Excel在水文水利分析与计算中的应用

熊美贞

摘  要：Excel软件自身带有的统计函数分析功能、图表分析功能和数据库处理功能为水文水利工程的数据分析工作节约了大量的人力、物力，为水文水利工作的正常展开提供了必要条件。本文对Excel办公软件在水文水利数据计算中、水文水利图表绘制中和水文水利数据处理中的应用进行了详细的分析和系统的阐述。

关键词：Excel软件;水文数据;数据库;数据处理模式

中图分类号：P333                文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.102

目前，Excel办公软件已被广泛应用在水文水利数据的分析和计算中。在水文水利数据的处理过程中，数据统计分析、图表分析和数据库处理是水文水利工作的主要内容，但在做这些工作的时候，由于图表分析的多变性和函数处理的复杂性，各相关人员的工作量巨大，数据处理误差也普遍存在，而Excel办公软件的使用不仅对水文水利数据的计算提供了便利，其图表分析和数据库处理分析功能也对水文水利工作的顺利开展提供了很大的便利，减少了相关人员的工作量，增加了数据处理的准确度，减少了数据处理过程中的误差。

1  在水文水利数据计算中的应用

1.1  在统计计算方法中的应用

在水文水利数据统计中，由于水文数据是由离散型的一组随机变量组成的，通过对该组离散型随机变量数据进行统计分析，有利于掌握水文数据的数据变化规律，这是现今水文数据研究的重要手段。Excel办公软件中的统计函数功能可以有效完成数据的分析处理工作，更便于对研究所需的各项参数进行统计计算。例如，在一组某地区年平均流量的水文统计数据中，需要对其各项参数（包括平均值、几何平均数、标准差和离差系数）进行统计和计算：{2.13，5.28，3.27，0.84，1.41，3.19，6.14，2.13，5.39，1.05，5.22，2.79，4.20，1.15，4.36，1.59，2.37，6.52，3.56，7.13，2.98，3.56，4.64，3.58，3.64，1.366，6.31，2.15，3.56，2.56，4.15}。将此组数据输入Excel表格后，先用AVERAGE（C1︰C31）计算出该组数据的平均数，然后用GEOMEAN（C1︰C31）计算出该组数据的几何平均数，用Max（C1︰C31）取该组数据的最大值，用SYDEV（C1︰C31）估算该组数据的标准差，最后用标准偏差除以平均值求得该组数据的离差系数。

1.2  在矩阵计算方法中的应用

在水文数据的统计分析中，经常会遇到矩阵的计算问题。虽然矩阵计算过程相当复杂，但使用Excel可以很轻松地解决矩阵计算问题。例如，可以使用Excel中的函数MINVERSE（）求一组矩阵的逆矩阵，再使用函数MDETERM（）求得矩阵行列式的值。这个计算过程就显得比较简单，也减少了数据处理人员的计算工作量，有效地提高了计算效率。

2  在水文水利图表绘制中的应用

2.1  在趋势预测图表中的应用

水文趋势图分析法是水文数据处理中常用的一种数据分析方法，一般用于水文数据的相关预测研究。基于对随机序列周期性特点的考虑，数据处理人员可利用Excel软件对随机序列未来的走向进行简单的预测，并使用Excel中的绘图功能绘制出年降水量数据的散点图，从而直观地表示出未来数据的变化趋势、年降水量与历年年降水量之间的关系，使得年降水量趋势的预测工作变得比较简单。

2.2  在分析过程图表中的应用

在某些图表的绘制过程中，可能会需要对日期格式的过程图进行变换，比如要绘制某洪水的上下游图表，就需要使用Excel中的VALUE（text）函数对代表数值的文本字符串进行转换，将其转换成相应数值，然后将相应的数值格式转化为日期型格式，再使用VB程序将数据库中上下游洪水数据转化为表格，打开插入菜单中的图表，便可自动生成所需的分析过程图表，方便快捷，有效地减少了工作量。

2.3  在“散点图制作、曲线拟合”中的应用

在水文数据的分析、计算中，水位高低和流量大小之间的关系是水文数据分析、研究的主要内容。以前，各种科学技术比较落后，对水位和流量的统计数据是通过工作人员用笔一个点一个点在图纸上绘制出来的，而通常实际检测到的流量和水位数据非常多，数据整理工作人员仍然需要将相应的数据点绘制出来，这就使得数据统计工作人员的工作变得相当繁杂，绘制精准度也不是很高。近年来，Excel办公软件的出现则有效地解决了这一问题，软件中的散点图可以比较轻松地完成这项庞大、繁杂的工作。以下是具体的操作方法：在绘制散点图之前，先将之前收集到的水位和流向数据输入Excel中的相应位置，在工具栏中选择插入表格——XY散点图，再进行相应操作就可以得到我们所需的关于水位和流量关系的散点图。通过相应步骤得到流量和水位的散点图之后，为了更好地完成对相关数据的分析计算工作，应根据散点图中各点之间的分布规律绘制出水位和流量的关系曲线。

3  在水文水利数据处理中的应用

Excel办公软件中的数据库因其具有强大的数据管理和分析能力，在水文数据管理、统计过程中，经常运用数据库中的各类函数功能进行水文统计图表的分析、计算和相关函数的计算工作。Excel数据库中的宏功能具有强大的数据处理能力，再加上VB for Application和Excel本身的编辑功能，使得计算中任何程序语言能解决的问题都可以使用其加以解决。所以在实际水文数据的处理过程中，我们要运用Excel中的这些功能，做好对各类分支、循环等数据的处理分析工作，达到减少工作量和提高数据处理精准度的目的。在实际数据处理过程中，可能会存在很多水文数据文件的格式与国家规定的文件格式不符的问题，修改起来又极为麻烦，这就需要运用Excel中的宏功能和VB for Application将水文数据的文件格式转化为相应的Excel格式进行编辑修改，这样大大减少了相关工作人员的工作量，提高了水文数据处理工作的工作效率。

4  结束语

在现今的水文水利数据分析、计算过程中，各相关数据处理人员应充分利用Excel办公软件的数据处理功能、图表分析功能和数据库处理功能，尽量简化水文水利数据处理工作者的

的工作内容，采用相对智能化的数据处理模式，提高水文水利数据处理的工作效率。

参考文献

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〔编辑：王霞〕

Excel Application in Hydrology and Hydraulic Analysis Calculations

Xiong Meizhen

Abstract： The statistical analysis functions with Excel software itself， the chart analysis and database processing functions for data analysis of hydrological water project to save a lot of manpower， resources， hydrology water conservancy work as normal to start providing the necessary conditions. In this paper， office software Excel data in the calculation of water conservancy hydrology， hydrogeology and hydrology in water conservancy diagramming Water Resources Data Processing expounded detailed analysis and systems.

Key words： excel software; hydrological data; database; data processing mode