基于AutoCAD VBA的排洪渠快速設計

符裕紅 張代杰

摘要：以AutoCAD VBA為基礎，制定方案，選擇參數，通過編程繪制排洪渠縱斷面圖，界面清楚且操作簡單，經不斷優(yōu)化和完善，選定具體的排洪渠案例進行演示。程序運行后，只需在界面中輸入相應的高程比（縱比）和里程比（橫比）分母值、測量數據中的最高與最低高程、各個樁號對應的地面高程、渠底高程，即可實現排洪渠縱斷面的自動成圖。使排洪渠斷面繪制快速、高效、準確，加速了制圖進度，減少了工作量，提高了工作效率，使設計工作更加簡化?？纱龠MAutoCAD VBA在水利工程設計中的二次開發(fā)以及快速制圖方法的應用與推廣。

關鍵詞：排洪渠;快速設計;AutoCAD VBA

中圖法分類號：TV87文獻標志碼：A

文章編號：1006-0081（2019）01-0038-04

排洪渠是為了預防洪水災害而修筑的溝渠，也稱為排洪溝[1]，是水利工程的重要組成部分，主要用于保護某些建筑或工程項目的安全，如堤防護岸工程、清淤疏浚工程等[2]。在其設計過程中，斷面設計處理的關鍵是設計一個能夠常年保證有水的水道及能夠應付不同水位、水量的水道邊緣[3]，涉及到水位、洪峰流量、地形等諸多因素，故需改變單純梯形橫斷面。采用多層臺階狀復式斷面[4]，通過增加行洪斷面來降低水流流速，減小水流侵蝕，提高蓄洪能力，增加生境多樣性。工程圖是世界范圍通用的“工程技術語言”，是生產施工中必不可少的技術文件[5]。加快制圖速度能有效縮短工期，提高工程效率。AutoCAD是水利工程設計中的主要繪圖軟件，也是一個全球通用的繪圖軟件包[6]，在測繪行業(yè)應用普遍[7]，特別是其縱橫斷面的設計更是必不可少。經常用于渠道縱斷面設計制圖的軟件，包括AutoCAD+R14、Auto CAD + Excel、AutoCAD二次開發(fā)，但由于具體設計及要求不同，在軟件使用過程中不盡完善。AutoCAD+R14易修改、成圖好、繪圖快，但需依次繪制直線連接各個實測地面線坐標;Auto CAD + Excel需要在繪圖前進行坐標轉換[8-11];AutoCAD二次開發(fā)，能最大限度地滿足用戶需求，更加方便、快速和規(guī)范[12-13]。在以往的水利實踐中，AutoCAD VBA主要應用于地形圖的處理及公路斷面、河道、渠道、管道[14-18]等方面。

在研究中，作者經過實踐，對原先使用的AutoCAD VBA工程模塊程序[11，18]作了進一步的優(yōu)化和完善，達到直接成線和自動成圖的效果，大大提高了制圖的速度。其優(yōu)勢主要表現在以下幾個方面：①原有工程模塊在高程比例中需要對比例尺進行換算后再進行數值的輸入，優(yōu)化后的程序只需在其對話框中直接輸入比例尺分母的數值即可;②原有“挖深”和“填筑”需要按照對應的高程進行換算后再輸入，優(yōu)化后的程度只需直接在其對話框輸入具體的數值即可;③原有成圖顯示在每個對應的高程點處不能自動形成圖框，優(yōu)化后的程序能進行標示線和圖框的自動繪制。為此，本文對AutoCAD VBA在管線工程設計中的運用展開了研究。

1 排洪渠選擇

本文所選擇的排洪渠兼顧河道排洪與農田灌溉功能，建成后的主要任務是提高該地的防洪標準、有效保護人民的生命財產安全。該項目位于貴州省貴陽市花溪區(qū)高坡鄉(xiāng)杉坪村。工程設計按照相關規(guī)范[19-21]執(zhí)行，按Ⅵ等5級小型水利工程設計，按照10 a一遇洪水標準設防，排洪渠總長1 464 m。①排洪渠斷面一（0+000-0+640，0+820-1+464），長1 284 m，設計坡降0.07，過水斷面為矩形斷面，內底寬1.2 m，設計水深1.15 m，安全超高0.05 m;防洪渠邊墻寬度0.5 m，采用M7.5漿砌塊石砌筑，內側為M10水泥砂漿抹面，表面用M10水泥砂漿壓頂，縱向每10 m設伸縮縫，縫寬0.02 m，縫間用瀝青混凝土回填;底板為C15混凝土墊層0.1 m，碎石墊層0.15 m。②斷面二（0+640～0+820），長180 m，設計坡降0.07，過水斷面為矩形斷面，內底寬0.2 m，設計水深0.75 m，安全超高0.05 m;修補、加高部分防洪渠邊墻，采用M7.5漿砌塊石砌筑，全段內側為M10水泥砂漿抹面，表面用M10水泥砂漿壓頂，縱向每10 m設伸縮縫，縫寬0.02 m，縫間用瀝青混凝土回填;底板為C15混凝土墊層0.1 m，碎石墊層0.15 m。渠線根據排除洼地洪澇的要求和當地的地形、地質、水文條件進行布設，并在實地的0+320和0+680處設放水斗門調節(jié)水池，以適應灌溉用水的放水要求。地面及排洪渠高程如表1所示。

2 VBA編程設計思路

編程之前要先制定程序開發(fā)方案，設計程序編寫流程，最后通過具體程序來實現相關功能并輸出所需的結果。本文根據排洪渠的需要，綜合考慮參數設置、轉換以及數據輸入與運行輸出等主要步驟。在確定初始條件和參數選擇基礎上，對相關參數進行轉換，以AutoCAD的原點為基準，確定首個坐標點在AutoCAD中的位置，依此來確定各高程點位置，并進行自動連線[11]。

3 繪圖界面

在程序運行后的繪圖界面中，用戶通過直接在相應的標題欄中輸入排洪渠對應的高程比例（縱比）與里程比例（橫比）的分母值、最高點高程、最低點高程、樁號、各地面高程、渠底高程的相應數值，程序即可進行自動換算并確定各坐標點在圖中的位置。

本文采用案例的排洪渠工程項目參數如下：高程比例（縱比）為1/100，里程比例（橫比）為1/2 000，起始樁號為0+000，結束樁號為1+464;排洪渠縱斷面繪制選擇排洪渠斷面一中的第一段為例，樁號為0+000-0+640，其中渠底最高高程為1 264.38 m（0+000）的地面高程、最低高程為1 252.38 m（0+640）的地面高程。

具體操作為：根據排洪渠工程測量中的具體參數和數值，在高程比例對應的文本框中輸入其高程比例（縱比）值100，在里程比例對應的文本框中輸入里程比例（橫比）值2 000;選擇所有測定高程值中的最高高程和最低高程填入其相應文本框內，在最高高程處輸入1 264.38，在最低高程處輸入1 252.38;點擊“輸入”命令按鈕自動繪制坐標及相應表格;分別在樁號、地面高程、渠底高程文本框內輸入每個樁號具體對應的高程值，單擊“確定”命令按鈕自動進行地面和渠底高程線的繪制;“挖深”和“填高”在相應數據輸入后即可自動換算。程序運行完成后，在圖中補充相應的圖框、標題、標注、工程量、備注等后即可完成制圖。

4 部分程序代碼

高程柱定義：

Private Subsr_Click（）

Dim zgdz As Double

Dim zddz As Double

Dim gcbz As Double

…… ?……

高程柱文字定義

Dimgctext As Double

Dimgcd（0 To 2） As Double

Dim height As Double

表格文字定義：

Dimbgtext As String

Dimbgd（0 To 2） As Double

Dimbgheight As Double

…… ?……

高程柱線繪制及高程文字：

Dim mAs Integer

gcbz = Format（gcb.Text， "#####"）

lcbz = Format（lcb.Text， "#####"）

zgdz = Format（zgd.Text / （gcbz / 100）， "####"） * （gcbz / 100）

zddz = Format（zdd.Text / （gcbz / 100）， "####"） * （gcbz / 100）

表格文字：

Next m

bgtext = "樁 號"

bgd（0） = -50

bgd（1） = -7.5

bgd（2） = 0

bgheight = 6

SettextObj = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（bgtext， bgd， bgheight）

bgtext = "地面高程"

bgd（0） = -50

bgd（1） = -17.5

bgd（2） = 0

bgheight = 6

SettextObj = ThisDrawing.ModelSpace.AddText（bgtext， bgd， bgheight）

…… ?……

表格線：

For m = 1 To 8

bg（1） = -20： bg（2） = -（m - 1） * 10

bg（3） = -55： bg（4） = -（m - 1） * 10

…… ?……

里程轉換：

…… ?……

zdmgcz = Format（dmgc.Text， "####.##"）

zdmgcxz = Format（dmgcx.Text， "####.##"）

zdmgc1 = （zdmgcz - zddz + gcbz / 100） * gcbzv * 1000

zdmgc2 = （zdmgcxz - zddz + gcbz / 100） * gcbzv * 1000

…… ?……

高程轉換：

Dimdmx（1 To 4） As Double

Dimdmxline As AcadLWPolyline

dmx（1） = d2： dmx（2） = zdmgc2

dmx（3） = d1： dmx（4） = zdmgc1

Setdmxline = ThisDrawing.ModelSpace.AddLightWeightPolyline（dmx）

地面線、渠底線……

…… ?……

End Sub

5 結 語

AutoCAD VBA提供了強大的二次開發(fā)功能，可滿足不同用戶的需求。其主要優(yōu)勢為：基于AutoCAD VBA所進行的二次開發(fā)，能快速、高效、準確地繪制水利工程中的各種坡面溝渠、農飲工程管道、截排水溝等水利管線縱斷面圖;能減少工作量、加快繪圖速度、縮短設計周期、增強設計質量、提高工作效率。通過研究與實踐，旨在使AutoCAD VBA二次開發(fā)能全面應用于水利工程設計中，并對基于AutoCAD VBA排洪渠快速設計方法的應用和推廣起到積極促進作用。

參考文獻：

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[20]GB50288-99灌溉與排水工程設計規(guī)范[S].

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