大坝监测数据分析中EXCEL的应用研究

杜晨晖+曹慧君

摘要：我国幅员辽阔，南北差异非常大，水资源的分布非常不均衡，地质情况也非常复杂，为了保证人们的用水安全，建设了许多水库，水库日常的运行工作中需要精心的维护管理才能够安全稳定的工作运行，这就需要对水库大坝进行安全监测。文章以某座水库为例，分析了Excel函数的应用，从而使得水库大坝观测数据分析更便捷、直观。

关键词：大坝监测；安全监测；数据处理；Excel；水库运行；水资源 文献标识码：A

中图分类号：TP391 文章编号：1009-2374（2017）07-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.027

1 概述

在水电站的维护管理中，对水库大坝的监测是极其重要的一项内容，保障了水库大坝日常的运行安全。通过监测技术得到了许多大坝的数据信息，我们对这些数据信息进行系统的分析，可以及时地获取大坝工作运行的实际状态，为水电站的调度与日常维护提供可靠的数据信息。但是在实际的安全检测工作中，监测点是非常多的，每个监测点的数据信息非常多，在许多时候我们需要得到某个事件说明的时候，就需要在这些数据信息中寻找想要的信息，一般需要人工来进行，其效率就会非常慢，并且使用人工就非常容易出错，其结果也会出错。然而Excel有着数据信息统计的能力，只需要使用一些常用的函數功能，就能够很容易处理需要检测的数据信息，进而提高数据信息的分析能力。

2 函数工具

在Excel软件里面函数工具极其多，在大坝监测工作中所用到的函数工具主要有以下三种：

2.1 运算符号

在函数公式中，需要用到很多运算符号，主要有算术运算符号、逻辑运算符号、文本运算符号、引用运算符号等，这些运算符号和数学计算法则比较一致的，其运算逻辑也相同。

2.2 查找与引用

Excel系统的查找与引用，主要是把符合有些条件的字符串与数值按照要求查找并引用到指定的单元格内或者放在公式中。我们在对大坝进行监测中会获取许多的数据信息，这些数据信息在分析处理的时候，经常会用到LOOKUP函数与VLOOKUP函数。

LOOKUP函数主要的功能是一个数值和一行数据或者一列数据逐一进行比较，在找到匹配数值之后，把另外一组数据信息中所对应的数值提取出来，但是这种函数公式只能够进行模糊查找。

VLOOKUP函数主要是一个数据与整个表对比，并非像LOOKUP函数那样和某一列数据或者某一行数据进行对比，并且使用VLOOKUP函数公式可选择的范围比较广，精确查询与模糊查询都可以。

2.3 IF函数

IF函数通常用在真假值的判断之后，按照逻辑判断真假值的返回找出不同结果。在大坝监测的数据分析中，在查找函数没有办法在所选表格区域当中找到匹配值，系统会出现“#N/A”的错误值，在“#N/A”错误的时候，可能分析内容起就很容易出错，有时候还要结合其他函数一起使用才行。

3 大坝监测数据分析Excel的应用

3.1 数据的收集

在水库大坝监测工作中，要对监测出来的数据进行分析研究，我们要先明确想要的结果，并且根据实际需求来收集整理监测数据信息，通过Excel函数工具把这些数据信息整理成想要的结果。

3.2 成图

在大坝监测数据分析工作中，Excel函数工具中有插入图表的功能，可以对数据信息进行研究分析整理成想要的图表，一般情况下都是采用散点图来分析趋势的。

4 实例

以某水电站为例，使用Excel函数工具来分析监测数据信息。该水电站工程是大型水电工程，水电站工程的主要任务是发电。水库蓄水位正常的是1300米左右，洪水位约为1300米，死水位大约为1285米，水库的总容量为1.59亿立方米，总装机100兆瓦，保证出力约10兆瓦，装机利用小时数3500小时，今年来平均年发电量约4亿千瓦小时。这个水电站挡水的建筑物是碾压式沥青混凝土墙坝，大坝顶的高程大约为1300米，防浪墙顶的高程大约为1300米，大坝顶的宽度大约为10米，坝高最高为大约为90米，大坝的长度约为439米。在大坝的上游设置半米左右厚混凝土的护坡，在大坝的下游设置预制的网格梁，可以种植草皮来护坡。心墙顶厚度大约为0.5米，心墙两侧摆放过渡料，水平的宽度一般为3米，在大坝的两岸设置4个测压孔，测压孔的参数见（表1）。

4.1 数据的统计与图表

从数据库中导出测压计的历史数据（表2），从测压计的历史数据来看每个测压点的数据信息相互交错，如果要从这些复杂庞大数据库里面找到想要的数据信息，就会用到Excel函数工具数据库里面的每项数据，复制粘贴到各种工作表中：

在使用Excel函数工具把数据进行汇总之后，会发现在数据列里面出现了许多“#N/A”错误，使得过程线无法连续，因此用Excel函数工具来判断数据是否是“#N/A”错误，Excel函数工具的使用可以得到连续的过程

线图。

4.2 数据分析

对上述数据表格进行研究分析，能够发现UP1测压管的历史过程线和库水位的历史过程线的关联非常密切，其相关性非常强，我们结合其他数据信息得知，左岸UP1测压管钻孔和水库内是通着的。

5 结语

总而言之，在以上的实例分析中仅仅使用了Excel数据分析工具中很少的一部分功能，即已经达到了大幅减少大坝安全数据分析工作量的目的，Excel数据分析工具还有很多，通过其强大的分析功能，能够进行各种数据处理并辅助监测人员进行决策，通过更加直观的表达方式大大地提高数据分析工作效率。

参考文献

[1] 赵小莉，李芙蓉，王立志.浅析水库大坝变形监测分析与预报[J].水利大坝监测，2015，23（25）.

[2] 范荣辉，蒋奎伟，周娟.试论Excel的统计分析工具在水库大坝监测中的应用[J].科技创新与应用，2015，20（16）.

[3] 钟慧强，付志国，孙小明.论Excel数据分析工具与图表工具应用[J].计算机应用，2014，29（16）.

作者简介：杜晨晖（1976-），男，江西南昌人，供职于国网江西省电力公司柘林水电厂，研究方向：大坝安全监测。

（责任编辑：蒋建华）