LINGO在水力计算中的应用

时间:2024-09-24 人气:

摘 要:首次提出了LINGO软件在水力计算方面的应用,尤其是在迭代公式和多项求和方面,并介绍了LINGO实现水力计算的一般步骤。工程实例计算表明LINGO在迭代和多项求和方面的计算具有程序编写简单、可视性强和结果精度高等优点,比较适合非专业编程的水利工作者使用。

关键词:LINGO;水力计算;迭代;多项求和

在水利工程中,水力计算是不可或缺的一部分,然而水力计算公式大都过于繁琐,不易计算。另外,进行水力计算时经常会遇到求解非线性方程根的问题,非线性方程最常用的求解方法是迭代法,计算复杂,工作量大,需要借助计算机编程加以解决。目前存在的水力计算软件比较少,并且功能单一,给水利工作者造成了极大不便。LINGO软件[1-2]界面简单,易于操作,,经常被用于线性规划求解以及计算非线性方程等方面。对于水利计算,只需要正确将方程输入,即可求解出方程中的未知量,计算过程直观明了,便于阅读和改正,非常适合非专业编程人员理解和掌握。本文拟利用LINGO软件求解非线性方程根的功能,将LINGO引用到水力计算中,进行常见的水力计算求解。

1 LINGO在水力计算中的应用概述

1.1 在迭代公式方面的应用

在水力计算中,常常会遇到一些高次的隐函数方程和微分方程,对于这些方程,水力学中经通常采用试算法和迭代法。试算法概念简单,方法直观,易于理解。但是该方法往往带有一定的盲目性,若要达到给定的精度,有时需经过多次试凑,才能完成。而若采用数值分析中的迭代法则可以避免盲目性,准确的解出正确的答案,并且此方法适合用计算机编程求解,尤其用LINGO软件求解非常方便。

1.2 在多项求和公式方面的应用

多项求和公式通常可以由求和符号∑简单地表达出来,然而进行求解时却非常困难,计算量大,耗时费力。多项求和公式在水力计算中也是经常出现,比如管网中枝状管网和环状管网的水力计算、分水闸中有压流圆形涵管式分水闸流量系数的计算、河道恒定流水面曲线计算中的复式断面动能修正系数的计算、裁弯工程中引河和老河道的河道特征数的计算、以及普通完全井的井群计算等等,加大了水力计算的工作量。LINGO软件却可以简单地求解此类问题,只需要将求和项以求和符号∑的方式输入进去,即可以快速地得到正确结果。

2 LINGO的一般计算步骤

2.1 将水力学的计算公式输入LINGO Model界面中

在LINGO中,计算公式的输入格式与平时书写形式相似。不过,两项相乘中间用“*”隔开;式子中无大括号、小括号之分,统一使用小括号;乘方项可使用“^”表示;每一段程序统一使用“;”结束;使用三角函数或对数形式时,需加上“@”;各项负号采用英文的形式且不分大小写。

2.2 输入约束表达式

约束表达式的形式可以为数值,也可以是范围,范围需要分开写。如,b=1则输入“b=1;”;2 相关文档:
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