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直飲水秒流量計算與VB編程
摘要：隨著(zhù)人民生活水平的提高，建筑給排水工程設計中的直飲水系統也越來(lái)越多，工程設計中直飲水管道的秒流量計算也就顯得比較重要了。
關(guān)鍵詞：直飲水 概率 使用概率 設計秒流量 函數 類(lèi) 循環(huán)體
隨著(zhù)人民生活水平的提高，建筑給排水工程設計中的系統也越來(lái)越多，工程設計中管道的秒流量計算也就顯得比較重要了。
《2003全國民用建筑工程設計技術(shù)措施給水排水》中第3章第62頁(yè)對管道的設計秒流量計算采用的是概率法進(jìn)行計算。其計算步驟如下：
1.先計算出系統的最高日用水量Qd：Qd=N×qd
式中：N—系統服務(wù)的人數 qd—用水定額（L/d.人）
2.再計算出系統最大時(shí)用水量Qh：Qh=Kh×Qd÷T
式中：Kh—時(shí)變化系數 T—系統中使用時(shí)間（h）
3.然后計算出飲用水龍頭的使用概率P：P=α×Qh÷(1800×n×Q0)
式中：α—經(jīng)驗系數，取0.6~0.9（一般取0.8） n—龍頭數量
Q0—龍頭額定流量（L/s）
4.根據使用概率P，求出瞬時(shí)高峰用水量龍頭使用數量m：
5.求出瞬時(shí)高峰用水量Qs：Qs=Q0×m
在上述5個(gè)計算步驟中，第4步的計算在飲用水龍頭數量少時(shí)尚可手算。如果龍頭數量≥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 《龍頭設置數量達12個(gè)以上時(shí)的使用數量》。表中對于使用概率為0.005的整數倍進(jìn)行詳細列表，并且表中的數量?jì)H局限于1500個(gè)龍頭。在實(shí)際工程計算中，計算出的使用概率是0.005的整數倍的可能性是很小的，對于小數量的龍頭，采用內插法求解時(shí)其誤差可以忽略不計；但是數量大時(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)計算步驟中，第4步是整個(gè)計算過(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為設計秒流量發(fā)生時(shí)的同時(shí)使用龍頭個(gè)數。
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(mǎn)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)計數器。這樣，在滿(mǎn)足條件跳出循環(huán)的時(shí)候，就可以得到m的值。
但是在計算程序執行過(guò)程中，由于VB編程自身對于計算結果的限制，對于Cnr=n！÷ (r！× (n-r)！)中的組合數，如果采用Integer變量，很容易就超出可計算的范圍；如果采用Long變量或Double變量，則占用內存較多，且計算范圍并未擴大很多。鑒于以上情況及所計算的概率值≤1，我考慮利用VB6提供的LOG函數(即數學(xué)函數中的ln)，對上述公式進(jìn)行了轉換：
㏒(Cnr)=㏒(n！)- (㏒ (r！) ㏒ (n-r)！)
㏒(Pnr)= ㏒( Cnr) (n-r)㏒(1-P) r㏒(P)
因此在程序中，需要專(zhuān)門(mén)設計兩個(gè)新的類(lèi)：第一個(gè)類(lèi)，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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