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1、环境建环和给水排水工程环境建环和给水排水工程计算机在专业中应用计算机在专业中应用 当今计算机已经成为学习和工作最基本的工具。在非计算机专业的理工类大学本科培 养计划中，主题词包括“计算机”的课程，大多按下列方式设置：“计算机文化基础”开 始认识操作计算机，主要学习 Microsorft Office 中 Word 和 Excel 最基本的功能，具备自动 化办公的初步能力； “计算机语言”课程，通常以开设 Visual Basic 语言居多；“计算机 辅助设计”课程，开设“AutoCad” 之类的计算机制图课程，满足绘制设计图纸的需要； 有些专业还开设了“虚拟仪器”课程，能为不熟悉文本式语言编程
2、的设计者提供便捷、轻 松的图形化设计环境“LabVIEW”或“MatLab” ，并接触一些数据采集和过程控制的相关 知识；此外， “计算机在*工程专业中的应用”往往作为专业课或专业选修课开出。“计算机在*工程专业中的应用”是一个较为宽泛的命题，该课程的重心在于“应用 技能” ，而不是“计算机知识” 。本课程的目标，不是花费大量精力去学习计算机的软硬件 操作，而是通过使用相对熟悉的一种计算机软件平台，去解决工程师在设计和运行中常遇 到的技术和管理难题。环境工程、建筑工程和化学工程类专业在工程应用中所面临的问题 有许多具有普遍性，例如：对来自各类登记台账的数据进行管理和统计分析，对复杂的方 程和函
3、数进行求解，使用数学建模和预测推演来指导设计和工程运作等。随着计算机技术 的发展，我们在办公自动化中经常使用的电子表格“Microsoft Excel”已经具有了十分强 大的功能，几乎能解决以上所有问题，只不过许多功能工程师还没有掌握而已。编著者在 对环境工程、建筑工程和化学工程类专业开出的Excel应用课程讲义的基础上整理编写成 本教材，许多实例直接来自环境、给排水和建环专业课程内容，所以特别适宜这些专业使 用。教学构思与方法上，本课程注重操作过程实录和技法介绍，每章附有例题和习题，以案例讲解；许多方法，是我校教师多年在工程专业教学改革中，强调学以致用能力培养的成果，不仅易被教育部重点院校的
4、学生掌握，也能广泛适用于普通院校和高等职业专科院校的教学。全书共分七章，第 l、2 章通过实例复习 Excel 基本概念和公式操作；第 3 章是 Excel 解多元方程和一元复杂方程；第 4 章从解水气输配管网出发，在满足多元线性方程平衡条 件下，求非线性能量方程的优化解，是专业应用中的一种创新；第 5 章“数据处理和数学 建模”以典型案例说方法，简便而实用；第 6 章“宏和编程”并不深入讨论“VB 语言” ， 而是通过“记录-修改-应用”的方式，开拓 Excel 在专业应用中的空间；第 7 章“Word 的 Excel 数据源用法” ，介绍了用 Word 的“邮件合并”形成专业文件的过程和做
5、法。除了第 l、2 章，全书的其他章节间并不存在次序和依赖关系，因此可以灵活选择学习，提供的例题和习题也可根据专业要求和知识背景任意选择使用。本课程建议 36 学时，18 学时用于课堂 讲解和操作演示，18 学时用于学生上机练习和学习辅导，随课程给上机练习准备了配套 Excel 素材文件和模板，免却了简单重复的输入操作，提高了学习效率。 本教材涉及多方面专业知识和例题，编著者团队共同制定大纲并分工如下，安徽工业 大学蔡建安为主编和负责编写给排水专业，Excel 操作部分由上海应用技术学院陈洁华负责， 环境和建环工程由常州大学张文艺和安徽工业大学刘宝河负责。限于编著者水平，书中缺点与错误难免，欢
6、迎读者批评指正。编著者 于 2012 年 12 月目录 1Microsoft Excel 的概念和基本操作1 1.1 使用 Excel 处理数据1 1.2 Excel 的工作薄、工作表和单元格2 1.2.1Excel 的工作薄2 1.2.2Excel 的工作表2 1.2.3Excel 的单元格3 1.3 Excel 的编辑和修改4 1.3.1Excel 光标的三种形态和功能4 1.3.2Excel 表格的编辑和修改4 1.4 窗口的拆分、冻结与新建6 1.5 数据的筛选、排序和分类汇总6 1.5.1对数据的筛选分析6 1.5.2排序操作7 1.5.3数据的分类汇总8 1.6 上机操作 练习一
7、8 2Excel 的公式、函数和坐标拓展 10 2.1 Excel 的公式 10 2.2 Excel 函数11 2.3 Excel 坐标拓展13 2.4 用相对地址由监测台帐计算 COD 去除率 13 2.5 混合地址在水质指数计算的应用14 2.6 不同管径的沿程水头损失计算表15 2.7 上机操作 练习二 16 3Excel 的数组运算和复杂函数求解17 3.1 Excel 的数组公式 17 3.2 Excel 的矩阵解方程18 3.3 复杂函数的单变量求解21 3.3.1高次方程和复杂隐函数方程求解21 3.3.2流体流动与输送的单变量求解23 3.3.3单变量迭代求解换热器问题25 3
8、.4 输水管材选择与自动汇总28 3.5 上机操作 练习三 29 4水、气管网输配计算30 4.1 管网平差的 HardyCross 方法30 4.1.1管网平差的基本概念、原理和方法304.1.2管网平差的主要作用31 4.1.3Excel 的 HardyCross 管网平差方法 32 4.2 Excel 解树状给水管网水力计算 34 4.3 节点水压的矩阵运算38 4.4 树、环混搭管网结构与环方程40 4.5 J.K 法 规划求解树、环混搭形管网42 4.6 面向环形给水管网的 J.K 法规划求解44 4.6.1J.K 规划求解法的算法和工作步骤45 4.6.2J.K 法规划求解四环给水
9、管网47 4.6.3J.K 法规划求解具有复杂形状的 10 环给水管网49 4.7 J.K 法求解多水源管网51 4.7.1预处理工作表53 4.7.2多水源管网水力计算工作表54 4.7.3多水源管网的规划求解59 4.7.4多水源管网向水塔最大转输工况解法59 4.7.5多水源管网规划求解常见问题和对策61 4.8 J.K 法计算任意结构管网实例操作详解63 4.8.1给水管网系统结构与任务63 4.8.2规划求解操作步骤详解64 4.8.3故障诊断与处置方法70 4.8.4经济流速、水头损失与设计规范70 4.9 上机操作 练习四 74 5数据处理和数学建模75 5.1 方案设计、台帐与
10、汇总表75 5.2 Excel 的基本数据处理 76 5.2.1基础数据与导出数据76 5.2.2Excel 的分析工具库和统计函数 78 5.3 基于专业理念的 Excel 绘图 79 5.3.1显示直接关系的 Excel 绘图 79 5.3.2显示间接关系的 Excel 绘图 80 5.3.3按照参数系列绘制 Excel 图操作步骤 81 5.4 Excel 在数学建模中的应用 83 5.4.1污水处理的线性回归分析84 5.4.2相关系数和相对误差86 5.4.3相关性检验89 5.4.4结构分析和曲线拟合90 5.4.5用 Excel 进行参数估计 92 5.5 Excel 规划求解的
11、一些典型应用 94 5.5.1规划求解模型的建立及解读94 5.5.2非线性与整型问题的 Excel 规划求解 97 5.5.3规划求解在大气污染控制中应用100 5.6 上机操作 练习五 103 6Excel 的宏和编程 104 6.1 Excel 宏的简单操作1046.1.1宏的操作界面104 6.1.2宏的安全性105 6.1.3创建宏106 6.1.4编辑宏107 6.1.5保存和调用宏107 6.2 建立登记数据纪录至汇总表的宏108 6.2.1录制宏操作过程108 6.2.2宏的形式和结构109 6.2.3单元格定位和引用109 6.2.4编辑内容和结果110 6.2.5运行和调用
12、112 6.3 小区污水管网设计计算的宏112 6.3.1建议管径的宏112 6.3.2水力计算的宏115 6.3.3宏的应用117 6.4 雨水管网设计计算的宏118 6.4.1设计流量与雨水管计算118 6.4.2雨水管标高计算的宏120 6.5 上机操作 练习六 121 7Word 的 Excel 数据源用法 122 7.1 Word 的邮件合并 122 7.1.1基础库数据源的准备122 7.1.2Word 的邮件合并模板 1237.2 “邮件合并”操作详解124 7.3 用邮件合并制作“设计依据”清单127 7.4 项目报告书的结构化操作128 7.4.1报告书模板与数据源连接129 7.4.2在合成报告书中插图130 7.5 编制建设项目环境影响登记表实训1327.6 “邮件合并”的筛选与排序133 7.7 上机操作 练习七 136
