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《水利水电工程设计计算程序集》
勘测室在2006/1/18发表,被浏览13791

《水利水电工程设计计算程序集》的由来和发展
摘 要
     水利水电工程的勘测设计更具工程的多样性,涉及的学科多,内容广泛,计算工作量大,更需要在分析计算上采用计算机先进技术。《水利水电工程设计计算程序集》是全国水利水电勘测设计系统中较为完整和系统化的应用程序集,可以完成中小型工程的绝大部分常规计算,也可用于大型工程的可行性和初步设计,从而产生了明显的经济效益和社会效益。现在出版了网络版,为网络运行提供了一套实用的专业软件。
关键词 水利水电工程 计算机应用

    70年代以前,在用算盘和计算尺作为计算工具的年代,用拱冠梁法计算一个拱坝,三个人要算上半年;用圆弧滑动法分析土坝的坝坡稳定,一天只能算一个圆弧,而要找出最危险的滑动弧,往往要算上数十个甚至上百个圆弧;一个土坝下埋着的涵洞,其结构计算,三个人要算上三个月;水电站的调压井,其水位震荡过程,一个人要算上几十天。水利水电工程的繁琐设计计算还可以举出很多很多,而这些计算项目直至今日,在工程设计中还是必不可少的。这样的计算效率,对于“文革”前的工程技术人员来说,可能都有体会。所以,从繁琐的计算中解放出来,使更多的精力用于工程的优化,一直是水利水电工程师的愿望。这个愿望直到计算机的应用,才成为可能。这也是PC-1500袖珍计算机到手后,有那么多水利水电工程师欣喜若狂,立即将自己多年的设计计算项目编制成计算机程序的原因。
    与其它工程勘测设计部门相比较,水利水电工程勘测设计更具工程的多样性,涉及的学科多,内容广泛,计算工作量大(往往要占整个设计工作量的40%以上),更需要在分析计算上采用先进的计算技术,急需在这方面的应用软件上做很多工作。
  所以,组织编制水利水电工程的应用程序,将这些应用程序审查筛选,修订完善,汇编成册,一直是全行业的一个理想。
    1985年,水电部水利水电规划设计院电算处与水电部天津勘测设计院电算处根据我国具体情况,按水电部设计规范和设计中常用的一些算法,组织编辑了《水利水电工程 PC-1500程序集》(85版),获得了国家计算机应用三等奖。与此同时,1981年,新疆自治区科委曾以新科字(81) 046号文委托新疆水利厅以《水利水电工程设计电算应用程序的引进编制和推广应用》科研课题开展科研工作,于1985年出版了《 PC-1500袖珍计算机水利水电工程程序汇编》。经推广使用,反映良好。其它如四川、湖北等地都曾编辑出版了有关 PC-1500的程序集,也都在工程实践中得到了应用。为使《水利水电工程 PC-1500程序集》进一步完善和系统化,1986年 3月在水电部水利水电规划设计总院召开的计算机会议上决定由天津院和新疆院负责组织编委会,编辑出版新版的《水利水电工程 PC-1500程序集》。经过一年的准备,1987年3月,总院电算处主持,与天津、新疆的同志共同商议,组成了《水利水电工程 PC-1500程序集》(88版)编委会,具体安排了实施计划。会后,在全国水利水电勘测设计系统中广泛地进行了征稿,编辑了《水利水电工程PC-1500程序集》(88版)。后来,经中国计算机用户协会便携机分会的同意,总院电算处处长还支持并协助新疆、天津等地的同志组建了中国计算机用户协会便携机分会水利专业委员会,负责出版发行工作。
    《水利水电工程 PC-1500程序集》(88版)较之《水利水电工程 PC-1500程序集》(85版)和《 PC-1500袖珍计算机水利水电工程程序汇编》等有较大的扩充,实现了水利水电工程勘测设计多专业的分类,包括16个软件包,共计100多个程序:
    1、工程水文计算软件包(A), 2、泥沙计算软件包(B), 3、水利水能计算软件包(C), 4、工程水力学计算软件包(D),5、土工试验软件包(E), 6、测量软件包(F), 7、水工结构及地下建筑物计算软件包(G),8、工民建及电站厂房结构计算软件包(H),9、重力坝设计软件包(I) 10、拱坝设计软件包(J),11、土坝设计软件包(K) 12、大体积混凝土结构温控设计软件包(L),13、钢闸门结构计算软件包(M), 14、钢管岔管计算软件包(N),15、机电设计软件包(P), 16、土石方工程量计算软件包(Q)
    能源部水利部水利水电规划设计总院杨惠芳院长1990年11月在全国水利水电勘测设计系统计算机应用工作会议的工作报告中说:“......目前全系统有一批具有较高实用价值的成果。例如:《水利水电工程 PC-1500程序集》,这个程序集是在不断完善、提高的基础上为水利水电行业提供的一套较为完整的应用程序集,它包括16个软件包,154个程序。这些程序都是按有关规程规范的要求和设计的常用算法编制的,理论正确,并经过几年来工程实践的考验,可适用于中小型工程的绝大部分常规计算,同时也可用于大型工程的可行性和初步设计。目前已在全国各省、市、地区、县级水利水电设计单位推广使用,受到广泛欢迎。它的出版和推广不仅对普及计算机的应用具有重要意义,同时对提高分析计算的质量起重要作用,更可充分发挥全系统近万台 PC-1500机的效益。”
本文前面提到的几个计算项目,用《程序集》来完成,其准备数据的时间,因工作的熟练程度而不同外,每个计算只需几分钟、几秒钟。计算机的效率为工程优化设计提供了更大的可能性。
    这个《程序集》不仅适用于水利水电工程,有些软件包还适用于工民建、交通、铁路、矿山等工程设计部门使用和参考。
    随着微机技术的发展,《水利水电工程 PC-1500程序集》也发展为《水利水电工程微机通用程序集》,并且出版了两个续集。
    这个《程序集》有以下特点:
    1, 完成任务历时长,软件来源广,参与人员多。工作始于80年代初,历时10多年。它是在全国水利水电勘测设计系统征稿汇集而成。其中包括了天津、新疆、湖北、四川、湖南、江西、河北等地的工作汇总。集各地的精华,择优而成。 
    2, 双专业成果,实用性好。它是水利水电工程技术人员在学习计算机以后自己编制的程序汇总,是工程技术人员设计工作的总结。这就使得它紧扣国家的设计规范,以工程实际为算例,能解决工程的实际问题,实用性好。
    3,  计算方法先进。它源于工程设计实际,又采用了手算所不能实现的先进数学方法,更高于原先的设计计算水平。
    4, 专业设置较为齐全。内容包括了16个软件包 100多个程序,在一定程度上起到了设计手册的作用。它按照水利水电工程设计的程序,从工程水文、水利水能、泥沙、水力学、土力学、测量,进而水工结构、工民建及电站厂房、还有土石坝、重力坝、拱坝、大体积混凝土温控、钢管岔管、机电,最后还有工程量计算,形成一个完整的系列。它能够完成中小型工程的大部分常规设计计算,也可以用于审查设计时的校核计算和某些课题的研究工作。许多手算难以完成的计算项目,都可以用《程序集》轻松地完成,《程序集》已经成为工程设计人员不可缺少的工具。
    5, 操作方法简捷,易于掌握。水利水电专业的技术人员,即使不懂计算机,只要经过几天的培训,即可上机算题。各程序之间有举一返三的联系,只需学习几个范例,其它众多的程序就会迎刃而解。
    6, 发行量大。由于以上原因,《程序集》深受广大技术人员的欢迎,至今已有300多个用户,包括40多个水利水电行业的甲级设计院和众多地县设计部门。这样的发行量在水利系统的专业应用软件中是少有的,因而产生了明显的经济效益和社会效益。
    7, 国内领先水平。经专家鉴定,它是全国水利水电行业唯一的一部较为完整的《程序集》,科学技术水平高,内容全面,达到了国内领先的水平。
  1990年11月,获能源部水利部水利水电规划设计总院颁发的“七五”计算机应用优秀成果一等奖。1992年 5月,获国务院电子信息办颁发的第二届全国电子信息应用展览会优秀项目奖。1994年10月,获新疆水利厅颁发的新疆水利科技进步奖一等奖。1994年12月,获新疆自治区颁发的新疆科技进步奖三等奖。很多专家对《程序集》都有较高的评价。我国科学院院士、工程院副院长、原能源部总工程师、我国著名的水利水电建设专家潘家铮为《程序集》题词:
  “微机国内绽新花,精益求精万众夸。 多少专家心上血,凝成巨卷振中华!”  
    新疆水利厅及自治区计算机应用领导小组办公室均以文件形式批示在全疆推广使用,其它如云南、贵州、浙江、广东、陕西等都有类似情况,行政单位这样直接支持计算机专业应用软件的推广是极为难能可贵的。
    1994年《程序集》出版了续集一,1998年出版了续集二。进一步充实了各软件包的内容。这一年,我们还对程序集进行了再加工,使之可以在UCDOS及中文WIN98的DOS高分辨率屏幕下运行,曲线较过去圆滑,且尽量利用彩色。同时提供网络版,可在局域网中运行。程序安装在服务器上或者节点上,每个节点都可随时使用,等于有了数十套程序。既方便使用,还利于大单位集中管理。网络版经过多年的运行,证明了它方便、实用,得到了用户的肯定。
    2001年开始,应用户的要求,我们又组织人力,利用VB编程,将《程序集》移植到Windows操作系统上,使用可视化的操作界面,对用户更友好,只要是水利水电专业的技术人员,对于界面中的各种提示,一看就懂,更容易理解,也更少出现误操作。视窗版不但进一步订正了老版的缺陷,对绝大多数程序按照新规范的要求,进行了修改,还增加了若干新程序,例如新的钢筋混凝土规范程序,供水管道水力计算程序和防洪工程方面的程序等。为了确切地反映它的内容实质,特将它的Windows版命名为《水利水电工程设计计算程序集》
    《程序集》的维护和完善,特别是Windows版的维护和完善,还有许多工作要做,宣传普及工作也要上一个台阶,以便让它发挥更大的作用。

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