CAD技術(shù)在水利水電勘測(cè)行業(yè)中的應(yīng)用研究

任興田

（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計(jì)研究院 四川南充 637000）

CAD技術(shù)在水利水電勘測(cè)行業(yè)中的應(yīng)用研究

任興田

（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計(jì)研究院 四川南充 637000）

目前，CAD技術(shù)在機(jī)械、電子設(shè)計(jì)以及航空等領(lǐng)域中得到了較為廣泛地應(yīng)用，近年來，由于CAD技術(shù)的不斷發(fā)展，水利水電勘測(cè)行業(yè)中，對(duì)于CAD技術(shù)的應(yīng)用也越來越多。而設(shè)計(jì)是水利水電勘測(cè)工作中的一個(gè)重要工作，CAD技術(shù)應(yīng)用在水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)中，對(duì)于提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度及其效率而言有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先對(duì)CAD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要地概述，重點(diǎn)對(duì)其在水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中存在的問題及措施進(jìn)行了探討，并對(duì)CAD技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行了一定地思考。

CAD技術(shù)；水利水電勘測(cè)行業(yè)；應(yīng)用

1 引言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，CAD技術(shù)逐漸成為未來工程設(shè)計(jì)發(fā)展的主要方向，并且在機(jī)械、電子設(shè)計(jì)、建筑以及航空等領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用，在水利水電工程中使用CAD技術(shù)，可以將更加精確的方案進(jìn)行對(duì)比，在提高工程品質(zhì)、減少工程設(shè)計(jì)周期、降低工程造價(jià)，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量等方面具有重要意義。

2 CAD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 水利水電工程CAD制圖的有效性

隨著計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展，Office辦公軟件已經(jīng)成為家喻戶曉的軟件之一，在CAD繪圖技術(shù)也逐步完善的情況下，CAD與Office達(dá)到完美的、充分的融合，大大的提高了水利水電工程設(shè)計(jì)圖的有效性。與Office有關(guān)軟件的相互融合，取得了很明顯的效果。在水利水電工程勘測(cè)以及建設(shè)的施工中，比如：圍堰、大壩、建筑等，在制作施工設(shè)計(jì)圖的時(shí)候，需要列出詳細(xì)的材料明細(xì)表，這就需要在CAD中制作材料表的表格。如果是用手工來制作材料表格，然后在表格中填寫對(duì)應(yīng)材料的文字?jǐn)?shù)據(jù)，這樣下來，不但工作效率低下，而且數(shù)據(jù)可能不夠準(zhǔn)確，文字的排版也不夠美觀。運(yùn)用CAD技術(shù)與Office辦公軟件，首先在Excel中填制表格，完成后，再選擇CAD Entities（圖元），再表格轉(zhuǎn)化為CAD格式后，就可以對(duì)相關(guān)的文字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編寫。這樣一套程序下來，可以以最有效的方式來完成水利水電工程的圖紙制作。

2.2 水利水電工程CAD制圖的準(zhǔn)確性

眾所周知，水利水電工程建設(shè)最大的特點(diǎn)就是復(fù)雜性和特殊性。利用CAD制圖技術(shù)制作出圖后，在不足的地方進(jìn)行修改，就可以得到想要的數(shù)據(jù)資料結(jié)果。這種方法快捷、方便。不僅在水利勘測(cè)與建設(shè)上能夠運(yùn)用到，還能應(yīng)用在多種工程的設(shè)計(jì)上，用途比較廣泛，比如多種參數(shù)求值、關(guān)系圖交叉對(duì)比、曲線圖制作、明細(xì)表的驗(yàn)算等等。由于水利水電工程建設(shè)具有很多不確定性因素，通常情況下都是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，推理出大多數(shù)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)值無法通過正常的計(jì)算得出來。在水利水電工程建設(shè)的多種計(jì)算的方法中，不能達(dá)到實(shí)際的計(jì)算精度，只是在理論上達(dá)到有關(guān)數(shù)據(jù)的要求，而圖解法便可以快速的計(jì)算出在水利水電工程建設(shè)中應(yīng)得到的數(shù)據(jù)，這種方法在水利水電工程中勘測(cè)行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛。在水利水電工程建設(shè)計(jì)算的過程中，圖解計(jì)算可以以較快的速度計(jì)算出有關(guān)數(shù)，不僅使水利水電工程的計(jì)算方法簡(jiǎn)便化，同時(shí)還滿足了水利水電工程計(jì)算的準(zhǔn)確度。

2.3 水利水電工程CAD制圖的快捷性

在水利水電工程勘測(cè)與建設(shè)的設(shè)計(jì)中，較多圖形的計(jì)算比較繁復(fù)，難度較大。在CAD技術(shù)中，具有自動(dòng)求和、求積等功能，如計(jì)算面積、計(jì)算周長(zhǎng)、計(jì)算長(zhǎng)度、計(jì)算高度、計(jì)算底部等多項(xiàng)功能。因此，通常在制作水利水電工程建設(shè)設(shè)計(jì)圖時(shí)，要想對(duì)設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，就要運(yùn)用到自動(dòng)計(jì)算模塊。一般而言，只要在繪圖的時(shí)候，準(zhǔn)確的繪制出相關(guān)物體的基本特征后，設(shè)定計(jì)算的比例以及精確度，只要是在不出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下，該設(shè)計(jì)圖就能夠快速的顯示出來，就連詳細(xì)的坐標(biāo)也能夠注釋出來。這個(gè)技術(shù)，在一定程度上，對(duì)水利水電工程勘測(cè)以及建設(shè)的設(shè)計(jì)人員們來說，不僅省時(shí)省力，而且還能對(duì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，大大增強(qiáng)了水利水電工程設(shè)計(jì)的快捷性。

3 CAD技術(shù)在水利水電勘測(cè)中的應(yīng)用

3.1 繪制曲線

我們?cè)诔浞质褂肅AD繪制技術(shù)中，對(duì)于斷面中繪制樣條曲線的Spline命令進(jìn)行曲線繪制，接著使用Excel的表格對(duì)其中的數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行精確處理，最后CAD水利水電工程設(shè)計(jì)圖就可以在CAD軟件中呈現(xiàn)出來了。例如圖1，在實(shí)際操作測(cè)繪曲線的時(shí)候，步驟如下。①使用Excel的處理轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)變成坐標(biāo)；②使用Spline命令將這些數(shù)據(jù)CAD中才能執(zhí)行；③將已經(jīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)處理結(jié)果在轉(zhuǎn)化成的曲線坐標(biāo)開展復(fù)制，使用CAD里的執(zhí)行命令，敲擊Enter鍵最終操作，這個(gè)時(shí)候溢流段壩面曲線便被輕松繪制出來了。

圖1 溢流大壩斷面

3.2 庫容和水庫水位關(guān)系的曲線繪制

庫容曲線是表示水庫水位和其相應(yīng)庫容之間關(guān)系的曲線，主要是庫容作為橫坐標(biāo)，水位為縱坐標(biāo)。庫容曲線在進(jìn)行水庫規(guī)劃設(shè)計(jì)，是一個(gè)管理調(diào)度關(guān)鍵性的依據(jù)。庫容和水庫水位關(guān)系曲線存在定值見表1所示，把將水位以及相對(duì)應(yīng)的庫容，置于CAD進(jìn)行表格的繪制。庫容的差值一般能在運(yùn)算功能開展計(jì)算。最后，將數(shù)值輸入坐標(biāo)里。為了將繪制曲線時(shí)看起來美觀，我們將坐標(biāo)中不同坐標(biāo)點(diǎn)中的水位差值在放大5倍的情況下看，這個(gè)時(shí)候水位與庫容在數(shù)值差異就會(huì)非常明顯。除此之外，為了設(shè)計(jì)效果的完善，還可以嘗試等軸繪圖的方式，滿足不同要求的繪圖要求。

表1 庫水位與庫容關(guān)系曲線

4 加強(qiáng)CAD設(shè)計(jì)技術(shù)在水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）建立健全水利水電工程施工技術(shù)管理和監(jiān)督機(jī)制，提高重視程度。國(guó)家要加強(qiáng)對(duì)于建筑業(yè)市場(chǎng)的宏觀調(diào)控和市場(chǎng)監(jiān)管，不斷地建立健全有關(guān)我國(guó)水利水電工程施工的管理和監(jiān)督機(jī)制。只有加強(qiáng)對(duì)于設(shè)計(jì)方法應(yīng)用過程的管理，不斷加大重視程度，才能在根本上解決部分企業(yè)不負(fù)責(zé)任的違法行為，保證每一次施工的質(zhì)量，充分保障CAD技術(shù)在水利水電工程中的質(zhì)量安全。

（2）加強(qiáng)我國(guó)對(duì)于CAD技術(shù)在水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)工程應(yīng)用專業(yè)對(duì)口人才的培養(yǎng)，促進(jìn)CAD設(shè)計(jì)技術(shù)水利水電工程施工技術(shù)的發(fā)展。不斷加強(qiáng)CAD設(shè)計(jì)技術(shù)水利水電工程應(yīng)用對(duì)口人才的培養(yǎng)成為我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展CAD設(shè)計(jì)技術(shù)水利水電工程的關(guān)鍵引導(dǎo)因素之一。只有技術(shù)人員的專業(yè)技能過關(guān)才能在根本上保證水利水電工程的應(yīng)用性和可靠性。另外，還需要嚴(yán)格加強(qiáng)相關(guān)工作人員的職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，防患于未然，充分保證CAD設(shè)計(jì)技術(shù)水利水電勘測(cè)工程的質(zhì)量安全。

（3）不斷地加以創(chuàng)新和改造，修改完善現(xiàn)有的CAD技術(shù)在水利水電勘測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)。最關(guān)鍵的是要做好CAD技術(shù)水電水利水電工程的防護(hù)措施保障。加強(qiáng)對(duì)于完工后的工程收尾處理工作的管理和監(jiān)督，保證CAD技術(shù)水利水電工程的良好完成。

5 未來CAD技術(shù)的發(fā)展方向

CAD強(qiáng)大的制圖功能在水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域已得到了普遍的應(yīng)用使工作人員實(shí)現(xiàn)了精確、快速的繪圖，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了工程造價(jià)。但隨著科技的進(jìn)步，用戶對(duì)CAD技術(shù)應(yīng)用于水工設(shè)計(jì)領(lǐng)域也提出了更高的要求。主要體現(xiàn)在：如何使CAD從簡(jiǎn)單的輔助繪圖的軟件，成為能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案提高制圖效率，增強(qiáng)工程管理的重要工具，這也是當(dāng)前CAD技術(shù)亟需解決的主要問題。

水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)過程涉及的專業(yè)面極廣，設(shè)計(jì)人員之間協(xié)作和溝通是實(shí)現(xiàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要途徑。因此，網(wǎng)絡(luò)化的CAD系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生，它利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各自獨(dú)立，分布于各處的計(jì)算機(jī)相互連接起來，從而實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)、資源共享的工作模式，這將大大提高繪圖質(zhì)量和工作效率。由此看來網(wǎng)絡(luò)化的CAD系統(tǒng)將是未來CAD技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

二維建庫和三維設(shè)計(jì)的結(jié)合將為CAD的應(yīng)用提供一種新的模式。通過參數(shù)化制圖可以使二維建庫工作更加高效和智能化，利用三維技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)可視化。因此，水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)行業(yè)的CAD技術(shù)正在向智能化、可視化的方向發(fā)展。

6 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD技術(shù)被廣泛地運(yùn)用到了水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)之中。通過運(yùn)用CAD強(qiáng)大的功能可以很好地協(xié)助水利水電工程設(shè)計(jì)人員更加準(zhǔn)確、快速地進(jìn)行繪圖，CAD技術(shù)不僅能夠打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的局限，而且能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)圖紙的精確性，進(jìn)而可以提高水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。

[1]劉日勝.水利水電工程電氣CAD技術(shù)的應(yīng)用[J].門窗，2013（08）.

[2]邵樺，孫麗華.淺談三維設(shè)計(jì)在水利水電工程中的應(yīng)用[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2012（08）.

[3]李斌，宗志堅(jiān)，鄭會(huì)春.水利水電工程CAD三維設(shè)計(jì)技術(shù)引進(jìn)與研究[J].人民黃河，2011（05）.

TV222

A

1004-7344（2016）01-0111-02

2015-12-20

任興田（1961-），男，四川西充人，工程師，大專，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)工作。