陳萬寶　張嘉明　馬天皓　張世偉

摘要：為了彌補BIM建模軟件Autodesk Civil 3D在水土保持工程設計中的局限性，解決傳統(tǒng)棄渣場設計工作無專業(yè)輔助設計軟件、信息化水平低、二三維設計轉(zhuǎn)換困難等問題，利用C#語言、Winform界面開發(fā)、Civil 3D API及部件編輯器、MVC架構(gòu)模式對Civil 3D平臺進行二次開發(fā)。通過分析棄渣場各設計步驟的業(yè)務流程，研發(fā)了適用于水土保持工程棄渣場設計的專業(yè)平臺，實現(xiàn)了容渣量分析、穩(wěn)定性計算、以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心的快速建模與出圖算量等功能，并應用于引洮供水二期（骨干）工程多個棄渣場的施工圖設計中。結(jié)果表明：該平臺將工程設計規(guī)范與帶有步驟引導的可視化操作界面相關(guān)聯(lián)，在彌補棄渣場設計無專業(yè)輔助軟件的同時，極大地提高了設計效率和設計質(zhì)量，有效地推動了棄渣場設計從二維向三維轉(zhuǎn)換。

關(guān) 鍵 詞：棄渣場設計； 水土保持； Civil 3D二次開發(fā)； C語言； 二三維一體化

中圖法分類號： TV222.1

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.04.025

0 引 言

BIM技術(shù)作為水利勘察設計行業(yè)數(shù)字化發(fā)展的重要手段和有效方法，在水利水電行業(yè)工程全生命周期各階段逐漸展開應用［1-4］。水土保持工程與工址地形地貌密切相關(guān)，Civil 3D具有數(shù)據(jù)化、模擬化、可視化等功能，為水土保持工程設計提供了很好的技術(shù)支持。但目前中國水土保持領(lǐng)域?qū)ivil 3D的應用尚淺，Civil 3D現(xiàn)有功能與水土保持專業(yè)貼合度不足，依靠CAD圖紙的傳統(tǒng)設計與BIM設計并存現(xiàn)象廣泛存在［5］。棄渣場設計是水土保持設計中的一個重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)棄渣場設計工作無專業(yè)輔助設計軟件、信息化水平低，工程設計人員繪制斷面設計圖效率低且工作重復，圖紙標準化困難，使用橫斷面法在Excel中計算工程量工作量大、容易出錯。近年來，BIM技術(shù)在棄渣場設計工作中逐漸應用并發(fā)展，但是目前BIM技術(shù)在棄渣場設計中的應用僅停留在Civil 3D應用的探索階段［6-9］，開發(fā)的部件通用性不強，剖切的斷面不能滿足施工圖的要求，不具備高效率建模、高質(zhì)量出圖、算量、方案調(diào)整等功能。通過Civil 3D API結(jié)合C#語言對Civil 3D軟件進行二次開發(fā)，自主增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算功能模塊，創(chuàng)建、操作三維模型，為解決上述問題提供了新的思路。國內(nèi)對于Civil 3D軟件二次開發(fā)的研究起步較晚，2021年金瑞等［10］針對水運工程航道整治工程開發(fā)了BIM設計平臺，極大地提高了設計質(zhì)量和生產(chǎn)效率。2022年賈興斌［11］對鐵路隧道棄渣場設計進行了提高設計效率和質(zhì)量的研究，但對復雜地形和二三維結(jié)合方面未進行探討。因而，BIM應用過程中亟需一種新的技術(shù)去打通二維設計向三維設計轉(zhuǎn)換的“壁壘”。本文結(jié)合水土保持專業(yè)棄渣場設計的特點，基于Civil 3D包含建模和繪圖功能的特點，進行具有針對性的棄渣場二三維結(jié)合設計的研究開發(fā)。

1 設計思路

1.1 棄渣場BIM正向設計

棄渣場設計包括棄渣場原始地形、容渣量分析、堆置方案設計，以及攔渣工程、防洪排導工程、后期利用或植被恢復等防護措施設計［12］。工程設計中須基于精確的原始地形，綜合考慮多種因素進行棄渣場選址，受選址地形影響，堆置坡面和防護建筑物通常沒有固定的形式。對于涉及大量重復性工作的渣場設計項目，使用三維設計軟件進行設計有利于設計成果可視化，顯著提高設計工作效率。AutoCAD Civil 3D是土木工程建筑信息模型解決方案，廣泛適用于勘察測繪、地形地貌、道路交通、水利水電、土地規(guī)劃等領(lǐng)域。Civil 3D不僅具備AutoCAD的全部繪圖功能，而且可以精確創(chuàng)建原始三維地形，將地形曲面作為參考創(chuàng)建與源數(shù)據(jù)保持動態(tài)關(guān)聯(lián)的路線、縱斷面等智能對象，設計人員可以通過場地設計、創(chuàng)建路線、縱橫斷面設計等功能逐步實現(xiàn)棄渣場的建模，快速實現(xiàn)工程量計算與施工圖生成。常規(guī)Civil 3D軟件雖然和CAD的界面相似，但操作邏輯復雜、專業(yè)貼合度不足，需要結(jié)合具體專業(yè)設計場景研發(fā)適用于棄渣場工程的BIM專業(yè)化設計平臺和方法。

1.2 平臺系統(tǒng)架構(gòu)

棄渣場二三維一體化設計平臺系統(tǒng)基于AutoCAD Civil 3D與Visual Studio 2019搭建開發(fā)環(huán)境，采用C#語言［13-14］對Civil 3D進行二次開發(fā)，將棄渣場設計中的固定步驟做成專業(yè)設計版塊，通過分析提煉各步驟的業(yè)務流程研發(fā)出符合水土保持專業(yè)習慣的棄渣場BIM設計平臺，見圖1。同時，將零散操作流程融入具有引導性步驟的用戶界面，使復雜過程簡單化，實現(xiàn)了容渣量分析、堆置方案設計、擋渣墻設計、排水措施設計、植物措施設計等核心功能。設計人員無需長時間培訓就可快速掌握該平臺操作方法，實現(xiàn)三維設計。該平臺的應用可降低建模成本，提高設計效率和質(zhì)量。

系統(tǒng)建設總體框架采用MVC三層架構(gòu)模式，貫徹了以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心的設計思路，實現(xiàn)了基于一套設計數(shù)據(jù)進行棄渣場快速建模與出圖算量、方案優(yōu)化等，并已在多個水土保持工程棄渣場設計中成功應用。所有設計數(shù)據(jù)均存儲于dwg文件中，設計數(shù)據(jù)可重復利用，實現(xiàn)了讓設計師回歸設計本

身的數(shù)字化設計，提供了一種有效推動棄渣場二維設計向三維設計轉(zhuǎn)換的參考方法。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示。

2 平臺開發(fā)

2.1 地形數(shù)據(jù)處理

Civil 3D是通過先創(chuàng)建后選擇數(shù)據(jù)源的方式定義原始地形曲面，數(shù)據(jù)源通常在不同的圖層，包括點、等高線、DEM等。手動操作時需要把用到的等高線等數(shù)據(jù)分離出來，數(shù)據(jù)量較大、圖層較多時操作不便，且電腦容易出現(xiàn)卡頓情況。該平臺開發(fā)了創(chuàng)建棄渣場功能，點擊按鈕程序自動過濾包含等高線等包含高程信息的圖層，經(jīng)用戶確認數(shù)據(jù)源圖層識別正確后一鍵生成原始地形曲面，大大提高了曲面創(chuàng)建效率。

2.2 堆置方案

2.2.1 容渣量分析

Civil 3D中計算容渣量是通過求兩個曲面的體積實現(xiàn)的，要實現(xiàn)容量分析需要重復構(gòu)建堆渣曲面，再以地形曲面為基準計算容渣量，堆渣曲面構(gòu)建繁瑣且工作重復，嚴重影響設計效率。針對這一需求，平臺開發(fā)了容渣量分析功能，用戶只需指定坡腳位置并輸入堆置邊坡設計參數(shù)，就可一鍵點擊生成容渣量曲線，見圖3。用戶修改參數(shù)后，可再次生成分析圖表，同時將分析結(jié)果保存在曲線對象中供用戶查詢。

所生成的圖3容渣曲線中存儲的分析結(jié)果可用于方案比選、優(yōu)化，選定一條容渣量曲線，還可根據(jù)容量查詢高程值、根據(jù)高程查詢?nèi)萘恐?，見圖4。

2.2.2 堆置方案設計

堆置方案設計包括各級邊坡、馬道、渣頂曲面的構(gòu)建。Civil 3D的放坡功能不夠靈活，不能滿足所有類型的堆置坡面構(gòu)建；通過創(chuàng)建要素線結(jié)合放坡功能可以比較靈活地創(chuàng)建曲面，但手動構(gòu)建要素線過程繁瑣且重復工作量大、效率低，也不利于方案變更優(yōu)化。

針對以上問題，平臺通過把繁瑣的手工操作過程梳理成具有步驟引導的業(yè)務流程，將堆置方案設計場景歸納為兩種情況進行功能二次開發(fā)。① 平行于坡腳線情況：利用內(nèi)置“連接寬度和坡度”部件，動態(tài)構(gòu)建不限級數(shù)的多級邊坡部件，指定坡腳多段線，一鍵即可生成堆置坡面，見圖5（a）。② 垂直于溝道線情況：堆置邊坡曲面沿著溝道線流向布置，更適用于溝道型渣場。基于用戶繪制的溝道縱軸線，系統(tǒng)提出了一種基于三維多段線的邊坡曲面構(gòu)建算法，一鍵生成邊坡要素線、各級邊坡和馬道曲面，并提供添加特征線的操作選項，生成邊坡曲面如圖5（b）所示。另外，堆置方案設計功能允許多個設計方案并存，極大提高了方案比選的效率。

2.3 植物措施設計

基于堆置方案設計中創(chuàng)建的各級堆渣坡面、馬道和渣頂，對不同部位進行植物措施布置，措施上包括植物護坡、綜合護坡、馬道排水、馬道植物措施、渣頂植物措施。平臺按三北、北方、黃河流域地區(qū)建立了常用的樹草種數(shù)據(jù)庫，用戶首先選取措施部位，然后設計整地方式、選擇樹草種和種植密度等。系統(tǒng)根據(jù)各部位曲面面積及植物措施設計數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計工程量。

2.4 工程措施設計

棄渣場涉及的工程措施有攔擋工程、防洪排導工程等，包含擋渣墻、排水溝等建筑物，建模繁瑣且工作重復。設計人員需花費大量的時間和精力去創(chuàng)建BIM模型，但剖切的縱橫斷面及標注、樣式等往往不符合出圖習慣，模型利用率較低，導致BIM設計效率低，應用推廣困難。針對這些痛點問題，秉持以數(shù)據(jù)驅(qū)動、輔助設計為核心的設計原則，自主開發(fā)了基于縱橫斷面設計數(shù)據(jù)完成三維建模、二維出圖、工程量統(tǒng)計、方案優(yōu)化等二三維一體化設計功能模塊。

2.4.1 業(yè)務流程分析

按規(guī)范要求，棄渣必須設置專門的堆放場地并修建攔渣工程，包括擋渣墻、攔渣壩等，以防止棄渣流失對周邊環(huán)境造成危害［15］。擋渣墻的設計主要包括平面線路、縱橫斷面、細部構(gòu)造設計和擋渣墻穩(wěn)定性驗算。為避免棄渣場上方的坡面洪水沖刷棄渣，在坡面一般應綜合考慮布設截、排水溝導排洪水，排水溝的設計包括平面線路、縱斷面、橫斷面和水力學計算。在Civil 3D中，用戶可以通過常用選項板中的功能區(qū)按鈕功能，通過創(chuàng)建路線、曲面縱斷面、設計縱斷面、自定義部件、創(chuàng)建道路、創(chuàng)建采樣線等步驟完成從線路、縱橫斷面設計和模型創(chuàng)建。以擋渣墻設計為例，業(yè)務流程分析見圖6。

2.4.2 斷面設計開發(fā)

Civil 3D自帶功能進行平縱橫設計操作復雜、操作步驟專業(yè)貼合度不足，平臺通過對棄渣場設計的業(yè)務流程梳理，將建筑物平面線路設計、縱斷面設計、橫斷面設計等步驟融入到一個操作界面，用戶只需按照先后順序切換界面并輸入設計數(shù)據(jù)即可完成設計，無需培訓也可完成設計工作。以擋渣墻設計為例，工作流程優(yōu)化見圖7。

為了方便用戶根據(jù)平面線路進行縱斷面設計、建筑物布設，平臺開發(fā)了一鍵樁號標注工具，并可以交互繪制多段線方式創(chuàng)建縱斷面設計線。建筑物橫斷面設計是基于參數(shù)化部件，Civil 3D自帶的部件和裝配不能滿足所有的應用場景。在部件編輯器中定義輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、目標參數(shù)，對擋渣墻、排水溝等建筑物結(jié)構(gòu)、地基、開挖等進行詳細設計，創(chuàng)建完部件并進行組裝就可完成各個結(jié)構(gòu)體標準橫斷面的設計。為了實現(xiàn)參數(shù)化建模，在部件中定義的輸入?yún)?shù)需同時在縱橫斷面設計操作界面定義輸入項。因后續(xù)標準化出圖、計算各部位結(jié)構(gòu)材質(zhì)工程量、創(chuàng)建開挖曲面及動態(tài)對象樣式需要精確定位到點、線、面，在創(chuàng)建自定義部件的過程中，需要給每個“點”“連接”及“造型”添加代碼。

2.4.3 建模與算量

橫斷面設計輸入數(shù)據(jù)對應于自定義部件參數(shù)，同時建筑物材質(zhì)、伸縮縫等參數(shù)在出圖過程中用于標簽標注、動態(tài)創(chuàng)建縱斷面顯示樣式、橫斷面顯示樣式、路線標簽樣式、代碼集樣式等，以滿足水保棄渣場施工圖相關(guān)規(guī)范和出圖要求。用戶只需按照自己的設計理念輸入或修改相關(guān)數(shù)值即可快速生成三維模型，見圖8。建模的同時軟件后臺自動創(chuàng)建采樣線，并計算建筑物結(jié)構(gòu)、地基、開挖、夯填等部位的工程量。

3 平臺功能

3.1 出 圖

為使項目中模型、圖紙、表格標準統(tǒng)一，平臺將圖層、模型命名、材質(zhì)、顏色、字體、線型線寬等按照規(guī)范和習慣進行了標準化。本平臺利用各步驟措施設計模塊的同一套斷面設計數(shù)據(jù)，點擊繪圖按鈕可一鍵成圖。

Civil 3D自身可以利用縱斷面圖功能和橫斷面圖功能針對三維模型進行剖圖，然而Civil 3D的縱橫斷面圖對象樣式、標注欄、標簽樣式等操作復雜，操作時間成本高且難以達到符合出圖習慣的樣式。平臺利用Civil 3D地形曲面、開挖線創(chuàng)建精準的優(yōu)勢，提取出通過模型剖切的三維地面線，并與二維圖繪制、標注功能融合，充分利用了二三維設計數(shù)據(jù)。出圖效果見圖9。

3.2 分析計算功能

排水措施設計中包括設計流量計算和水文計算。① 設計流量計算指截排水溝設計流量計算，平臺開發(fā)了水文計算和排水溝水力學計算功能。棄渣場攔擋、護坡、排水等防護措施設計應在渣體穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進行，因此須根據(jù)棄渣場地形、地質(zhì)及水文條件等進行擋墻穩(wěn)定性驗算，確保渣場穩(wěn)定［12］。② 擋土墻穩(wěn)定性計算包括滑動穩(wěn)定性驗算、傾覆穩(wěn)定性驗算、地基應力及偏心距驗算。平臺穩(wěn)定性計算功能的計算方式采用SL 379-2007《水工擋土墻設計規(guī)范》附錄A土壓力計算提供的計算方法［16］。

3.3 工程量統(tǒng)計

使用Civil 3D自帶功能計算工程量的過程中，用戶首先需要在自定義部件時為各種材質(zhì)的輪廓點、線和造型添加數(shù)量繁多的部件代碼，再創(chuàng)建大量開挖道路曲面和體積曲面，然后創(chuàng)建采樣線并逐個采樣上一步創(chuàng)建的曲面和道路模型。為提高生產(chǎn)效率，方便用戶快速統(tǒng)計工程量，平臺通過對棄渣場各個部位、建筑物的進行標準化編碼設計，實現(xiàn)了用戶在一鍵點擊完成設計的同時，自動完成工程量計算并將計算結(jié)果存儲在對象擴展數(shù)據(jù)中。用戶只需點擊工程量表按鈕，系統(tǒng)自動查詢數(shù)據(jù)并生成符合出圖習慣的工程量表。

3.4 知識推送

設計人員在輸入設計數(shù)據(jù)時經(jīng)常需要參考設計規(guī)范等文檔資料，查找資料耗時耗力。為了方便用戶，平臺對用戶操作界面的數(shù)據(jù)入口動態(tài)關(guān)聯(lián)資料數(shù)據(jù)庫。通過在后臺添加文字、圖片、文檔等多種格式的規(guī)范、政策文件，完成相關(guān)數(shù)據(jù)向前端界面的自動推送，示例見圖10。

4 工程應用

引洮供水二期（骨干）工程渠線總長571 km，主要建設內(nèi)容有1條總干渠，6條干渠及2條分干渠，18條供水管線，總長176 km。主體工程以隧洞為主，沿線共布置隧洞171座，總長約370 km。布置棄渣場209處，占地面積110.22 hm2，堆渣量643.63萬m3，設計總工期70個月。充分考慮棄方綜合利用后，仍有大量棄渣需在規(guī)劃棄渣場集中堆放。項目區(qū)山高坡陡、短歷時降雨量和降雨強度大，

溝壑密度大，運渣困難，棄渣場選址和水土保持措施設計工作難度大。

在施工圖設計階段，使用該軟件進行棄渣場設計、建模、出圖、算量，有效提高了計算效率，設計成果精度更高，也使棄渣場安全穩(wěn)定得到保障且與周圍環(huán)境充分融合。棄渣場基本情況如表1所列。

表中所列棄渣場主要分為溝道型和坡地型兩種，對于坡地形渣場，選擇堆置方案設計功能中的“平行于坡腳線”選項，拾取對應的坡腳設計線；對于棄渣場所在溝道蜿蜒曲折及分叉的復雜地形情況，用戶需指定溝道線，一鍵創(chuàng)建棄渣場曲面和原始地形曲面，來進行容渣量分析。棄渣場曲面的創(chuàng)建將Civil 3D放坡、求曲面交線、體積分析等多種功能整合在一起，用戶按照自己的設計理念輸入渣場堆置方案設計相關(guān)數(shù)值（初步確定棄渣場按1∶2邊坡分級堆渣，設置每級堆渣高度5～8 m，馬道寬2 m），

即可得出設計渣場堆置方案對應的容渣量高程曲線、表格及渣場三維實體堆置效果，可直觀獲得容渣量及其所對應的高程，同時也可通過容渣量一鍵查詢按鈕來對其進行查詢。根據(jù)棄渣場堆置方案設計及項目區(qū)自然概況，設計人員可自主選擇適地適生的植物，對渣場邊坡及平臺進行植物措施設計。該模塊整合了喬灌草常見植物圖例模塊，方便一鍵出圖填充。利用Civil 3D動態(tài)關(guān)聯(lián)的工作模式，計算棄渣場水土保持措施各部位的工程量，并生成工程量表，同時可根據(jù)實際情況按照用戶選擇的工程進行查詢、統(tǒng)計、輸出和人工調(diào)整。棄渣場水土保持措施設計橫斷面發(fā)生變化，工程量會同步設計橫斷面協(xié)調(diào)變化，無需人為重新反復進行統(tǒng)計，相比傳統(tǒng)工程量統(tǒng)計方法，效率提高且精確度較高。

在引洮二期工程中應用本軟件進行棄渣場施工圖設計，與手工方式相比提高效率約3～5倍。該軟件開發(fā)的堆置方案設計、擋渣墻設計、排水溝設計模塊均支持多個設計方案并存，每次輸入的設計數(shù)據(jù)均可反復修改使用，方案迭代優(yōu)化效率比手工方式提高10倍左右。應用本軟件出圖算量、分析計算，準確率和效率比未開發(fā)前有了很大提高。

5 結(jié) 論

針對傳統(tǒng)棄渣場設計信息化水平低、二維設計轉(zhuǎn)換三維困難的問題，通過對三維BIM設計軟件Civil 3D二次開發(fā)，將水土保持棄渣場工程設計的工作模式和Civil 3D工作流進行有機融合，利用Civil 3D包含建模和繪圖功能的特點，研究開發(fā)了棄渣場二三維設計平臺軟件。

（1） 各功能模塊均采用步驟引導設計界面，將復雜的操作過程精簡為設計流程，降低建模難度，減少培訓時間，提高設計效率。把設計人員從繁雜的建模、制圖、算量等操作中解放出來，把更多的時間精力用于設計本身。

（2） 統(tǒng)一數(shù)據(jù)入口并關(guān)聯(lián)資料庫，標準化的輸入不僅減少設計師重復勞動的時間，也保證了設計風格和標準的連續(xù)統(tǒng)一。容渣分析、堆置方案設計等模塊支持多個設計方案并存，便于設計人員進行方案比選、迭代優(yōu)化。

（3） 平臺以數(shù)據(jù)驅(qū)動、輔助設計為核心設計原則，輸入設計數(shù)據(jù)均可保存，三維建模和二維出圖共享一套數(shù)據(jù)，提供了一種有效推動棄渣場二維設計向三維設計轉(zhuǎn)換的參考方法，有利于BIM平臺軟件的推廣應用。

參考文獻：

［1］王寧，陳嶸，楊新軍，等.基于BIM技術(shù)的水利工程三維設計研究與實現(xiàn)［J］.人民長江，2017，48（增1）：156-159.

［2］陳龍，陳凱，汪子書.BIM技術(shù)在水利工程施工組織設計中的應用探討：以南水北調(diào)東線某工程為例［J］.中國高新科技，2021（16）：45-47.

［3］趙杏英，陳沉，汪洋，等.BIM模型整合應用現(xiàn)狀及關(guān)鍵因素分析［J］.人民長江，2021，52（增2）：279-282.

［4］王軍.水利工程BIM標準編碼及清單計價的應用研究［J］.人民長江，2021，52（增2）：157-160.

［5］張鵬利，崔超，賈寧霄.BIM在黃金峽水利樞紐工程設計中的應用研究［J］.人民長江，2022，53（5）：149-155.

［6］高飛，何京拔，湛漢溪.AutoCAD Civil 3D軟件在棄渣場設計中的應用［J］.人民長江，2017，48（12）：12-14.

［7］常勝.Autodesk Civil 3D在大型棄渣場規(guī)劃設計中的模擬研究［J］.吉林水利，2022（3）：6-9.

［8］張哲.基于Autodesk Civil 3D的復雜棄渣場堆渣二次設計［C］∥遼寧省水利學會水與水技術(shù)（第9輯）.沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，2019.

［9］陳瑜.Civil 3D在溝道型渣場三維建模方法的應用［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2021（11）：46-49.

［10］金瑞，肖春紅，朱明，等.基于Civil 3D的航道整治BIM設計平臺開發(fā)［J］.水運工程，2021（4）：169-174.

［11］賈興斌.基于Civil 3D的鐵路隧道棄渣場三維設計軟件研究［J］.鐵道標準設計，2022，66（6）：105-109，158.

［12］索麗生，劉寧.水工設計手冊.第3卷，征地移民，環(huán)境保護與水土保持［M］.北京：中國水利水電出版社，2013.

［13］王磊.AutoCAD Civil 3D.NET二次開發(fā)［M］.上海：同濟大學出版社，2018.

［14］朱致遠，牛志偉，張宇，等.Revit二次開發(fā)在水閘工程擋土墻設計中的應用［J］.人民長江，2021，52（2）：117-121.

［15］中華人民共和國水利部.水土保持工程設計規(guī)范：GB 51018-2014［S］.北京：中國計劃出版社，2014.

［16］中華人民共和國水利部.水工擋土墻設計規(guī)范：SL 379-2007［M］.北京：中國水利水電出版社，2007.

（編輯：黃文晉）

Study on 2D and 3D integration design platform for spoil area based on Civil 3D

CHEN Wanbao，ZHANG Jiaming，MA Tianhao，ZHANG Shiwei

（Gansu Investigation Design Institute of Water Conservancy and Hydropower，Lanzhou 730000，China）

Abstract： In order to remedy the limitations of Autodesk Civil3D in the design of water and soil conservation projects，and solve the traditional spoil area design problems，such as lack of professional auxiliary design software，low level of informatization，and difficulties in 2D and 3D design conversion，we adopt the method of secondary development of Civil 3D platform with C# language，Winform interface development，Civil 3D API and Subassembly Composer and MVC architecture mode.By analyzing the business process of each design step of the spoil area，a professional platform suitable for the design of the spoil area of water and soil conservation project is developed，which can realize the functions of slag capacity analysis，stability calculation，rapid modeling and mapping calculation.The platform has been successfully applied in the design of multiple spoil areas in water supply project of transferring water from Taohe River.The results showed that the platform associated the engineering design specifications with the visual operation interface of step guidance，which greatly improved the design efficiency and design quality while made up for the lack of professional auxiliary design software in the design of spoil areas，and effectively promoted the transformation of the design of spoil areas from two-dimensional to three-dimensional.

Key words： spoil area design；soil and water conservation；secondary development of Civil 3D；C language；2D and 3D integration

收稿日期：2022-07-01

作者簡介：陳萬寶，男，工程師，碩士，主要從事水利信息化工作。E-mail：891516064@qq.com