h逐日平均水位表！B5，Q水位流量關系附表！B5：B407，Q水位流量關系附表！C5：C407），按平均水位表內的水位，逐一的查找每日水位對應的流量值，運用AVERAGE（C6：R15，C18：R27，C30：R40）計算出旬、月、年平均流量，不再為一年28、29、30、31、365、366天而變化煩惱。

4 Microsoft Excel軟件水文資料整編電算化模板應用功能效果

電算化模板，從2007年至今，在參加都江堰灌區水文資料整編的各單位中，廣泛征求意見，進行了多次修改和升級完善，得到了推廣和應用，已經達到了預期的目的和效果，該軟件操作簡單易學、使用方便、功能強大、運行快捷，并且規范了都江堰灌區水文資料整編和統一了資料整編的格式，解決了因為人員變動和理解上的差異而出現資料匯編方法不一致、格式不統一、可比性差、關聯性差等問題，極大的避免了人工摘錄、計算、抄寫、存在費時費力，又容易出錯等問題，減輕了勞動強度，提高了工作效率。水文資料成果匯編文檔的電算化，重要的是使資料匯編更為規范、準確、管理更為先進、運用更為方便、存檔更為靈活、查閱歷史資料檔案更加快捷。

參考文獻

[1]Excel數據處理與函數應用[M].電子工業出版社.

作者簡介：薛友能（1962-），男，四川德陽人，四川省人民渠第一管理處什邡管理站工程師，大專學歷，研究方向：農田水利灌溉。