应用vba技术自动生成给水管网等水压线p

1、PAGE PAGE 4 应用AutoCAD中VBA技术自动生成等水压线 薛同站 董如何 （安徽建筑工业学院 合肥 230022）摘要：根据管网水力计算结果，通过基于环的三角网格的划分方法，利用AutoCAD中内嵌的VBA编程，进行管网水压线的自动绘制，生成等水压线速度快且精确度高，可为给水管网优化设计、给水管网系统优化调度提供技术支持。关键词：给水管网；VBA ；三角网格； 等水压线1、VBA简介及绘制等压线的意义VBA的全称是Visual Basic for Application,它是Visual Basic的子集。由于AutoCAD的VBA是嵌入在AutoCAD内部的,与AutoCAD共

2、享内存空间,代码完全在进程内执行,所以执行速度比用C语言开发的ADS应用程序还要快。作为开发工具,VBA还提供了一种高效而强大的集成开发环境,实现对程序的编辑、运行和调试。给水管网等压线可用来判定管网设计和运行的技术合理性，如水压线分布较密，则说明该处的水力坡降较大，管径偏小；对管网的运行工况进行分析时，水压线的分布反映出各个区域的管网压力情况，为给水系统的优化调度提供技术依据，同时也为以后的管网改建和管网建设规划提供数据；运用计算机模拟改建的管网，等水压线可以直观地反映技改的情况。2、基于环的三角形网格的划分三角形是凸边形，给水管网的各个节点是离散分布的数据点，可将这些离散分布的点通过建立全

3、复盖且不重叠的三角形网格联系起来，在三角形网格上绘制等水压线图，文献(1)提出选择靠近管网图形中间的节点开始进行三角形网格的划分，忽略了管网各个节点之间的联系，而且计算量比较大。给水管网的节点在建立管网的物理模型时，通过管网的环已经把各个节点联系起来，环与节点之间的关系通过环节点矩阵KL(I，J) （2）得到反映，由此可以考虑在确保获得最佳三角形的前提下，根据管网的环节点矩阵对各个环进行三角形网格划分，即基于环的三角形网格划分。对于有m个实环、n个节点及L根管段的管网，三角形网格划分后可获得的三角形个数为： S= 式中： LOTN(i)i环的管段数定义数组KL(S，4)表示进行三角形网格划分完

4、毕后形成的新的环节点矩阵。数组LG（S，3）表示新的环管段矩阵。首先设定所有管长及每个节点与自身之间的距离为无穷大，从已编环号管网的第一个实环开始计算环内每两个节点之间的距离，通过比较找出距离最小的两个节点i，j（这两个节点之间无管段连接），然后利用管网的衔接矩阵a(i，j)（2）判断出与这条边两个端点之间均有管段（假设管段编号为g1，g2）连接的节点K，即a(i，k)=-1，a(j，k)=-1的节点，连接此三点所构成的三角形就是第一个三角形。同时规定连接节点i、j的管段长度为无穷大并将其作为本环中的一根管段，管段号为L1，因此有KL1(1，1)=k, KL(1，2)=i， KL(1，3)=j

5、， KL(1，4)=k；LG1(1，1)=g1， LG1(1，2)=L+1， LG1(1，3)=g2,新的管网衔接矩阵a1(i，j)=-1，如此循环下去，将所有的实环都划分为三角形，新的基本关系矩阵和衔接矩阵也同时生成。3、等压点的计算假设一整体编号为k的实管段ij，节点i的坐标为x(i)，y(i)水压值为p(i)，定义两个一维数组kst(L1)和ked(L1)，分别表示管段水压值较大、较小的节点（L1为划分三角形网格后管网的管段号）。以1m为间隔计算等水压点，管段k上等水压点的个数可由下式计算得出：count(k)=int(p(kst(k)-int(p (ked(k)表示等水压点的坐标值和水

6、压值的数组分别记为xdeng(k，t)，ydeng(k，t)，hdeng(k，t)t为管段上等水压点的个数，t可设为一个较大的整数。管段上第一个等水压点的水压值为：hdeng(k，1)=int(p(kst(k)管段上最后一个等水压点的水压值为：hdeng(k，count(k)=int(p(ked(k)+1)中间等水压值取hdeng(k，1)和hdeng(k，count(k)之间的整数：hdeng(k，dcount(k)=hdeng(k，1)-dcount(k)+1式中dcount(k)表示管段上的第n个等水压点。采用内插法可求出水压值为hdeng(k，p)的第p个等水压点的位置坐标：r=(hd

7、eng(k，p)-p(ked(k)/(p(kst(k)-point(ked(k)xdeng(k，p)=x(ked(k)-r(x(ked(k)-x(kst(k)ydeng(k，p)=y(ked(k)-r(y(ked(k)-y(kst(k)4、追踪等压点并连成等压线 由于三角形网格中的等水压点具有连续性，即在三角形一边上如有等水压点，则其它两边之一必存在等水压点，因而可追踪一条等水压线的所有等水压点，然后将水压值相等的等水压点用样条曲线连接就得到管网的等水压线。利用VBA中的Addspline方法绘制光滑的样条曲线需要三个参数（3）。第一个参数是样条曲线上所有拟合点的坐标矩阵，第二个和第三个参数分

8、别为样条曲线起点与终点的切点坐标。Addspline方法不能直接将求出的等水压点坐标连接成线，而是首先要确定样条曲线的起点和终点，其次在将等水压点连接成线时，要考虑等水压点的排序。在新的三角形环内逐环搜索等水压值点，等水压线的起点和终点即该曲线上的两个边界点，将被搜索到一次，将编号较小的点作为起点，另一点作为曲线的终点。从曲线的起点开始，比较等水压点所属的环号，与起点同环号的等水压点必为第二点，重复上述过程，等水压点的顺序得以确定。五、实例 图 一 某城市给水管网三角网格图图一是一旅游城市给水管网图和利用所编制的程序自动生成的三角网格，运用AutoCAD中内嵌的VBA编程,采用VBA中的Add

9、spline方法（4），把离散的等压点；连接成光滑曲线，并把水压值(绝对水压)自动标注于水压线图上，绘制结果如图二所示。 图 二 某城市给水管网等水压线图 实例证明，本文提出的基于环的三角网格的划分，将离散的给水管网各节点联系起来，运用AutoCAD中内嵌的VBA编程，绘制给水管网等水压线图具有算法稳定、简单，适用范围广，绘制精确度高等优点。可以为给水管网系统实时调度管理提供有力的技术支持。 参 考 文 献李强、刘遂庆. 三角形网格法绘制给水管网等压线 J 给水排水，1999，No.9：24王国明. 城镇给排水工程程序设计 M 合肥工业大学出版社， 2002李凤华. AutoCAD 2002/

10、2000 VBA开发指南 M 清华大学出版社 2001王桥医. 对AutoCAD曲线拟合的改进 J 株洲工学院学报 1996，No.3：4548On the Application of the VBA Technique of AutoCAD of Forming automatically Isopiestic Line Xue Tong-zhan Dong Ru-he (Anhui Institute of Architecture Industry He Fei 230022)Abstract: According to the result of hydraulic computat

11、ion , water distribution network is divided into triangular net on the basic of the loop. The isopiestic lines of water distribution network are plotted quickly by making VBA program under the background of the AutoCAD. The exact isopiestic lines can provide technique sustain for the designation of water distribution network and operati