P-III型水文频率分析软件——EXCEL完全版(增强版)
P_III型分布频率分析在Excel中的实现及应用_黄继文
PIII 型分布频率分析在 Excel 中的实现及应用
黄继文
( 山东省水利科学研究院 , 山东 济南 250013) 摘 要 : 探讨没有其他专业绘图 软件帮助的情况下 , 在 Excel 中 利用规划求解 、GAMMADIST 和 GAMMAINV 函数 实现用 P -III 型曲线进行水文频率计算 , 为广大基层水 文工作者 提供一个既 简单又便 捷的水文 频率分 析计算 的方法 。 关键词 : Excel ; P -III 型分布 ; 频 率分析 ; GAMMADIST 函数
图 1 GAMMADIST 函数计算示意
5 应用实例
根据 P -III 型分布密度函数和 GAMMADIST 函数的关系 , 在 对某一系列( 降雨 、径流或其他 系列) 采用 适线法 进行频 率分析 时 , 可以在 Excel 中进行 。 现有某站 1960 ～ 2003 年降水量系列资料 , 见表 1 。 试 用 P III 型分布进行适线分析 , 并计算频率为 P =50 %、 P =10 %、 P =1 %、 P =0 . 1 %时的降雨量 。
图 2 相对误差计算示意
( 7)利用 Excel 中的 规 划求 解功 能 优化 配 线 , 反 求 α 、β 、b 值 。 可采取最小二乘法 准则以 偏差平 方和最 小为目 标 , 但 为了 照顾频率值较小的点以相对误 差平方和最小为目标较好 。 调用 Excel 中规划求解功能 , 以 b 、α 、β1 值为变量 , 计算方法见图 3 、图 4 。 如图所示 , 规划求解“ 目标 单元格” 为 相对误差 平方 和 , 目标 值选“ 最小” , 可变单元格为 b 、α 、β1 值 , 然后点 击“ 求 解” 。 最终 求出的结果 b 、α 、β 1 值分别为 167 . 27 、6 . 05 和 77 . 86 。 ( 8) 根据确定的 b 、α 、β1 值利用 GAMMAINV 函 数就可 以计 算出不同频率下的降 水量值 , 计算方法见图 5 。
P3频率曲线的绘制
1.前段时间，邹同学发了份课程设计给我做，当中碰到利用E xcel绘制海森机率格纸问题，虽然网上有很多相关的软件，但始终是首次碰到，现将自己琢磨的一些结果写于此。
水文频率计算中采用的海森机率格纸是一种特殊的坐标系统,其纵坐标为均匀分格的常规数学坐标,横坐标与频率值(下侧概率)的标准正态分布分位数有关。
由于标准正态分布分位数在P=50%处为零,而海森机率格纸在P=0.01%时的横坐标值为零,因此海森机率格纸横坐标值计算公式可表示为:LP=-U0.01%+UP (6)式(6)中,LP为海森机率格纸中频率P对应的横坐标值;UP为频率P对应的标准正态分布分位数;U0.01%为频率P=0.01%对应的标准正态分布分位数。
标准正态分布分位数可以用E xcel软件中的内置函数NORMSI NV(P)直接计算,结果的精度可达到±3×10-7。
函数NORMS INV为返回累积标准正态分布对应的自变量,该函数的详细说明和用法可参考Excel软件的帮助。
海森机率格纸纵向网格线的绘制海森机率格纸的横向网格线为均匀分布,可直接由Exc el软件的图表功能自动生成,而纵向网格线不能直接由Ex cel软件的图表功能自动生成,因为海森机率格纸要求的纵向网格线是不均匀的。
纵向网格线的绘制可以通过向图表中添加一个系列的XY散点图来完成,下面以某站流量频率计算用海森机率格纸的绘制为例进行介绍,具体方法如下:1、设置纵坐标的最大值与最小值(如图1所示)新建Excel工作簿,将工作表“Sheet3”重命名为“流量机率格纸数据点”。
在本工作表D2单元格中输入“1800”,设置纵坐标最大值为1800,在D3单元格中输入“0”,设置纵坐标最小值为0。
注意:针对不同的研究对象,应选择合适的纵坐标最大值。
Excel在P_型分布频率计算中的应用研究(1)
∞
a 0)
A - 1 - B( x - a0 )
e
dx
( 5)
令 t = B( x - a0 ) , 则 : P=
∫
tp
∞
- 1 - t tA e dt = 1 -
1 # (A )
t ∫
0
t
p A - 1
e - t dt ( 6)
式中, tp = B( x p - a 0) 由式( 3) 、 ( 4) 、 ( 7) 可得离均系数: 5 p= x p - x CS 2 = t p2 CS x CV
∑( x i
12 10 14 8 9 8
x pi ) 2 831 400 541 410 614 129 864 712 193 727 754 916
由表 1、 2 可 见, 本 文方法 不只局 限于调 整 C S , 而是三个参数互动优选, 符合各参数均有“ 求 矩差” 的实际 , 在计算过程中无随意性 , 概念清楚 , 精度较高 , 过去由于计算工作量大而限制了它的 广泛使用。 而应用 Excel 软件来优选上述参数, 使 计算过程变得非常简便。
2
表 2 实测流量系列各种参数估计方法对比计算表 方法 矩法 极大似然法 试错适线法 三点法 加求矩差法 本文方法 8 8 8 9 9 8 x 860 860 860 020 075 967 CV 0. 42 0. 45 0. 42 0. 45 0. 45 0. 45 CS 0. 73 1. 22 1. 26 1. 02 0. 97 0. 99
域, “ 真值” 立刻浮出水面。 5. 3 关于海森机率格纸 尽管本文提出的频率计算方法没有使用机率 格纸, 事实上 Ex cel 在绘制海森机率格纸以及在 其上标注频率点据和绘制频率曲线方面有其独到 之处。 取 P 0 为坐标原点, 用下式将频率 P 的直角 坐标即可转换成海森机率格纸的横坐标 D : D = - NORM SINV ( P 0) + NORM SINV ( P ) ( 16) 用式( 16) 对频率 P 进行转换 , 能方便地把水 文变量的经验频率点据和理论频率曲线绘制在海 森机率格纸上 , 但由于 Excel 图表中刻度网格线 只能是等间距的 , 如果绘制横向疏密不等的网格 线 , 需要在图表“ 数据源” 的“ 系列” 中增加网格线 系列, 并用“ 文本框” 加注相应的频率标识 , 此处不 再赘述。 参考文献:
浅谈Excel在水文资料整编成果表中的应用
浅谈Excel在水文资料整编成果表中的应用
范玉梅; 时钧
【期刊名称】《《吉林农业C版》》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】作为一款具有表格制作、数据输入、观察直观、修改简易、易学易上手的功能软件,同时也是微软公司Microsoft Office系统的重要组成部分之一,Excel 软件目前在各行业被广泛应用并受到人们的欢迎。
本文就Excel软件在水文资料整编成果表中的应用意义及相关功能作简单阐述及介绍。
【总页数】1页(P184)
【作者】范玉梅; 时钧
【作者单位】吉林省水文水资源局白山分局吉林白山134300
【正文语种】中文
【中图分类】P337
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基于EXCEL的水文频率计算软件开发
基于EXCEL的水文频率计算软件开发水文频率计算是水文学中的重要内容，可以帮助工程师和研究人员了解水文事件的规律性，并为水资源规划和管理提供可靠的参数。
在过去，水文频率计算通常是使用手动计算方法进行的，这种方法耗时且容易出错。
随着计算机技术的发展，开发基于EXCEL的水文频率计算软件可以提高计算的精确性和效率。
1.界面设计：软件的界面应该直观、简洁，并提供用户友好的导航和操作方式。
可以采用EXCEL的表格和图表功能来展示数据和计算结果。
用户可以通过输入数据、选择计算方法等方式与软件进行交互。
2.数据输入：软件应该支持用户方便地输入水文数据，包括降雨量、径流量等。
可以采用表格模式，用户可以手动输入数据，也可以从外部文件导入数据。
3.数据处理：软件需要对输入数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值处理、数据转换等。
可以利用EXCEL的数据处理功能进行这些操作，如筛选、填充、函数计算等。
4.频率计算：软件应该支持常见的水文频率计算方法，如经验公式法、理论分布法、参数估计法等。
可以利用EXCEL的统计函数和公式进行计算，或者集成一些常用的水文计算工具。
5.结果展示：软件应该能够将计算结果直观地展示给用户，包括频率曲线、设计洪水位、洪水容积等。
可以利用EXCEL的图表功能和数据处理功能来生成图表和表格，突出计算结果中的关键信息。
6.结果输出和存储：软件应该支持将计算结果导出为EXCEL文件或其他常见格式，方便用户进一步分析和使用。
同时，软件需要提供保存计算结果的功能，以便用户在后续操作中访问和使用这些结果。
7.错误处理和提示：软件应该能够有效地处理用户输入错误或计算错误，并给出相应的提示和建议。
例如，如果用户输入的数据有缺失或错误，软件可以提示用户进行修正或补充；如果计算过程中出现错误，软件可以提醒用户检查输入数据或选择其他计算方法。
8.软件优化：为了提高软件的运行效率和用户体验，可以对软件进行优化。
例如，可以设计适当的算法和数据结构，避免不必要的计算和重复操作；合理使用EXCEL的函数和公式，避免复杂和低效的计算过程。
水文P-III频率曲线计算软件开发研究
水文Ｐ－ＩＩＩ频率曲线计算软件开发研究作者：靳晟雷晓云李慧来源：《南水北调与水利科技》2009年第05期摘要:我国水文频率计算一般采用P-Ⅲ型频率曲线,它是推求工程水文设计值最为基础的重要依据。
为了解决传统水文频率计算目估适线法计算工作量大和一些水文频率计算软件计算准确性低的问题,现主要研究了如何利用软件开发工具DELPHI7.0、SQL SERVER 2005、EXCLE 来实现自动绘制海森机率格纸、经验点据、水文P-III频率曲线及推求指定频率水文变量设计值的方法,可为同类软件开发提供较好参考。
关键词:P-III频率曲线;海森机率格纸;DELPHI7.0;SQL SERVER 2005;EXCEL中图分类号:P333文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2009)05-0070-03Hydrological P-III Frequency Curve Calculation Software Development ResearchJIN Sheng, LEI Xiao-yun, LI Hui(College of Water Conservancy and Civil Engineering,Xinjiang AgriculturalUniversity,Urumqi830052,China)Abstract: Generally the hydrological frequency analysis has adopted P-Ⅲ frequency curve in China, which is an important foundation to solve the engineering hydrological design data. Considering application of the traditional hydrological frequency calculation visual adaptability line method on solving the design data needs to do much calculation works, and some calculation software has poor accuracy, this paper mainly has researched the technical method to develop the hydrological P-Ⅲ frequency curve calculation software based on the software DELPHI7.0, SQL SERVER 2005 and EXCEL. The hydrological P-Ⅲ frequency curve calculation software can automatically draw the Haisen probability checked paper and empirical data and hydrological P-Ⅲ frequency curve, which is easily applied to solve the hydrological design methods.Key words: P-III frequency curve; Haisen probability checked paper; DELPHI7.0; SQL SERVER 2005; EXCEL根据SL44-93《水利水电工程设计洪水计算规范》,我国水文频率计算一般采用P-Ⅲ型频率曲线。
利用Excel绘制P_型频率曲线
良好接地。
四、西潮河闸防雷方案西潮河闸位于射阳县黄沙港镇境内，年雷暴日为46天，属多雷区，加之地处水陆交界处，建筑物及其内部设备极易遭受雷击。
所以本着“安全、可靠、先进、经济、适用”的原则，根据国家有关防雷技术规范的要求，结合工程实际情况，西潮河闸采取了如下防雷方案：1.直接雷防护利用办公楼、启闭机房屋顶的避雷带和四周墙面内的柱钢筋作为引下线，与梁钢筋相互焊接，组成一个完整的接地系统，把进入建筑物的水管、金属管道等金属构件作良好电气连接。
这样，整座水闸、办公楼就形成了一个理想的“法拉第笼”屏蔽网，不但能使雷电流有良好的散流途径，均压分流，而且整座建筑物形成统一的等电位系统，保持均压作用。
为改善接地效果，在办公楼背面及西潮河闸南北端各增设一组接地体，并与现有接地连成一体，以形成共用接地装置，其接地电阻不大于1.0Ω。
2.感应雷与雷电侵入波防护在直击雷防护措施完善合格的前提下，对雷电入侵的可能通道进行必要的防护。
（1）在综合布线时避免将线缆靠近避雷带或引下线布设，因为避雷带及其引下线有雷电流通过时会在周围的邻近导体上产生较强的感应电动势，从而对线路上的设备造成损害。
进出户线路采用埋地缆进入，并用金属导管屏蔽，屏蔽金属管在进入建筑物或机房前重复接地，铠装电缆两端金属外皮接地，其冲击接地电阻均小于30Ω。
（2）电源系统的防护①在总配电房配电柜安装一只电源防雷箱，作为电源一级防护，使大部分雷电能量在该级得到初步释放。
②在办公楼配电箱及闸控室两配电盘分别安装一只电源防雷箱，作为电源二级防护，以降低电源线的雷电波残压，防止其进一步危害设备。
③在各视频监控线路分别安装一只防雷器，各电脑采用电源防雷防雷专用插座，以进一步降低雷电能量，保护设备。
五、结语雷电防护不是简单的避雷设施的安装，而是一项要求高、难度大的系统性工程。
除了要依据系统防雷的科学理论采取相应的防护措施，进行有针对性的防护外，还应委托有资质的专业防雷检测机构定期检测防雷设施，设立防范雷电灾害责任人，对新增建筑和新增设备的防雷系统应进行重新设计和建设。
应用Excel绘制水文频率曲线的方法
应用Excel绘制水文频率曲线的方法杨柏桢;王志红【摘要】本文对运用EXCEL表格绘制水文频率曲线,既简单又实用,完全可以将它直接应用到工程水文计算和频率曲线绘制上.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】4页(P31-33,38)【关键词】Excel;函数;工程水文;频率曲线【作者】杨柏桢;王志红【作者单位】安图县水利局,吉林,安图,133600;安图县水利局,吉林,安图,133600【正文语种】中文【中图分类】P333.9M icroso ft Excel(简称Excel)是M icrosoft Office中的一个重要组件,具有强大的计算功能,为工程水文及水利计算中的有关计算提供广阔的平台。
利用Excel可以有效提高工程水文及水利计算的速度和精度,具有快速、简便、灵活的特点。
特别是使用Excel的“拖动充填”、“排序”、“插入函数x”、“图表”等功能,充分体现其优越性,可以充分解决工程水文及水力计算的有关问题。
本文可以通过其内置功能介绍如何比较轻松准确的绘制水文频率曲线。
其具体绘制步骤如下：1 制作海森机率格纸主要运用 EXCEL电子表格中的NORM SINV函数进行计算。
(详见图1)在表中B2单元格中输入公式：拖动单元格右下角的填充柄,将公式复制到本列其他单元格中。
在表中C6单元格中输入公式：拖动单元格右下角的填充柄,将公式复制到本列其他单元格中。
在表中D2单元格中输入最小值,如“0”;在D3单元格中输入最大值,如“1600”;在D4单元格输入“=D2”;在 D5单元格输入“=D3”。
拖动单元格右下角的填充柄,将公式复制到本列其他单元格中。
在表中E2单元格中输入公式：拖动单元格右下角的填充柄,将公式复制至本列E25单元格止。
在表中E26单元格中输入公式：拖动单元格右下角的填充柄,将公式复制到本列其他单元格中。
2 绘制海森机率格纸在图1表格中点击“插入”菜单中的“图表”命令,在“标准类型”的“图表类型”表框中选择“XY散点图”,在“子图表类型”表框中选择“散点图”。
巧用excel实现P-Ⅲ型频率曲线绘制
巧用excel实现P-Ⅲ型频率曲线绘制摘要：本文提出了用Excel软件解决水文计算中P－Ⅲ型频率曲线的特殊函数计算方法。
实践证明，该方法计算准确、快捷和规范，绘图标准、精美，有较高的实用价值。
关键词: Excel；频率计算；图形绘制Abstract: This paper puts forward using Excel software to solve the calculation of hydrology P - Ⅲtype frequency curve calculation method of special function. Proved by practice, the method to calculate accurately, fast and standardized, drawing standards, exquisite, have high practical value.Key words: Excel; frequency calculation; graphics rendering1概述在工程设计的水文计算以及实际运用的水文复核工作中，经常推求不同频率洪水或各种保证率的水位及流量等，这就要对一些样本系列进行排频并绘制PⅢ频率曲线。
一般都采用手工计算的方法绘制经验频率曲线，然后进行适线，推求理论频率曲线，计算查表工作很繁琐。
Excel是全世界最广泛使用的办公软件之一。
Excel本身功能强大，包括打印，文件处理，格式化和文本编辑。
常用的Excel内置大量函数，界面熟悉，可连接到多种数据库。
经过一些简单设置，完全可以胜任此项工作，既简便、又经济。
2 机率格纸的绘制普通坐标纸上绘制的频率曲线存在着两端曲率大，曲线不便外延的问题，1913年海森提出使用正态机率格纸，即以x为纵坐标，以为横坐标，使正态曲线在这种图纸上呈直线形式。
尽管水文变量大多不呈正态分布，绘在海森机率格纸上的频率曲线仍是曲线，但曲率已大为减缓，所以生产上一直使用已印制好的海森机率格纸进行频率计算。
Excel在水文工作中的应用
£=($£"+1)"
(8)
令0戸必，称为模比系数,则由式(8)可得：
Kp=$IC,+1
(9)
由已知"、Cv、Cs值，在工作表某一单元格内编辑式(8)
式(9),可
2相的值，绘制P-W曲线。
1.3 用GAMMAINV函数计算对应频率2的％值
函数GAMMAINV为返回r偏态分布的累积函数的逆函
数，即：GAMMAINV(2、a、0)="
函数GAMMAINV使用迭代法计算。给定一个频率值，函数
GAMMAINV开始迭代，直到结果精确到3 x 10-7。
$>=Cs/2GAMMAINV(1-P,4/Cs2,1)-2/Cs
(10)
2为超过频率，给定某一 p Cs就可得相应的$2值L 在工作表某一单元格内编辑公式，找到函数GAMMAINV
并输入2、Cs、a、0值，可分别计算出$2、"2值。
格内 三项检验的公式， 统计数
统计量!,to以
水
站2016年水位流量关系线为， 计算
结果,
16
统计 数 式,结果
1-0.5*)/ !npq =(l"-0.5$l-0.5)/0.5(11) 式中：！为统计量;"为测点总数;"为正(负)号个数;P、&为正 负号概率，各为0.5。 2.2适线检验
按测点水位由低到高排序，从第二点开始统计偏离正负号 变换,变号为1,否则记0。
［关键词］Excel;水位流量；P-,N线；土壤含水量；大断面 ［中图分类号］TP391.13;P33 ［文献标识码］B
0前言
Excel是美国微软公司基于Windows操作系统开发的办公
自动化软件Microsoft Office的重要组成部分。经过多次升级，
基于EXCEL的水文频率计算软件开发
基于EXCEL的水文频率计算软件开发
王双银;向友珍;朱晓群;黄燕荣
【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(034)004
【摘要】以Windows XP,Microsoft EXCEL和VBA为开发环境,研制了一套集绘图与计算于一体的水文频率分析软件,其中包含了常用的Γ分布、极值分布、正态分布和对数正态分布4种频率分布线型.该软件采用矩法初估水文系列的均值和变差系数(CV),采用权函数法初估偏态系数(CS),既可进行单水文要素的频率分析,也可进行多水文要素的频率曲线合成.
【总页数】4页(P113-116)
【作者】王双银;向友珍;朱晓群;黄燕荣
【作者单位】西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨
凌,712100
【正文语种】中文
【中图分类】P333
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5.基于VB和Excel的水文频率计算软件的开发及应用 [J], 秦国民
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巧用excel实现P-Ⅲ型频率曲线绘制
巧用excel实现P-Ⅲ型频率曲线绘制摘要：本文提出了用Excel软件解决水文计算中P－Ⅲ型频率曲线的特殊函数计算方法。
实践证明，该方法计算准确、快捷和规范，绘图标准、精美，有较高的实用价值。
关键词: Excel；频率计算；图形绘制Abstract: This paper puts forward using Excel software to solve the calculation of hydrology P - Ⅲtype frequency curve calculation method of special function. Proved by practice, the method to calculate accurately, fast and standardized, drawing standards, exquisite, have high practical value.Key words: Excel; frequency calculation; graphics rendering1概述在工程设计的水文计算以及实际运用的水文复核工作中，经常推求不同频率洪水或各种保证率的水位及流量等，这就要对一些样本系列进行排频并绘制PⅢ频率曲线。
一般都采用手工计算的方法绘制经验频率曲线，然后进行适线，推求理论频率曲线，计算查表工作很繁琐。
Excel是全世界最广泛使用的办公软件之一。
Excel本身功能强大，包括打印，文件处理，格式化和文本编辑。
常用的Excel内置大量函数，界面熟悉，可连接到多种数据库。
经过一些简单设置，完全可以胜任此项工作，既简便、又经济。
2 机率格纸的绘制普通坐标纸上绘制的频率曲线存在着两端曲率大，曲线不便外延的问题，1913年海森提出使用正态机率格纸，即以x为纵坐标，以为横坐标，使正态曲线在这种图纸上呈直线形式。
尽管水文变量大多不呈正态分布，绘在海森机率格纸上的频率曲线仍是曲线，但曲率已大为减缓，所以生产上一直使用已印制好的海森机率格纸进行频率计算。
Excel在水文频率计算中的应用
Excel在水文频率计算中的应用
吴明官;任中海;周庆欣;吴跃红
【期刊名称】《水文》
【年(卷),期】2001(021)005
【摘要】为了完善现有水文频率计算软件,针对该软件存在的不足,巧妙地应用Excel表格及图形处理功能,首次开发了Excel水文频率计算软件.该软件的最大特点是根据水利水电工程设计的不同需求,在A3、A4、B5等不同规格的打印纸上,输出横向或纵向的各种比例的水文特征值频率曲线图,操作简单易学,而且输出的成果可以直接制版,成品制作的效果很好.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】吴明官;任中海;周庆欣;吴跃红
【作者单位】黑龙江省水利水电勘测设计研究院,黑龙江,哈尔滨,150080;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,黑龙江,哈尔滨,150080;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,黑龙江,哈尔滨,150080;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,黑龙江,哈尔
滨,150080
【正文语种】中文
【中图分类】TP3173:P333.9
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电子表格在洪水频率分析中的应用——以淮河王家坝水文站年最大洪峰流量系列为例
电子表格在洪水频率分析中的应用——以淮河王家坝水文站
年最大洪峰流量系列为例
郑希娟;李岩
【期刊名称】《水文》
【年(卷),期】2002(022)004
【摘要】洪水频率(或重现期)是指一定时期内某种洪水出现的机率.目前我国对单个站点的洪水频率分析习惯于采用皮尔逊Ⅲ型分布.这种方法需要查表并用机率格纸进行手工适线,比较繁琐,而且受人为因素影响大.以淮河王家坝水文站年最大洪峰流量系列为例,应用电子表格,采用极值分布、皮尔逊Ⅲ型分布和三参数对数正态分布等多种洪水频率分析方法进行洪水频率计算并加以对比研究,得出该站的不同重现期的洪峰流量,以供广大水文工作者参考.
【总页数】5页(P37-41)
【作者】郑希娟;李岩
【作者单位】水利部东北勘测设计研究院,吉林,长春,130021;水利部水文局,北京,100053
【正文语种】中文
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凯; 陈邦慧
3.2017年淮河流域秋汛特点分析——以王家坝站为例 [J], 王井腾; 苏翠; 胡友兵; 李文杰; 赵梦杰; 冯志刚
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