黄垂杰 刘黄蜜
三亚市水利水电勘测设计院 海南三亚 572000
摘要：在水力学中，有很多公式的求解涉及到非线性方程的求解问题。采用人工手算不仅工作量大，且精度不高。本文运用Visual Basic编程语言，采用试算迭代法、四阶龙格库塔法完成了对2个常用水力学公式，即：正常水深计算公式及水平不透水层上的均质土坝单宽渗流量和逸出点高度计算公式的程序设计，并且编写了相应的应用程序界面，方便运用计算机计算,提高了这2个常用水力学公式计算的速度和精度。
关键词：水力学；公式；迭代法；四阶龙格库塔法；VB；程序设计
1 Visual Basic简介
Visual Basic(简称“VB”)是microsoft公司1991年推出功能很强面向对象的语言，具有友好图形用户界面的可视化高级计算机程序开发语言。vb是准编译语言，它产生的最终代码不是独立可执行，而是需要一个动态链接库区解释才能执行。vb进行程序开发步骤是：首先设计界面，然后编写代码。设计界面时，可以将需要的控件按照一定的位置放进窗口中，而编写代码是让计算机完成给定的任务。
2 利用vb编程计算水力学公式
明渠中由于渠道横断面的几何形状或尺寸，粗糙度或底坡沿程改变，或在明渠中修建人工筑物（闸、桥梁、涵洞）等都会改变水流的均匀状态，造成水深和流速等水力要素沿程改变，从而产生非均匀流动。人工渠道或天然河道中的水流大多数都属于非均匀流，因此研究明渠恒定非均匀流对解决生产实际问题有重要意义。
2.1正常水深计算
由均匀流关系 ，推导得
（2.1.1）
对梯形断面，过水断面面积与湿周为
；（2.1.2）
当取边坡系数m为零时，为矩形断面相应的水力要素。
将梯形渠道面积与湿周公式代入（2.1.1）式可导出已知梯形渠道底宽b求正常水深h的m=0迭代公式如下：
（2.1.3）
迭代计算水深时可取初值为
将式（2.1.3）中边坡系数以m=0替换时，可得出矩形渠道正常水深h迭代公式为：
以上各式中j表示迭代次数。具体的迭代过程为，先计算出式中的常数项，然后任设一初值h(0)，代入迭代式右边的
3结语
本文运用Visual Basic程序设计语言，以迭代试算法和四阶龙格库塔法为基本计算方法，完成了2个常用水力学公式，即：正常水深计算公式及水平不透水层上的均质土坝单宽渗流量q和逸出点高度a0的公式的程序设计。本文涉及的2个水力学公式在实际工作中起到很大的作用，采用vb对水力学公式的程序设计并提供了相应简单易操作的程序应用界面，为水力学公式的求解提供了方便，可以有效减轻设计人员的劳动强度。
参考文献:
[1] 吕宏兴，裴国霞，杨玲霞主编．水力学[M]．北京：中国农业出版社，2002.7.
[2] 李炜主编．水力计算手册（第二版）[M]．北京：中国水利水电出版社，2006.6.
[3] 潘地林主编．Visual Basic程序设计[M]．合肥：中国科学技术大学出版社，2005.9.
[4] 沈大林主编．Visual Basic程序设计案例教程[M]．北京：中国铁道出版社，2004.7.
[5] 杨景芳编著．微机计算水力学[M]．大连：大连理工大学出版社，1991.5.
论文作者:黄垂杰,刘黄蜜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/18
标签：水力学论文; 公式论文; 水深论文; 程序设计论文; 迭代论文; 明渠论文; 均匀论文; 《防护工程》2018年第13期论文;