直飲水秒流量計(jì)算與VB編程

摘要：隨著人民生活水平的提高，建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的直飲水系統(tǒng)也越來(lái)越多，工程設(shè)計(jì)中直飲水管道的秒流量計(jì)算也就顯得比較重要了。

關(guān)鍵詞：直飲水 概率 使用概率 設(shè)計(jì)秒流量 函數(shù) 類 循環(huán)體

隨著人民生活水平的提高，建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的直飲水系統(tǒng)也越來(lái)越多，工程設(shè)計(jì)中直飲水管道的秒流量計(jì)算也就顯得比較重要了。

《2003全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施給水排水》中第3章第62頁(yè)對(duì)直飲水管道的設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算采用的是概率法進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算步驟如下：

1.先計(jì)算出系統(tǒng)的最高日用水量Qd：Qd=N×qd

式中：N—系統(tǒng)服務(wù)的人數(shù) qd—用水定額（L/d.人）

2.再計(jì)算出系統(tǒng)最大時(shí)用水量Qh：Qh=Kh×Qd÷T

式中：Kh—時(shí)變化系數(shù) T—系統(tǒng)中直飲水使用時(shí)間（h）

3.然后計(jì)算出飲用水龍頭的使用概率P：P=α×Qh÷(1800×n×Q0)

式中：α—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.6~0.9（一般取0.8） n—龍頭數(shù)量

Q0—龍頭額定流量（L/s）

4.根據(jù)使用概率P，求出瞬時(shí)高峰用水量龍頭使用數(shù)量m：

5.求出瞬時(shí)高峰用水量Qs：Qs=Q0×m

在上述5個(gè)計(jì)算步驟中，第4步的計(jì)算在飲用水龍頭數(shù)量少時(shí)尚可手算。如果龍頭數(shù)量≥12個(gè)時(shí)，手算就很麻煩了。為此，書(shū)中特意列出了表3.1.9-3 《龍頭設(shè)置數(shù)量達(dá)12個(gè)以上時(shí)的使用數(shù)量》。表中對(duì)于使用概率為0.005的整數(shù)倍進(jìn)行詳細(xì)列表，并且表中的數(shù)量?jī)H局限于1500個(gè)龍頭。在實(shí)際工程計(jì)算中，計(jì)算出的使用概率是0.005的整數(shù)倍的可能性是很小的，對(duì)于小數(shù)量的龍頭，采用內(nèi)插法求解時(shí)其誤差可以忽略不計(jì)；但是數(shù)量大時(shí)，其誤差影響就比較大。為此，我在利用程序求解方面作了一些嘗試。

在上述5個(gè)計(jì)算步驟中，第4步是整個(gè)計(jì)算過(guò)程中最難求解的一步。瞬時(shí)高峰用水量龍頭使用數(shù)量m是在n個(gè)龍頭中，若0~m個(gè)龍頭使用概率的總和不小于0.99，則m為設(shè)計(jì)秒流量發(fā)生時(shí)的同時(shí)使用龍頭個(gè)數(shù)。

在n個(gè)龍頭中，任意r個(gè)同時(shí)使用的概率為Pnr：

Pnr=Cnr×(1-P)n-r×Pr

式中：Cnr為從n個(gè)不同元素中，每次取出r個(gè)不同的元素，不管其順序組合成的組合數(shù)量：

Cnr=n！÷ (r！× (n-r)！)

在n個(gè)龍頭中，任意0~m個(gè)水龍頭使用的概率總和不小于0.99，其表達(dá)式為

Pn=∑r=0mCnr×(1-P)n-r×Pr

因此，我們只要按r從0到m依次求出Pnr以及Pn，并判斷Pn是否滿足≥0.99；如果是，則m的值就是我們所求的解。具體編程流程如下：

在上述編程流程中使用了一個(gè)Do while循環(huán)，并加了個(gè)計(jì)數(shù)器。這樣，在滿足條件跳出循環(huán)的時(shí)候，就可以得到m的值。

但是在計(jì)算程序執(zhí)行過(guò)程中，由于VB編程軟件自身對(duì)于計(jì)算結(jié)果的限制，對(duì)于Cnr=n！÷ (r！× (n-r)！)中的組合數(shù)，如果采用Integer變量，很容易就超出可計(jì)算的范圍；如果采用Long變量或Double變量，則占用內(nèi)存較多，且計(jì)算范圍并未擴(kuò)大很多。鑒于以上情況及所計(jì)算的概率值≤1，我考慮利用VB6提供的LOG函數(shù)(即數(shù)學(xué)函數(shù)中的ln)，對(duì)上述公式進(jìn)行了轉(zhuǎn)換：

㏒(Cnr)=㏒(n！)- (㏒ (r！) ㏒ (n-r)！)

㏒(Pnr)= ㏒( Cnr) (n-r)㏒(1-P) r㏒(P)

因此在程序中，需要專門(mén)設(shè)計(jì)兩個(gè)新的類：第一個(gè)類，用來(lái)處理㏒(Pnr)，其源程序如下：

Function lnjc(n As Integer) As Double

Dim tempjc As Double

tempjc = 0

Do While n

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