CAD技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王一先

摘 要：在水利工程設(shè)計(jì)過(guò)程，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用得到了進(jìn)一步發(fā)展，其中CAD技術(shù)作為重要操作方式，不僅提高了設(shè)計(jì)效率，同時(shí)也優(yōu)化了設(shè)計(jì)流程，為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供了有效助力，本文基于CAD技術(shù)，結(jié)合水利工程設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)其進(jìn)行了具體研究。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù)；水利工程設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

在水利工程設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)圖都是依靠人工繪制出來(lái)，這種人工繪制出來(lái)的設(shè)計(jì)圖紙缺乏一定的立體感，而且局部位置還存在某些缺陷，在修改上還費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不僅工作效率低下，而且還會(huì)浪費(fèi)無(wú)畏的人力物力，然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，三維CAD技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為水利工程的設(shè)計(jì)提供了很大的便利。

1 CAD技術(shù)的概述

CAD技術(shù)就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，CAD利用計(jì)算與圖形系統(tǒng)的配合協(xié)助相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用不同的圖形和線條達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不同的數(shù)字信息和圖形能夠在儲(chǔ)存的過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)的檢索功能快速的查閱，CAD技術(shù)還能夠?qū)⒎爆嵉墓ば蚝?jiǎn)化，并減輕設(shè)計(jì)人員的工作量。在CAD設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)窗、剪輯、和觀看，另外在CAD技術(shù)中還能夠在設(shè)計(jì)的過(guò)程中改變?cè)O(shè)計(jì)的圖形，和針對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的修改。

2 CAD技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

2.1高效的工作率

在CAD技術(shù)中操作的口令數(shù)量比較少，想要在平面環(huán)境中進(jìn)行繪圖，只需要記住基本的繪圖口令，就能夠?qū)AD系統(tǒng)進(jìn)行操作。有了CAD技術(shù)之后，設(shè)計(jì)師能夠在短短的十幾天內(nèi)繪制出基本的圖樣，這樣不僅加快了設(shè)計(jì)的進(jìn)程，也將整體的工期提前。所以現(xiàn)在水利工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師都在使用CAD技術(shù)進(jìn)行繪圖，因?yàn)槠淠軌蛟诤艽蟪潭壬咸岣吖ぷ鞯男省?/p>

2.2圖紙精確度高

CAD軟件在使用的過(guò)程中，會(huì)針對(duì)圖紙上面的直線部分進(jìn)行精確的測(cè)量，設(shè)計(jì)師也會(huì)讓數(shù)據(jù)直接標(biāo)注在圖紙之中，為了方便日后查看尺寸。利用CAD技術(shù)進(jìn)行繪制的圖紙，不會(huì)出現(xiàn)繪制中的毫米誤差，因?yàn)樵诶L圖的過(guò)程中，可以利用口令將需要的尺寸直接錄入，CAD界面就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)尺寸的線段。所以不難看出，CAD技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑺こ虉D紙的精確度提高到更高的層次。

3 CAD技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1 CAD技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范圍

3.1.1在水工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

通過(guò)CAD分析軟件的詳細(xì)分析功能，得出三維立體草圖，待草圖設(shè)計(jì)完成之后，再根據(jù)CAD技術(shù)繪制出的剖面圖與平面圖構(gòu)建詳細(xì)的三維立體模型，使得立體空間更加明顯，再由這三維立體模型反過(guò)來(lái)對(duì)平面圖以及剖面圖進(jìn)行核對(duì)校驗(yàn)，以提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，另外在設(shè)計(jì)時(shí)要保證各方的溝通與交流能夠順利通暢。

3.1.2在地形地質(zhì)中的應(yīng)用

CAD技術(shù)可以利用復(fù)雜的數(shù)據(jù)快速地構(gòu)建出數(shù)字化的三維立體地形地貌模型，比如建立水工大壩，原始地貌，開(kāi)挖邊坡以及引水洞等三維地形圖，通過(guò)計(jì)算機(jī)精細(xì)的計(jì)算，設(shè)計(jì)出來(lái)的三維地形圖具有更高的仿真效果，與實(shí)際地形的匹配度也比較高，而且通過(guò)這種高超的仿真效果，CAD技術(shù)可以計(jì)算出一些比較復(fù)雜位置的體積大小，再根據(jù)實(shí)際的施工要求可以進(jìn)行剖面開(kāi)挖與旋轉(zhuǎn)，再利用勘測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)可以將土石方量準(zhǔn)確的計(jì)算出來(lái)。

3.2 CAD技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.2.1繪制庫(kù)容與水位關(guān)系圖

首先利用CAD技術(shù)中的表格計(jì)算功能科學(xué)有效的計(jì)算出水利工程中水庫(kù)的容量與水位數(shù)值，然后將這些數(shù)值轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)，再根據(jù)這些平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)繪制出水庫(kù)容量與水位關(guān)系圖，其具體步驟為：在Excel表格中建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，并填寫(xiě)完整表格屬性，再將勘測(cè)出來(lái)的水庫(kù)容量與水位數(shù)值一一填入數(shù)據(jù)表中，并將水庫(kù)容量的差值有效地計(jì)算出來(lái)，同時(shí)為了使繪制出的關(guān)系圖更具有直觀性，可適當(dāng)?shù)貙⒂?jì)算出的差值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，然后在CAD軟件中輸入“UCS”命令，將數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)，再在軟件中輸入“Spline”命令，讓這些已經(jīng)轉(zhuǎn)換成功的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)CAD軟件繪制出其相應(yīng)的關(guān)系圖，最后直到圖形繪制完畢即可敲擊回車(chē)鍵完成繪制。

3.2.2繪制水利工程壩面曲線圖

繪制水利工程壩面曲線圖的具體步驟為：首先在實(shí)地對(duì)壩面進(jìn)行全方位的測(cè)量，獲得最終的準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)，再利用Excel表格對(duì)所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將這些平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)復(fù)制到CAD軟件中，然后在CAD軟件中輸入“Spline”指令，以此來(lái)完成壩面曲線的繪制工作，待軟件自行繪制完成后再點(diǎn)擊回車(chē)鍵即可得出最終的曲線效果圖。

3.2.3繪制三維空間立體效果圖

繪制三維空間立體效果圖的具體步驟為：首先點(diǎn)CAD軟件中“繪制三維空間立體效果圖”的按鈕，這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框，然后在這個(gè)對(duì)話框中輸入測(cè)量好的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，再點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，這時(shí)CAD軟件便開(kāi)始自行繪制三維空間立體效果圖，待繪制完成之后會(huì)出現(xiàn)兩種不同顏色的背景，最后再點(diǎn)擊回車(chē)鍵就可得出兩種背景的立體效果圖。

3.3 CAD技術(shù)與相關(guān)軟件的融合

在水利工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用CAD進(jìn)行制圖是不能夠?qū)D紙完善的展現(xiàn)出來(lái)的，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要利用其它的軟件進(jìn)行支持，而軟件中的Office就是能夠與CAD進(jìn)行完全融合的軟件。在CAD系統(tǒng)的繪制過(guò)程中，雖然能夠處理非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)和信息，但是針對(duì)數(shù)據(jù)圖形的信息卻沒(méi)有辦法處理，在這個(gè)時(shí)候就需要Office中的Excel表格進(jìn)行協(xié)助。如果在沒(méi)有表格的協(xié)助下，CAD在數(shù)據(jù)計(jì)算的過(guò)程中將會(huì)浪費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間和經(jīng)歷。而自從有了Excel的協(xié)助將圖表制作完畢，在將表格復(fù)制粘貼到CAD中，就可以對(duì)圖表進(jìn)行修改。這樣的統(tǒng)合優(yōu)點(diǎn)多，快捷方便，容易掌握，這就是Office軟件的好處，也是CAD與Office融合的好處。

結(jié)束語(yǔ)：

CAD軟件在水利工程中的應(yīng)用非常普及，作為相關(guān)設(shè)計(jì)人員，要給予有效重視，并且要積極深入挖掘其利用價(jià)值，以提高設(shè)計(jì)水平的同時(shí)，保證水利工程設(shè)計(jì)的最優(yōu)化，從而積極解決各種設(shè)計(jì)難點(diǎn)與技術(shù)問(wèn)題，保證我國(guó)的水利工程設(shè)計(jì)水平不斷提高，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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