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直饮水秒流量计算与VB编程
摘要：随着人民生活水平的提高，建筑给排水工程设计中的直饮水系统也越来越多，工程设计中直饮水管道的秒流量计算也就显得比较重要了。
关键词：直饮水 概率 使用概率 设计秒流量 函数 类 循环体
随着人民生活水平的提高，建筑给排水工程设计中的系统也越来越多，工程设计中管道的秒流量计算也就显得比较重要了。
《2003全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》中第3章第62页对管道的设计秒流量计算采用的是概率法进行计算。其计算步骤如下：
1.先计算出系统的最高日用水量Qd：Qd=N×qd
式中：N—系统服务的人数 qd—用水定额（L/d.人）
2.再计算出系统最大时用水量Qh：Qh=Kh×Qd÷T
式中：Kh—时变化系数 T—系统中使用时间（h）
3.然后计算出饮用水龙头的使用概率P：P=α×Qh÷(1800×n×Q0)
式中：α—经验系数，取0.6~0.9（一般取0.8） n—龙头数量
Q0—龙头额定流量（L/s）
4.根据使用概率P，求出瞬时高峰用水量龙头使用数量m：
5.求出瞬时高峰用水量Qs：Qs=Q0×m
在上述5个计算步骤中，第4步的计算在饮用水龙头数量少时尚可手算。如果龙头数量≥12个时，手算就很麻烦了。为此，书中特意列出了表3.1.9-3 《龙头设置数量达12个以上时的使用数量》。表中对于使用概率为0.005的整数倍进行详细列表，并且表中的数量仅局限于1500个龙头。在实际工程计算中，计算出的使用概率是0.005的整数倍的可能性是很小的，对于小数量的龙头，采用内插法求解时其误差可以忽略不计；但是数量大时，其误差影响就比较大。为此，我在利用程序求解方面作了一些尝试。
在上述5个计算步骤中，第4步是整个计算过程中最难求解的一步。瞬时高峰用水量龙头使用数量m是在n个龙头中，若0~m个龙头使用概率的总和不小于0.99，则m为设计秒流量发生时的同时使用龙头个数。
在n个龙头中，任意r个同时使用的概率为Pnr：
Pnr=Cnr×(1-P)n-r×Pr
式中：Cnr为从n个不同元素中，每次取出r个不同的元素，不管其顺序组合成的组合数量：
Cnr=n！÷ (r！× (n-r)！)
在n个龙头中，任意0~m个水龙头使用的概率总和不小于0.99，其表达式为
Pn=∑r=0mCnr×(1-P)n-r×Pr
因此，我们只要按r从0到m依次求出Pnr以及Pn，并判断Pn是否满足≥0.99；如果是，则m的值就是我们所求的解。具体编程流程如下：
在上述编程流程中使用了一个Do while循环，并加了个计数器。这样，在满足条件跳出循环的时候，就可以得到m的值。
但是在计算程序执行过程中，由于VB编程自身对于计算结果的限制，对于Cnr=n！÷ (r！× (n-r)！)中的组合数，如果采用Integer变量，很容易就超出可计算的范围；如果采用Long变量或Double变量，则占用内存较多，且计算范围并未扩大很多。鉴于以上情况及所计算的概率值≤1，我考虑利用VB6提供的LOG函数(即数学函数中的ln)，对上述公式进行了转换：
㏒(Cnr)=㏒(n！)- (㏒ (r！) ㏒ (n-r)！)
㏒(Pnr)= ㏒( Cnr) (n-r)㏒(1-P) r㏒(P)
因此在程序中，需要专门设计两个新的类：第一个类，用来处理㏒(Pnr)，其源程序如下：
Function lnjc(n As Integer) As Double
Dim tempjc As Double
tempjc = 0
Do While n
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