excel軟件在河道圍堰土方量計(jì)算中的應(yīng)用

1、一 水利 建設(shè)與管 理2 0 1 3 年 · 第 3 期E x c e l 軟件在河道圍堰土方量計(jì)算中的應(yīng)用 劉 慧萬(wàn)啟 明( 江蘇省大豐市水利規(guī)劃辦公 室2 2 4 1 0 0 )( 江蘇省大豐市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司2 2 4 1 0 0 )高楊 ( 江蘇省大豐市水利規(guī)劃辦公室 2 2 4 1 0 0 )【 摘 要】在平原河網(wǎng)地區(qū)的水閘、 泵站等水利工程施工過(guò)程中， 第一步需在河道上施筑施工圍堰， 這就涉及到圍堰土方量 的

2、計(jì)算 。本文介紹 了利用 E x c e l 軟件 快速 準(zhǔn)確地 計(jì)算 圍堰土方量 的方法 ， 供 類似工程計(jì)算參考?！?關(guān)鍵詞 】 E x c e l 圍堰 土 方量 計(jì)算在平原河 網(wǎng)地 區(qū)的水 閘、 泵站等水 利工程施 工過(guò) 程 中， 第一步需在河道上施筑施工 圍堰 ， 一般 采用估算 的方法計(jì)算 圍堰土方量 ， 即按梯形斷面柱體計(jì) 算 ， 河道 斷面積乘 以 圍堰 長(zhǎng) ， 這種計(jì)算 方法算 出 的土 方量 比實(shí) 際量偏大 ， 很

3、不準(zhǔn)確 。筆者在實(shí)際工作 中總結(jié) 出了一套利 用 E x c e l 軟 件 的 自動(dòng)計(jì)算 功能 ， 使 用者只需輸入幾個(gè) 相關(guān)技術(shù)參 數(shù) ，便可快速準(zhǔn)確地計(jì)算 出圍堰土方量 的方法 。1 建立 模型 假設(shè)在某河道上 建節(jié)制 閘 1座 ， 需 在河道 上施 筑 兩道施工 圍堰 ， 兩道 圍堰相 互 對(duì)稱 ， 現(xiàn) 以一 道 圍 堰 為 例 ， 說(shuō) 明河道 上施工 圍堰 土方量 的計(jì)算 過(guò)程 。圍堰俯 視 圖如 圖 1 所示 。A C EF

4、? 。／＼ I ‘L- ／ H ( P )I ( Q＼ M：：N ＼ J ( R )K ( S )／ 廠0?l I I ? ＼ ＼ ／ ／ I I l l l l l l IGTaBD 圖 1 圍堰俯視 已知河道 和施工 圍堰 的 6個(gè)基礎(chǔ) 技術(shù)參數(shù) 。河 道 斷面標(biāo) 準(zhǔn) ： 河底 寬 b ， 坡 比 1 ： m， 如 圖 2所 示 ； 施 工 圍堰 設(shè)計(jì) 斷面標(biāo) 準(zhǔn) ： 頂寬 a ， 高度 h ， 圍堰 內(nèi)外坡 比分別為

5、1 ：n 、 1 ： k ， 如 圖 3所示 。· 5 2 ·＼ ／ I ．一 圖 2 河道 斷面 『 I -一 少 一圖 3 施工 圍堰設(shè)計(jì)斷面 2 分解計(jì)算 我們將 圍堰視作一個(gè) 多面體 ， 進(jìn)行兩 次分解 ：第一步 ， 沿河底 A B 、 C D垂 直切 開(kāi) ， 分 解成 3個(gè) 多 面體 ： 1 個(gè)梯形 斷 面柱 體 H I K J N O ML ， 2個(gè) 相 同的 多面 體 E F I H L M、 G

6、 T K J N O 。第二步 ， 將 2個(gè)相同的多面體 E F I H L M、 G T K J N O沿 圍堰頂 E G、 F T垂直切開(kāi)， 分解成 6 個(gè) 多面體 ： 2 個(gè)相 同的三 角形斷面柱體 E F H I Q P、 G T I < J R S ， 2個(gè)相同的三角形錐體 E L H P 、 G N J R， 和 2個(gè)相同的三角形錐體 F I M Q、 T O K S 。第三步 ， 對(duì)分解后 的 7個(gè)多面體分別進(jìn)行計(jì)算

7、 。a ． 計(jì) 算 梯 形 斷面 柱 體 H I K J N O ML ( 如 圖 4 ) 的體 積 ， 以梯形 J K O N為底， 河底 寬 b為高， 計(jì)算 其體積 V 1=( 2 0+n+k h )· h b ／ 2 。b ． 計(jì)算 2 個(gè)三角形斷面柱體 E F H I Q P、 G T K J R S的體 積 ， 這兩個(gè) 三角形 斷面 柱體相 互對(duì) 稱 ， 體 積相 同 ， 以 其 中一個(gè)三角 形斷 面柱體 E F H

8、 I Q P ( 如 圖 5 ) 為例 進(jìn)行 計(jì)算 ， 以 △E H P為底 ， 圍堰 頂 寬 a為高 ， 計(jì) 算 其 體 積 = ( a· m h· h ) ／ 2 ， 2個(gè) 三 角形 斷麗 柱 體 E F H I Q P 、劉慧等／ E x c e l 軟件在 河道 圍堰 土方量計(jì) 算中的應(yīng) 用G T K J R S 的體積 =a· m h· h 。圖 4 梯 形斷面柱體 P圖 5 三角形斷

9、面柱體 E F HI Q PC ． 計(jì)算 2個(gè)三 角形 錐體 E L H P 、 G N J R的 體積 ， 這 兩個(gè)三角形錐體相互對(duì)稱 ， 體積 相同 ， 以其 中一個(gè) 三角 形錐體 E L H P ( 如圖 6 ) 為例進(jìn) 行計(jì)算 ， E H垂直 于直 角 AL P H， 可計(jì)算其體積 =· m· 了 1。 2 個(gè)三角 形 錐 體 E L H P 、 G N J R 的 體 積= 2= n··

10、· ÷ 。LEH FM 圖 6 三角形錐體 E L H P圖 7 三角形錐體 F I MQd ． 計(jì)算 2 個(gè)三角形錐體 F I M Q、 T O K S的體積 ， 這兩 個(gè)三 角形錐 體相互對(duì)稱 ， 體積相 同， 以其 中一個(gè)三角形 錐體 F I M Q( 如 圖 7 ) 為 例 進(jìn) 行 計(jì) 算 ，F(xiàn) I 垂 直 于 直 角 AI MQ ， 可計(jì)算其體積 v 6：生． m h．1。 2個(gè)三角 二 J 1形錐

11、 體 F I M Q 、 T O K S 的 體積= 2= k h · h · m h · ÷。J e ．圍堰總體積 總= v 。 +++。3E x c e l 軟件中的運(yùn)用 實(shí)例 ： 某工程需在河道上施筑圍堰 ， 圍堰設(shè)計(jì) 斷面 標(biāo)準(zhǔn) ： 頂寬 a= 6 m， 高 h= 4 m； 圍堰 內(nèi)外坡 比 n= 2 ， k=1 ． 5 ； 河道 斷面標(biāo) 準(zhǔn) ： 河底 寬 b =1 5 m， 河坡 比

12、m= 3 。第一步 ， 在 E x c e l 表 格 中輸入 自動(dòng)計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)界 面 ，即在 1 ～ 4行單元格 中輸入表頭 ， 如圖 8所示 。為方便 第 二步 的計(jì) 算并 檢查 計(jì)算結(jié) 果 ， 在表頭 第 4行 G～N列中分別輸入各分解多面體的體積公式。AIBlcIDEIFGHIJKLⅡNIl圍堰土方 量 算表 2單位 ： 米 3圍堰 河道 V lV 2V 3V ‘V jV ‘V 7V 岳4項(xiàng) 寬I 高 hl 拔 比 nl 坡

13、比 k底 寬 bl 坡 比 m旺r 山 +) * h b ／ 2a 牛 m h , h ／ 22V 2n - h * h * m h ／ 2 ／ 32V ‘2 h * h * m h ， 2 ／ 32V ‘V I + V 3 + V S + V 7l56I4l2l1 ． 51 5l37 8 01 4 42 8 86 41 2 84 89 61 2 9 2l圖 8 圍堰土方量 E x c e l 計(jì) 算表 第二步 ， 在第 5行 A～F列

14、單 元格 中對(duì) 號(hào)入座 ， 分 別 輸入河道和 圍堰斷面的 6個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)。第三步 ， 在第 5 行 G～N列 中輸入計(jì)算公式 。a ． 計(jì)算 。在 G 5 單元格 中輸入 函數(shù)公式“=( 2XA 5+C 5X B 5+D 5XB 5 )XB 5X E 5 ／ 2 ” ， 然 后用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 編輯欄里的符號(hào)、 ／ ， 計(jì)算結(jié)果就出來(lái) 了 V I = 7 8 0 m。b ． 計(jì)算 。在 H 5單元格 中輸入 函數(shù)公 式“=A 5XF 5X

15、 B 5X B 5 ／ 2 ” ， 即計(jì)算 出=1 4 4 m。C ． 計(jì)算 。在 I 5單元 格 中輸入 函數(shù) 公式 “=H 5X2 ” ， 即計(jì)算 出 = 2 8 8 m。d ． 計(jì)算 。在 J 5單元格 中輸 入 函數(shù)公 式 “=C 5XB 5XB 5XF 5× B 5 ／ 2 ／ 3 ” ，即計(jì)算 出= 6 4 m。e ． 計(jì)算 。在 K 5 單元格中輸人函數(shù)公式“ = J 5X2 ” ， 即計(jì)算 出 = 1 2 8

16、m。f ． 計(jì)算 。在 L 5單元 格 中輸入 函數(shù)公 式“=D 5XB 5XB 5XF 5XB 5 ／ 2 ／ 3 ” ，即計(jì)算 出 v 6 = 4 8 m。g ． 計(jì)算 。在 M 5單元格 中輸 入 函數(shù)公 式 “=I 5X2 ” ， 即計(jì)算 出= 9 6 m。h ． 計(jì)算 。在 N 5單 元 格 中輸 入 函數(shù) 公 式 “=M5+ K 5+I 5+ G 5 ” ， 即計(jì)算出 V=1 2 9 2 m。4 注意事項(xiàng) 在河道疏浚 、