fx-5800P计算器编程在北方水文测验中的应用

周艳军，吴高庄，柳 恒，张 羽

（松辽委水文局黑龙江上游局，黑龙江 黑河 164300）

水文测验进行数据采集过程中现场测验需要进行大量的数据运算，计算方法重复性强，计算过程复杂。采用计算机语言编程，虽然可以快速地完成现场测验数据运算需要，但是由于北方春季、秋季气温低，冬季江上测验更是寒冷，笔记本耐寒能力差，低温下电池效率低，寒冷天气更不适宜电脑的操作，而且笔记本电脑体积、重量大，携带和移动灵活性差，不利于北方高寒条件下水文测验工作的快速完成，增加了测验人员冻伤的风险。

普通计算器计算过程连续性差，效率低，易产生人为按键错误，影响了测验的第一时间。采用日本SHARP公司生产的PC-1500袖珍电脑虽然解决复杂的计算问题，但该产品怕冻，易损坏，携带不方便。

fx-5800P是卡西欧公司于2006年10月引入中国市场的fx-4850P的升级产品，它的外形与普通的计算器差别不大，体积小，重量轻，携带方便。 fx-4850P耐低温能力与普通计算器一样，计算能力更强，用户可以根据需要进行计算公式的编写存储，相比普通计算器最大的优点是具有编程功能，简单易学，存储功能强大，程序调用方便，能够快速准确的完成复杂的数据运算，现已成功应用于北方黑龙江干流的水文测验工作中。

1 fx-5800P计算器编程程序菜单

按1（NEW）键进入图 1左2图的程序文件名输入界面，用户最多可以输入12个字符作为程序文件名，完成响应后按键进入图1右2图的文件模式菜单，要求选择程序文件的运行模式，有COMP，BASE-N与 Formula三种模式可以选择。按1键选择COMP模式进入图1右图的程序输入与编辑状态；按3键选择Formula模式为进入用户自定义公式输入与编辑状态，此时，状态行显示FMLA。 按2(RUN)键运行程序，按3(EDIT)键编辑程序，按4(DELETE)键进入删除文件命令菜单。（详细操作请参照该说明书）

图1 程序菜单

2 水文测验计算编程应用实例

2.1 封冻期垂线流速计算（悬杆法）

1）传统计算器计算方法。首先测量出水深H和冰厚B数据，其差值算出有效水深HH（HH=H-B），依据有效水深HH大小范围，判断采用几点法进行流量测验，有效水深HH≥0.6 m，垂线采用三点法（相对点位系数为0.85，0.5，0.15）测流；有效水深1.4 m≤HH＜0.6 m，垂线采用二点法（相对点位系数为0.8，0.2）测流；有效水深HH＜0.4 m，垂线采用一点法（相对点位系数为0.5）测流。采用几点法测流确定后,流速仪下放测流位置为h（h=HH×相对点位系数+B）。每个冰孔的侧流数据重复相同的计算过程。传统计算器计算方法缺少连续性，数据需要逐一推求，计算过程未得到简化，效率低，按键次数多，易出错。

2）fx-5800p计算器编程方法。fx-5800p计算器编程只要懂得vb的初步编程技术，结合说明书和已有应用程序实例就可以进行编程。根据需要编好相应的水文测验程序，调用时，程序窗口输入冰厚、水深，程序会自动判别运行处理，即可得到最终的计算结果h组数据，并具有回放功能，省去了中间烦琐复杂的计算过程，计算过程迅速，结果准确可靠。以三点法计算器显示过程为例：

2.2 流冰期观测均分起点距

1）传统计算器计算方法。图2所示为流冰期观测均分起点距的示意图，用经纬仪在测流断面读出左右水边的竖直角，分别为β1和β2，视线高差=庄顶高程+仪器高-水位，所以水面宽=视线高差×（tanβ1-tanβ2），水面宽除以 9平分为8条垂线，顺着水流方向，从右水边开始起点距依次加上平分距离，得到的结果分别除以视线高差为该条垂线的正切值，算出正切值所对应的角度即为该条垂线的竖直角。

每次观测由于水位不同，所以测验流冰前都要做上述的计算工作。计算用时3～5 min，如果对于北方春季阵性流冰期，计算过程超过5 min就有可能完成不了测验工作，失去一次测验宝贵资料的机会。

2）fx-5800p计算器编程方法。每次测验前只要输入水位、仪器高、庄顶高的值后，程序会自动算出视线高差，然后输入左右水边的竖直角按一下键，显示1条垂线的角度，再按一下键，转换为角度单位，然后再按显示下一组角度数据。8条垂线都显示完后程序停止运行，大大节省了计算过程，争取了测验时间。

2.3 流冰计算

上述两实例针对北方外业工作取得了较好的应用，fx-5800P型计算器同时也能计算较复杂的内业工作。在实例

图2 流冰期均分起点距简易图

2.2 中测得的数据进行起点距、漂流距离、流速等的计算，用传统的方法非常复杂，耗时耗力。用fx-5800P型计算器编程可以大大简化计算过程，程序编好后只要输入仪器高、庄顶高、水位、上下端面竖直角、水平角、漂流时间后，连续按键，程序会自动算出起点距、漂流距离、流速等数值。省时省力，结果准确。

3 结语

北方水文测验用fx-5800P型计算器来编程的方法，体现了该计算器类结构化BASIC语言易编易用和方便携带的特点。很好地解决了重复性且复杂的水文外业计算，节省了工作时间，尤其在寒冷的北方，冬季气温很低，减少测验时间就是保证人员及测流仪器的安全。同时在流冰期测验中，也提高了均分垂线的效率，保证在短时间来冰能够测得到、测得准。大大减少了外业和内业的工作量。