水利工程論文-渠道水力計算在delphi上的實現(xiàn).docVIP

水利工程論文-渠道水力計算在delphi上的實現(xiàn)摘要：渠道水力計算一直以來在渠道設(shè)計中就是一件煩瑣的事情，因為其涉及到大量的試算工作，在水利工程灌溉渠系設(shè)計中常令人不勝其煩。為化繁為簡，減少設(shè)計中的工作量，考慮使用計算機技術(shù)實現(xiàn)試算工作的程序化。我局正使用delphi編程技術(shù)進行管理信息系統(tǒng)(MIS)的開發(fā)建設(shè)工作，故決定將其納入MIS系統(tǒng)建設(shè)中，成為本局MIS系統(tǒng)的一部分。Delphi技術(shù)是美國Inprise公司開發(fā)的基于pascal語言的程序開發(fā)軟件，其不僅在數(shù)據(jù)庫編程方面有卓越表現(xiàn)，而且在數(shù)學計算中也成績斐然。關(guān)鍵詞：水力計算Delphi謝才系數(shù)流量模數(shù)業(yè)務服務器客戶端一、水力計算簡介將渠道內(nèi)水流視作明渠均勻流這是渠道水力計算的前提，故計算公式采用明渠均勻流公式。主要任務是解決渠道的過水能力問題，即設(shè)計渠道的斷面尺寸，以保證通過所需的流量，或校核渠道是否滿足輸水流量的要求等?？傮w而言，渠道水力計算的問題主要分兩類：1、校核渠道過水能力；2、計算渠道的斷面尺寸。校核渠道的過水能力主要指在渠道的斷面形式、尺寸、糙率、底坡等都已確定的情況下，計算其過水能力。計算步驟為：先根據(jù)水深h,底寬b及邊坡系數(shù)m計算出過水斷面面積、濕周、水力半徑R。再根據(jù)糙率n及水力半徑R計算（或查表）求出謝才系數(shù)C。最后用明渠均勻流公式Q=C(Ri)1/2計算出流量。計算渠道的斷面尺寸是渠系工程設(shè)計中遇到最多的問題。在規(guī)劃設(shè)計新渠道時，設(shè)計流量由工程要求而定，坡度一般是由渠道大小根據(jù)地形條件確定，邊坡系數(shù)m及糙率n,則由土質(zhì)及渠壁材料與施工、管理運用等條件而定。也即已知Q、m、n、i，求渠道的水深h及底寬b。此問題有兩個未知數(shù)b及h,故須經(jīng)過試算才能確定。計算步驟為：1、根據(jù)已知的流量Q及渠道底坡i，求出流量模數(shù)k0（標準流量模數(shù)）；2、初步假定一水深，計算其相應的過水斷面、濕周、水力半徑R，并根據(jù)糙率n及水力半徑R計算或查表求出相應的謝才系數(shù)C值。然后，按公式K=CR1/2求出相應的流量模數(shù)值（設(shè)計流量模數(shù)）；3、將計算出的設(shè)計流量模數(shù)與標準流量模數(shù)比較，若兩者相等，則所設(shè)水深即為所求。若不等，則可另設(shè)一水深，重復上述步驟，直到計算出的設(shè)計流量模數(shù)與標準流量模數(shù)相等為止。然后經(jīng)綜合考慮各方面因素，如施工便利，防洪超高和其他用途后最終確定渠道斷面尺寸。二、delphi技術(shù)簡介Delphi是由美國Inprise公司（前Borland公司）推出的可視化編程環(huán)境，它提供了一種方便、快捷的Windows應用程序開發(fā)工具。Delphi使用了MicrosoftWindows圖形用戶界面的許多先進特性和設(shè)計思想，采用了可重復利用的完整的面向?qū)ο蟪绦蛘Z言（Object-OrientedLanguage）、當今世界上最快的編輯器、最為領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。Delphi技術(shù)的基礎(chǔ)源自pascal語言，是對pascal語言編程的可視化、面向?qū)ο蠡l(fā)展，從早期的對TurboPascal的Windows化到如今對網(wǎng)絡(luò)化編程擁有強大功能，Delphi已經(jīng)升級到了如今的第七個版本，功能更加強大，對網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的需求更為適應，對數(shù)據(jù)庫開發(fā)的技術(shù)更為成熟與穩(wěn)定。三、程序?qū)崿F(xiàn)的方法本程序作為我局管理信息系統(tǒng)(MIS)的一部分外掛于我局管理信息系統(tǒng)的主界面上，屬于水利常用計算模塊。我局管理信息系統(tǒng)采用客戶端、業(yè)務服務器、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）三級結(jié)構(gòu)，客戶端和業(yè)務服務器采用dephi開發(fā)實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）選擇美國Microsoft公司倍受業(yè)界好評的sqlserver2000。因此，本程序的數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)添加和數(shù)據(jù)刪除功能以函數(shù)的形式建于業(yè)務服務器中，在客戶端通過函數(shù)調(diào)用達到功能的實現(xiàn)。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存與查詢，相應地在我局管理信息系統(tǒng)的業(yè)務數(shù)據(jù)庫lsdata中建立一個數(shù)據(jù)庫表watercalculationtable。客戶端除實現(xiàn)業(yè)務服務器相關(guān)函數(shù)的調(diào)用外，還承擔程序外觀界面設(shè)置和部分簡單功能的實現(xiàn)。用戶只能通過程序客戶端實現(xiàn)對軟件的操作。1、功能設(shè)計本程序設(shè)計的主要目的在于實現(xiàn)對渠道水力計算的程序化和智能化，主要功能包括計算、成果顯示、數(shù)據(jù)打印，另外為方便數(shù)據(jù)輸入加入重置功能，為便于數(shù)據(jù)管理加入刪除功能，另外為實現(xiàn)計算界面的退出而加入界面退出功能。2、界面設(shè)計為實現(xiàn)計算成果的顯示功能在界面上添加一個dxdbgrid控件，作為成果顯示的載體。為方便數(shù)據(jù)的錄入和計算成果的單條顯示添加十五個coastedit控件，為逐一說明各個coastedit控件代表的數(shù)據(jù)而增入十五個與之對應的label控件，為程序美觀用一個groupbox將所有coastedit控件和label控件歸為一組。為了實現(xiàn)計算、刪除、重置、打印、退出功能，引入五個button控件其中計算按鈕除在單擊時觸發(fā)計算功能外，在計算結(jié)束后自動執(zhí)行數(shù)據(jù)添加功能，將計算數(shù)據(jù)添加入數(shù)據(jù)庫中；刪除按鈕實現(xiàn)對庫內(nèi)單條數(shù)據(jù)的刪除；重置按鈕主要對coastedit控件中的數(shù)據(jù)進行清除，以利于新數(shù)據(jù)的輸入；打印功能作用在于將計算所得的成果通過外接打印機打印出來；退出按鈕的功能在于實現(xiàn)界面的退出，返回主界面。程序界面中渠道名稱、試算次序數(shù)、渠道底寬、渠道水深、渠道比降、邊坡系數(shù)、渠道糙率、設(shè)計流量等數(shù)據(jù)可以手動輸入，其他數(shù)據(jù)不能在界面上輸入，由程序自動計算，并顯示。根據(jù)渠道水力計算原理，可輸入的數(shù)據(jù)除設(shè)計流量外均不允許為空，此外渠道糙率和渠道比降不能為零，出現(xiàn)上述情況，計算時程序?qū)⒂枰蕴崾?。為實現(xiàn)程序的打印功能，特增加一打印界面，在點擊打印按鈕時自動彈出，打印界面可以實現(xiàn)打印、打印預覽功能，在此界面可以調(diào)用windows打印程序。具體界面設(shè)計圖樣見圖1。（圖一）3、數(shù)據(jù)庫表設(shè)計本程序只有一張庫表，即渠道水力計算表（watercalculationtable）,經(jīng)過慎密的數(shù)據(jù)分析，設(shè)計該表共包含十五個字段，分別為：渠道名稱、試算次序數(shù)、渠道寬度、渠道水深、渠道比降、邊坡系數(shù)、設(shè)計流量、渠道糙率、濕周、標準流量模數(shù)、過水斷面面積、水力半徑、謝才系數(shù)、設(shè)計斷面過水流量、設(shè)計流量模數(shù)。具體庫表設(shè)計見表一：渠道水力計算表（watercalculationtable）表一編號中文名字段名數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度可否為空備注1渠道名稱DitchnameChar20否主鍵2試算次序數(shù)CalculationnoChar8否3渠道底寬DitchwidthNumer8否4渠道水深ditchheightNumer8否5渠道比降DitchslopeNumer8否6邊坡系數(shù)SlopenumerNumer8否7設(shè)計流量PlanvolumeNumer8可8渠道糙率DitchroughNumer8否9濕周XnumerNumer12可10標準流量模數(shù)KstandardNumer12可11過水斷面面積FlowareaNumer12可12水力半徑WaterradiusNumer12可13謝才系數(shù)CnumerNumer12可14過水流量DesignvolumeNumer12可15設(shè)計流量模數(shù)KdesignNumer12可4、內(nèi)置代碼設(shè)計內(nèi)置代碼主要是針對程序中相關(guān)控件觸發(fā)的事件而設(shè)定的相應響應。本程序包含的事件主要有各button控件引發(fā)的單擊事件、單擊dxdbgrid控件引發(fā)的事件(dxdbgridclick)、數(shù)據(jù)集控件滾動事件(ADODataSet1AfterScroll)和程序界面建立時的事件(formcreat)。另外，業(yè)務服務器(teoperationserver)中包含的兩個函數(shù)addwatercalculation和deletewatercalculation也用程序代碼建立。各事件代碼分別如下：1）addwatercalculation函數(shù)，代碼為：functionTTeOperationServer.addwatercalculation(constditchname:WideString；ditchwidth,ditchheight,ditchslope,slopenumer,ditchrough,planvolume:Currency；constcalculationno:WideString):LongWord；varstrSql:string；dwAffected:Integer；kstandard,flowarea,waterradius,cnumer,designvolume,kdesign,xnumer:currency；beginResult:=MakeResult(Sev_Error,Facility_Account,Err_Suc)；kstandard:=strtofloat(formatfloat(0.00,(planvolume/sqrt(ditchslope)；flowarea:=strtofloat(formatfloat(0.00,(ditchwidth+slopenumer*ditchheight)*ditchheight)；xnumer:=strtofloat(formatfloat(0.00,(ditchwidth+2*ditchheight*sqrt(1+sqr(slopenumer)；waterradius:=strtofloat(formatfloat(0.000,(flowarea/xnumer)；cnumer:=strtofloat(formatfloat(0.00,(1/ditchrough*power(waterradius,1/6)；kdesign:=strtofloat(formatfloat(0.00,(flowarea*cnumer*sqrt(waterradius)；designvolume:=strtofloat(formatfloat(0.00,(flowarea*cnumer*sqrt(waterradius*ditchslope)；strsql:=insertintowatercalculationtable(ditchname,ditchwidth,ditchheight,+ditchslope,slopenumer,planvolume,ditchrough,kstandard,+flowarea,waterradius,cnumer,designvolume,Kdesign,xnumer,calculationno)+values(+ditchname+,+floattostr(ditchwidth)+,+floattostr(ditchheight)+,+floattostr(ditchslope)+,+floattostr(slopenumer)+,+floattostr(planvolume)+,+floattostr(ditchrough)+,+floattostr(kstandard)+,+floattostr(flowarea)+,+floattostr(waterradius)+,+floattostr(cnumer)+,+floattostr(designvolume)+,+floattostr(kdesign)+,+floattostr(xnumer)+,+calculationno+)；ExecuteSQL(strSql,dwAffected)；ifdwAffected=0thenbeginResult:=MakeResult(SEV_Error,Facility_Account,err_Insert)；exit；end；end；2）deletewatercalculation函數(shù)的代碼為：functionTTeOperationServer.deletewatercalculation(constditchname,calculationno:WideString):LongWord；varstrSql:string；dwAffected:Integer；beginResult:=MakeResult(Sev_Error,Facility_Account,Err_Suc)；StrSql:=Deletefromwatercalculationtable+whereditchname=+ditchname+andca