工程水文分析计算集成应用软件v228使用说明书.docx
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工程水文分析计算集成应用软件v228使用说明书
工程水文分析计算集成应用软件PHACv2.28
使用说明书
贵州省水利水电勘测设计研究院
2011年8月18日
1概述
水文是水利水电工程勘测设计的主专业之一，主要任务是对水利水电工程的水文、水利进行分析计算，以确定工程规模、等级和将发挥的效益，涉及到流域特性、气象、径流、洪水、泥沙、水利动能等内容。
其中大量的工作发生在数理统计、水文系列资料统计和水量平衡等方面上，分析计算工作是水文专业的主要特点。
一直以来，作为水文工作者，我们都力求从繁琐的计算工作中解脱出来，因此，从八十年代的PC—1500机到当初简陋的苹果机，后来再由DOS到Windows操作平台，我们的软件开发工作就从未间断过，1998年推出《工程水文分析计算集成应用软件PHACv1.0》，采用全新的Windows界面，不再是过去那种单打一的小计算程序，而是将水文专业大部分计算内容集成化的大软件，所有的输入数据及主要计算结果均以数据库存档，计算结果以各种图表输出，还可自动生成常用的AutoCAD图形，可以说，本软件是一个大型的计算机辅助设计集成应用软件。
工欲善其事，必先利其器，使用本软件，可提高工效数十倍，大大缩短设计周期，经济效益十分显著。
目前，这一软件已经成为我院水文专业人员不可多得的好帮手，并欢迎省内外同行业人员推广应用。
《工程水文分析计算集成应用软件PHACv2.28》（2011）是在前述版本的基础上，不断修改更新的结果。
本软件2000年通过贵州省水利厅鉴定，并荣获贵州省第四次工程设计计算机优秀软件贰等奖，荣誉证书如下：
2主要计算内容和结构特点
本软件是集成化的工程水文分析计算辅助设计应用系统。
在Windows平台上集数据库、AutoCAD于一身。
是经我院从事水文工作近二十年的专业工程师，积多年的工作和编程经验，历经无数次的优化和实际应用而推出的。
软件产品具有极佳的可靠性，功能强大、操作简便实用、成果规范准确。
并具有较全面的计算内容和显著特点。
2.1计算内容和单元
⑴、P—Ⅲ型频率曲线分析计算（可生成成果报告的附图）。
⑵、河道加权平均比降计算。
⑶、水库库容曲线计算（自动生成AutoCAD图）。
⑷、径流及降水系列统计分析（包括历年逐月逐旬径流及降水统计、年值及分时段系列适线、代表年选择、降水径流频率法转换、径流年内分配Cv修订、各种相关单位换算，累计和滑动平均线分析等）。
⑸、“暴雨洪水”计算。
⑹、洪水过程线同频率法放大。
⑺、水位流量关系计算（自动生成AutoCAD图）。
⑻、水库泥沙淤积计算（包括泥沙淤积分布计算）。
⑼、河道水面线推算（包括天然河道水面线、水库回水计算，河道断面可含有桥梁，水面线可生成AutoCAD图）。
⑽、农作物灌溉定额计算。
⑾、水库灌溉及乡镇供水计算。
⑿、水能计算。
⒀、洪水调节计算（包括堰流、闸孔出流、发电出流、淹没出流等，可采用控制下泄操作方式，自动生成AutoCAD图）。
⒁、渠道设计流量计算。
⒂、绘制相关线等水文常用曲线。
2.2软件结构和特点
♦软件的主窗口是Windows平台的MDI界面，并且是一个具备文本、图形编辑功能的小型编辑器，在窗口中可编辑和输出文本、图形文件。
主窗口中可完成各计算单元的内容，每个单元均有多个子窗口。
♦②、各计算单元基本独立，彼此间可相互引用相关数据，如洪水调节引用的库容曲线、Z～Q线等，自动引用，不必再次输入。
♦③、软件以“工程”进行管理，所有的输入资料，均以“工程”存入数据库，主要的成果也保存在相应的数据库中，如P～Ⅲ型曲线的统计参数。
♦④、计算结果形成文件并自动调入主窗口，供编辑输出。
输出方式灵活，有的成果可直接输出，也可形成文件。
图形可生成*.bmp、*.wmf及*.dwg文件，可显示、或直接打印，还可与表格一起成图输出。
♦⑤、自动启动AutoCAD软件，以绘制和编辑CAD图形（或生成*.scr文件）。
3软硬件环境要求
本软件采用C++开发，操作系统为WindowsXP。
本软件对软硬件环境无特殊要求，这里按常规罗列如下：
处理器：
80586以上，内存8M以上。
操作平台：
Windows95/WindowsXP。
支持软件：
AutoCADR14（需要出CAD图时）。
4使用说明
4.1系统安装
本软件安装文件集中在一张光盘内，采用Windows安装程序"Setup.exe"，实行人机交互式安装，快捷灵活。
单击安装目录下的“Setup.exe”，即进入安装，显示安装对话框（如下图）。
然后出现Welcome对话框（下图），单击"Next"按钮（
）进入下一步。
在“最终用户软件许可协议”页单击"Yes"按钮（
）进入下一步。
在用户信息对话框（UserInformation）输入用户姓名（Name）、公司名称（Company）及产品系列号（Serial），（特别提示：
系列号必须正确输入，其值为：
A1364C8337），单击"Next"按钮（
）进入下一步。
在目录选择对话框（ChooseDestinationLocation）输入安装目录（见图），
可通过"Browse"选定，本软件的缺省目录为：
c:
\WinSsjs。
单击
进入下一步。
在SelectProgramFolder对话框中，确定本软件在桌面"开始"菜单中的名称（ProgramFolder）。
单击
进入下一步。
在StartCopyingFiles对话框中，单击
进入详细安装过程，并出现一系列提示对话框。
安装完毕,在SetupComplete对话框出现后，单击
结束安装（若想在结束安装前启动系统，应选中"Yes,Launchtheprogramfile"框后，再击"Finish"键）。
4.2系统启动
单击Windows的"开始"菜单之--"程序"/"工程水文PHAC"/"水文分析计算"；②双击桌面的"水文分析计算"相应的快捷图标（快捷方式需要用户自己建立）；③从"我的电脑"或"Windows资源管理器"中找到本软件的文件夹（目录），从中双击可执行文件"WSsjs.exe"，以上这几种方式均可启动本软件。
4.3一般性的Windows窗口操作
（略）
更详细的内容可参见Windows视窗操作系统用户手册。
4.4数据库通用操作
数据库以行列表示，一行代表一条记录，每一列为一个字段，一般都有列标签（列头），表示那一列的属性。
在每条记录（行）之间移动鼠标，可自动完成Post功能，在每列之间移动鼠标，有的程序会完成诸如排序等特殊计算功能，当录入数据时，数据库通常自动处于编辑状态（Edit）。
本软件采用数据库作数据录入工作，主要有两种界面，一是纯表格方式，如单元计算的“基本参数表”等，这些是用行编辑器接收数据，然后再一次性地存入数据库中，对用户来说，没有直接与数据库见面；二是直接使用数据库界面方式，本软件在使用这种方式时通常包含有TDBNavigator功能按钮部件和TDNGrid网格部件。
TDBNavigator功能按钮部件包括10个按钮，见下图：
从左到右依次为：
①、First：
移动指针到第一条记录（第一行，FirstRecord）。
②、Prior：
指针移动到上一条记录（上一行，PriorRecord）。
③、Next：
指针移动到下一条记录（下一行，NextRecord）。
④、Last：
指针移动到最后一条记录（最后一行，LastRecord）。
⑤、Insert：
在当前位置插入一行记录（Insert）。
⑥、Delete：
删除当前记录（光标所在行，Delete）。
⑦、Edit：
编辑当前记录（让当前行处于编辑状态，以输入数据）。
⑧、Post：
保存当前记录（将当前录入、编辑的数据送入数据库）。
⑨、Cancel：
放弃当前编辑的记录。
⑩、Refresh：
更新记录。
TDNGrid网格部件由纵横交错的网格组成一个输入表，见下图：
用户在表中录入相关数据，可以使用鼠标或键盘的"Tab"、"→"、"←"、"↑"、"↓"等键进行操作。
若新录入或修改了某一数据，又要马上关闭窗口，则要移动指针以更新数据后再退出，否则，最后修改的那条记录不予更新或保存。
不管是那种录入界面，均可单击鼠标右键弹出菜单，对录入数据进行编辑、剪切、拷贝等操作。
应注意的是，当要求输入非文本的数值数据（Int、Float类型）时，不能输入字母字符或处于中文输入状态。
4.5计算过程简述
启动本软件后，即进入系统的主窗口，在主窗口单击菜单之"工程管理"/"打开工程数据库..."或"新工程..."（见图）。
打开工程数据库用以打开以前输入的某一个工程中的数据，“打开工程数据库”的对话框如左下图：
当数据库中没有当前计算内容所对应的工程时，可用新工程建立一个新工程项目。
“新工程...”的对话框见上面右图。
在每次启动主程序后，均要求作“工程打开”操作，工程打开后，一直维持这一工程不变，直到重新打开工程为止。
（特别提示：
双击按钮左边的空白处，可点亮“删除工程…”按钮，点击此按钮将删除当前光标所在行对应的“工程”，而且数据不能恢复，请慎用。
）
当打开工程后，可从主窗口菜单的“单元计算”里选择所要计算的内容并单击之，即进入相应的计算单元。
在单元里完成相应的工作（如数据录入、计算、绘图、输出等等），再退出单元。
有的单元在退出时自动调入输出表格到主窗口中，这时可利用主窗口的各种编辑功能编辑和输出成果表。
当反复进出“单元计算”的各个计算单元，完成各项任务，想要退出本软件时，可单击主窗口菜单的"文件"/"退出"以退出本应用程序。
4.6各计算单元使用说明
4.6.1P—Ⅲ型频率曲线分析计算
㈠、计算方法及原理
频率曲线计算，是按皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线对统计系列的经验频率进行适线，得到统计参数（均值Xo、Cv及Cs值）并绘制频率曲线图。
本软件就系列值的经验频率计算，提供了三种计算方法∶
①、分别处理法：
即实测系列的频率按Pm=m/（n+1）计算，特大值（含从实测系列中抽出者，下同）按P=a/（N+1）计算。
为缺省方法。
②、统一处理法：
特大值仍按P=a/（N+1）计算，而实测系列按Pm=Pmo+（1-Pmo）*（m-l）/（n-l+1）计算，Pmo系末位特大值的频率（Pmo=a/（N+1））。
③、直接输入法：
特大值的频率直接输入，实测系列的频率按末位特大值的频率Pmo（或其参数N1、a1），以上述②中公式进行计算。
按矩法计算统计参数（均值Xo及Cv值），以0.618法优选出Cv值，再进行适线工作。
㈡、操作说明
①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"P—Ⅲ型频率曲线"，进入单元计算总控制窗口。
②、从“项目选择”中选择所要计算的项目（如右图），若为新项目，则选择“新频率曲线”以重新输入一个项目。
③、输入：
点击“总控制窗口”中的"基本参数输入表"，"年系列资料输入表"，令其被选中（打勾），然后单击"输入"按钮，弹出输入窗口。
基本参数输入表：
包括项目名、单位、个数等11个参数，以及采用“直接输入法”时对应的各特大值频率（最多12个）。
“计算系列单位”：
m^3/s表示为流量的单位（m3/s）；mm表示为降水量或径流深单位；m表示水位；万（亿）m^3表示径流量（万/亿m3）。
“实测系列项数”：
其数值要与"年系列资料输入表"中的行数一致。
“统计参数Cs/Cv”：
不能为0。
数据输入完毕，单击"OK"确定，单击"Cancel"取消，同时退出本窗口。
基本参数输入表如下所示：
年系列资料输入表：
由TDBNavigator功能按钮部件和TDNGrid网格部件组成输入表（见上图），表中的“序号”自动生成，“年份”可自动加1，只有“系列值”必须全部输入。
当要求在末尾增加一行记录时，可按键盘的"↓"键，若要在中间加一行，可单击功能按钮部件的插入键
。
④、计算：
从“总控制窗口”中单击"计算"按钮，即进入“计算”窗口界面。
在这一窗口中，可完成（利用菜单）频率曲线绘图及适线的各种操作。
提供如下一些菜单功能：
在“图形操作”方面
设置参数：
用于修改图名、Y轴坐标名、单位、每格数据，以及起点与终点坐标的频率等，从而达到按用户的要求调整图形的外观，见左下图。
适线：
对统计参数的均值Xi、Cv值、Cs/Cv进行修改或重新输入，最多可同时绘制6条理论频率曲线。
一般情况下，1#线为矩法计算结果，2#线为0.618法优选结果，3～6#线为用户适线结果在本窗口中当前曲线编号在退出时自动成为最终采用的理论频率曲线。
同时对本条理论线提供（在图中）画线、（参数）写入（图中的）表格和拷贝上一条线参数（本线无数据时）等功能。
另外，每一条线均可通过"曲线编号"找到并修改（见上图）。
查值：
按采用线（当前曲线号）的统计参数，以输入的频率查算Kp和Xp值。
图形放大/图形缩小操作功能（略）。
汇总表选用频率（见右图）：
对选用频率的目的和要求已于窗口中说明，而“单位加入项目栏”指在生成汇总表时是否将单位加入汇总表的“项目”列，缺省为加入。
汇总表是在退出时自动生成，并调入主窗口中。
在“文件”操作方面
图形存盘：
将当前图形以*.WMF格式（图元方式）按输入的文件名存盘。
这种图形文件可供其它图形编辑器（如AutoCAD）调入修改和输出，却不能由本软件的图象编辑器修改和输出。
图形打印：
直接打印当前图形（等同于"打印预览"中的Print_report）。
打印预览：
利用Borlandc++Builder的QuickReport打印预览窗口进行。
在这一窗口中，有11个按钮，如下：
从左到右分别为：
Fit_in_Window（按纸张大小预览）、100%（按字体大小预览）、Page_Width（以纸张宽度按字体大小预览）,"到第一页"、"上移一页"、"下移一页"、"到最后一页"、Print_report（打印）、Save_report（保存）、Loat_report（从以前保存的文件中调入）、Exit（退出）等。
本软件在单元内的输出多数是通过这一窗口完成的。
完整的预览窗口如下：
打印机设置：
弹出打印机设置通用对话框，修改打印机参数。
⑤、输出成果表：
从“总控制窗口”中选中“输出频率曲线成果表”，然后单击"计算"按钮，弹出“输出频率曲线计算成果”窗口，从窗口中利用菜单对成果表进行"打印预览"或"打印（Print）"输出。
⑥绘制多条频率曲线（
）
这是“PHACv2.18（2010年）”新增加的功能，即是将多条经验频率曲线（在本软件同一工程下），绘制在同一张频率曲线图上，如将不同分期的洪水、或不同时段的暴雨绘制在同一图上，便于检查。
当退出本单元，这个成果表将以另一形式调入主窗口中，供编辑输出。
即本软件提供了两种输出方式，用户可任意选择使用。
同时，也调入列有“工程”中所有频率计算项目的统计成果“汇总表”。
㈢、其它
关于采用参数，本软件自动采用用户在适线中退出“适线窗口”时，当前显示在该窗口中的参数，若这组参数的积为0，则往前依次寻找一组不为0的参数作为采用值。
换言之，若未进行适线，便采用“优选法”成果。
对每一个频率曲线计算项目，均保存了其采用的统计参数，下次计算会自动启用，直到用户改变为止。
在“径流及降水系列统计分析”和“贵州省暴雨洪水计算”中，调用了本单元的"计算"窗口进行适线，由于是启用了数据库的一个临时区域存放统计参数采用值，因此，在每次适线时应注意采用的适线参数是否正确。
4.6.2河道加权平均比降计算
本单元通过河道纵断面资料（用1：
5万或1：
1万地形图量取），计算出河道各断面的河长及加权平均比降，即求出流域几何特征值中的两个重要参数。
㈠、计算方法及原理
计算公式为：
J={（Z0+Z1）l1+（Z1+Z2）l2+…（Zn-1+Zn）ln-2Z0L}/L2
式中：
J—比降，l—间距（km），L—总河长（km），Z—各量取断面高程（m）。
㈡、操作说明
①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"河道加权平均比降计算"，进入单元计算总控制窗口（如右图）。
②、从“项目选择”中选择所要计算的项目，若为新项目，则选择“新项目”以重新输入一个项目。
可单击"更改项目名"按钮，弹出“改名称”对话框，修改当前项目的名称。
③、输入和计算
单击“总控制窗口”中的“输入、计算”按钮，进入输入与计算窗口（如右上图），在“高程Z”与“间距ΔL”两字段中输入相应数据，高程从小到大输入，其中第一个高程（Z0）对应的间距为0。
在输入数据时，河长及比降同时进行计算，并写入相应字段中，输入完毕，计算完毕。
“河长”与“比降”字段中表示的是各高程对应值，即各量取断面均有计算值。
“PHACv2.28”新增“从文件读入”功能（对应文件:
BiJiangSR.txt），并改进：
当后续高程未输入时，以前一个ΔZ为标准，计算并写出本条的高程。
通过“输入与计算”窗口中的菜单完成以下输入操作：
绘图：
（绘图窗口如下图）：
绘制河道纵坡线，以及高程～比降线。
通过绘图菜单可完成：
按序号分段绘图；修改图名；绘制（取消）高程～比降线；将数据写入图中（或不写入）；图形打印、存盘等功能。
表格打印预览：
按打印预览窗口（见5.6.1）完成预览。
表格打印：
直接打印计算成果表。
此单元是本软件系统中最小的一个单元，功能仍然是比较完美的。
4.6.3水库库容曲线计算
通过对量算的水库水位～面积资料，计算出水库库容曲线，并内插出面积、库容值，绘制库容曲线的AutoCAD图。
㈠、计算方法及原理
计算公式为：
ΔVi=[A1+√A1A2+A2]*ΔZ/3
Vm=∑ΔVi（i=1～m,某高程以下结点数为m）
式中：
A—面积（万m2）
ΔZ—高程差（m）
ΔV—两高程之间的库容（万m3）
Vm—某高程以下的库容（万m3）
㈡、操作说明
①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"水库库容曲线计算"，进入单元计算总控制窗口（如右图）。
②、从“项目选择”中选择所要计算的项目，若为新项目，则选择“新库容曲线”以重新输入一个项目。
③、输入：
单击“资料输入”里的选择框、令其被选中（打勾），然后单击“输入”按钮，弹出输入窗口。
库容曲线汇总表：
本表（见下图）中的“项目名称”可任意输入，时间自动生成（可以修改），“备注”仅本表使用。
库容曲线输入表：
本窗口（见下图）“项目名称”以上部分为“汇总表”的内容，可通过其相应的四个功能按钮改变库容曲线。
在网格表中从小到大依此输入“高程”及相应“面积”或“库容”值。
库容计算：
依据表中数据进行计算，若计算结果不收整，可单击“面积、库容取整”框。
面积反算：
若表中已有面积，则不作计算，若库容值不是从零输入的，计算结果不精确，仅供参考。
“PHACv2.28”新增功能：
ZAV数据“从文件读入”（对应文件:
KuRongQXsr.txt），并改进：
当后续高程未输入时，以前一个ΔZ为标准，计算并写出本条的高程。
④、成果图表输出
点击“输出库容曲线图表”按钮，弹出“库容曲线报告”对话框（如右图）。
在这个窗口中可选择输出什么样的图表、预览框的类型、打印方向等，可定义成果表每栏的行数（最多两栏），然后单击“打印”、“打印预览”完成输出。
简单型预览窗口为本软件独有的（如图），可方便地进行缩放，但不能直接从这一窗口中完成打印功能。
应注意，在这里选择的“预览框类型”将会被其它单元所沿用。
⑤、绘制AutoCAD图形
绘制CADR14图形（
）：
弹出“绘图”对话框（如右下图），在这个窗口中可选择“图号”，可在“数据处理”中修改内插的数据（0.1m一个），然后再画图。
若有内插数据，则“采用插值数据绘制曲线”选择框才有效，若以输入高程结点绘图，可取消这一选择功能。
重新出图：
将重新调入图框，再绘图。
修改图形：
当AutoCAD（R14）已经启动，且已调入图框（或已绘过一次图），则这一功能将在原图上重新绘库容曲线图，因此，若采用此功能，应将上次绘的图剪掉再行操作。
注意：
应等图形绘制完成后，方可单击AutoCAD软件区域，否则可能导致诸如“远程调用失败”之类的错误，可移动鼠标观察图形的绘制过程。
一旦进入绘图过程，则AutoCAD（R14）软件会自动启动（要耐心等待其启动完毕）或成为活动窗口，等绘图完成后，可修改输出，这完全是在AutoCAD（R14）平台上工作，可参见AutoCAD软件的有关使用指南，然后可通过桌面的任务栏切换到本软件系统。
这里绘制的是本软件的第一幅（也是首先编制的）AutoCAD（R14）图形。
此功能是PHAC早期版本的AutoCAD（针对R14版本）功能，对于AutoCAD2000以上的版本，将不可用，为此，“PHACv2.28”新增生成图形文件功能。
生成图形文件（
）
自动生成“Drawing1.scr”文件，并保存在PHAC的安装目录下（一般为C:
\WinSsjs），然后可启动AutoCAD，在其左下角的命令行输入“script”，调入文件“Drawing1.scr”即可。
对于水位流量关系、水面线、调洪的AutoCAD功能，也一并进行了更新，不在赘述。
这一功能是在我的朋友邓群立先生的帮助下才得以完成的，在此特致以衷心感谢！
㈢、其它
建议先在本软件外启动AutoCADR14并使其最小化，然后再用本软件绘图。
退出单元时，将自动调入“成果表”供编辑输出。
4.6.4径流及降水系列统计分析
包括对历年逐月逐旬径流及降水进行统计计算，对年值及分时段系列作P～Ⅲ型理论频率曲线适线，以及进行代表年选择、降水径流频率法转换计算、各种相关单位换算、绘制累计和滑动平均线等工作。
①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"径流及降水系列统计分析"，进入本单元计算总控制窗口。
②、从“项目选择”中选择所要计算的项目，若为新项目，则选择“新水文系列”以重新输入一个项目。
③、输入
总表输入：
总表共要求输入10个参数（如图），除“项目名称”外，其它均有缺省值，在运行时均有说明（由于丰水、枯水时段可变，故可在此任意组织统计时段）。
“文字说明”仅在本表使用。
系列表输入：
一如一般的数据库输入表，只是本表要求资料按日历年顺序输入，其中4～9月可按旬输入，若无旬，则以“上旬”代表月值，若按旬计，则可用鼠标在当月的字段名处拉开字段，即可输入数据。
从文件读入：
这里提供一种与其它软件联连的输入方式，可用其它软件（或本软件主窗口菜单的"文件"/"文本文件编辑.."）生成或编辑文件“SwxLsr.txt”（并保存在Wssjs.exe所在目录下，文件数据格式为：
“起始年、年数、起始月、月旬数、起始旬、旬数，历年逐月（旬）系列资料”），确定无误后单击此按钮即可。
（双击此按钮外边空白处即可使之变为有效）。
本窗口仅用于输入，窗口样式如下：
④、统计分析
软件按总表要求，统计出历年逐月、丰水段、枯水段、最小月共四个年系列值，同时求出逐月均值（如下图），在此基础上由用户通过菜单完成各种分析计算。
菜单包括"文件"和"计算"两项内容。
"文件"包括显示计算成果表、保存文件及退出等。
保存为文本文件：
按用户选择或输入的文件名，以*.txt格式保存当前逐月逐旬系列资料，以供其它软件使用。
显示代表年选择计算中间成果表及采用成果表：
此两次内容只有在“代表年选择计算”完成后方有效，其中的“中间成果”指在代表年计算中每个设计频率粗选四个典型年进行计算的结果，“采用成果”为最后选用的三个
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