三維CAD技術在水利水電工程設計中的應用分析

【摘要】時代的變遷，高科技在現代生活中扮演著重要角色。計算機技術的普及是大眾的福音，為我們生活帶來了諸多便利。同時在水利水電工程中也應用的十分廣泛，尤其是三維CAD為水利水電工程開辟了新的天地，通過應用三維CAD不但提高水利水電工程的質量水平、工作效率還減少費用支出以及人力物力等。

【關鍵詞】CAD，水利水電工程，計算機技術，應用

一、前言

三維CAD設計的領域不僅僅局限與水利水電工程，還在其他建筑、輕紡、模具等一些列中得到應用，即CAD的設計對象有兩大類，一類是機械、電氣、電子、輕工和紡織產品；另一類即工程建筑。可見其的作用不可小覷，而本文主要是分析其對于水電水利工程中的設計應用，剖析三維CAD如何利用自身的優點使得水利水電工程能夠更好的發展。

二、水利工程設計思路

傳統水利工程的設計思路是把建筑物設計在圖紙上，然后進行方案研究，但是這些工作都是基于平面的人工繪制，所以建筑物的設計總是不盡人意，局部顯得不夠協調。另外，如果圖紙需要進行修改，則需要進行大量的工作，帶來一些不必要的工作。但是，使用CAD進行設計圖紙的繪制，就可以很好的避開這些問題，帶來很好的設計效果。 因為CAD具有十分強大的三維繪制功能，所以按照設計思路可以繪制出理想的效果圖，通過觀察效果圖，可以進行及時的調整，為設計工作更好的完成奠定了很好的基礎。 而且，CAD的三維效果圖可以方便的轉換成平面圖紙，這樣既減少了設計人員的工作量，同時也方便了設計圖紙的修改和完善。

三、 CAD技術應用在水利工程設計上的優勢

圖解計算提高水利工程制圖的準確性：水利工程一班涉及的方面比較多而復雜，并具備其本身的特殊性。只是在理論上，在很多方面的計算方法能夠達到精度要求，但是現實中由于各種情況不斷出現，只能通過推理和經驗得出很多數值。因此在通常情況下通過常用的圖解法來簡化許多計算方法來滿足工程的精度要求?？梢岳肅AD繪制的圖紙，繼而截取對應的地方，就可以快速有效的得到相應的數據。同時CAD還可以應用于關系曲線圖、表的查算和內插法取值。可以得出為確保水利工程制圖的準確性，需通過圖解計算功能能快速計算數據。

提高水利工程制圖的有效性：水利工程制圖的有效性得以提高：Office已經成為普及的應用軟件，同時與不斷完善發展的CAD進行了相應的融合，可以達到更好的作用。其次，由于Word本身處理圖片的局限性不能夠得到很好的應用。但是可以通過專業的繪圖CAD軟件，繪制出以BMP或者WMF等格式的圖形，通過剪切板繼而在Word中粘貼應用。最后，CAD與EXCEL的完美結合解決了排版以及工作效率低下的問題。CAD通過與OFFICE、WORD、EXCEL這三個應用軟件的結合，從而提高了繪制圖紙的有效性、準確性以及工作效率。

提高水利工程制圖的快捷性：在水利工程中，繪制水利圖紙時，必須通過自動求積模塊計算圖形。例如長度計算、體積計算、周長計算、面積計算等，都是AutoCAD自帶的多項自動求積功能。同過應用AutoCAD，不管是簡易的形狀物體還是不規則形狀物體的計算，只要不是制圖出錯，都可以把每一個物體的特性設定比例和精度，準確的標注出來，其次還可以不需要水利工程設計人員計算體積。它可以十分快捷的計算出斷面面積、周長，平面面積、周長，管線總長等，同時可以達到任意的精度。

攜帶更方便：采用CAD技術的話，只需要攜帶筆記本電腦或者采用遠程控制，簡易方便。若是手工繪制的話，不但需要設計人員攜帶大量的繪圖器材與圖紙等，而且需要消耗很大的時間與人力，降低工作效率，同時在制圖過程中容易損壞儀器設備。所以CAD制圖，簡單方便易攜帶。

制圖更精準：強大的CAD軟件，可以起自身的計算功能，可以即快又準的對數據進行查算，同時面對水利工程復雜的地勢等等都可以高精度的精確繪制，是的水利工程的設計精準度得到滿足，從而避免了手工繪圖的不準確性。

保存、監測更便捷：水利水電工程設計的數據非常的龐大復雜，而傳統的方式很難準確快速的進行查詢。而CAD不但可以快捷地實現保存大量數據，同時還可以是十分便捷的進行檢測以及查詢。

四、在水利水電工程設計方面三維應用CAD的技術情況分析

在水利水電方面主要的應用范圍及內容：在地形地質方面的應用。，對于原始地貌、大壩、引水洞、開挖邊坡等三維地形圖，CAD通過等高數據，可快速、準確地實現。通過計算機設計操作，具有仿真的可視化效果，并可根據需要適時更新原有的圖形，實現圖形與實物的相互匹配。因為三維地形具有很強的仿真性，故此，能夠對其中任何復雜的部位進行體積等屬性的計算。可以根據需要適時旋轉、開挖、切剖面等方面的操作。可以利用勘測數據對整個土石方量等進行準確、快速地計算。

在工程量計算方面的應用。在建立工程精確數值模型的基礎上，進行精確壩體工程量的計算，能夠精確計算各壩段各截面的面積、各點的坐標以及體積，其精度滿足工程計量要求。對建筑物及地質分類建模后，還能夠計算不同材料的用量，并進一步為概預算及施工期業主的材料供應計劃提供科學的依據。

三、CAD制圖的探討

CAD制圖的步驟：（1）基本繪圖參數的設置：（2）圖層的靈活應用；（3）圖案的填充；（4）文字的輸入；（5）點、曲線和基本體的繪制。

CAD制圖時的基本問題： （1）繪圖比例的選擇：可以使用1∶1的比例畫圖，輸出的比例可以隨便的調整。其中，畫圖比例與輸出比例是兩個不同的概念。（2）合理利用圖層：合理的利用圖層，可以起到事半功倍的作用。一開始畫圖，就可以預先設置一些基本圖層。每層有自己的用途，這樣做的好處是可以只要畫出一份圖形文件，就可以組合出許多需要的圖紙，需要修改時就可以針對圖層進行。（3）適當的減小文件大?。涸趫D形完稿后，執行清理命令，清理多余數據，這樣可以有效地減少文件大小。

圖的輸出與打印：若出圖和打印的效果一般，可以通過以下方法的到解決。 （1）相對應的繪圖儀或打印機， 是否關閉誤差抖動開關。（2）打印機或繪圖儀的驅動程序升級，使用正確的驅動程序。（3）如果以系統輸出方式的打印機搭配AutoCAD，則需更新換用ADI驅動程序且配置各類打印機和繪圖儀為AutoCAD。（4）以相應指令詳細配置CAD不同型號的打印機或繪圖儀

結束語

綜上所屬，在計算機日益成為了人們生活和工作的必需品的時候，我們在很多的時候都會應該用到三維CAD技術，在本文中就其在水利水電工程之中的設計做了簡要的分析，希望能夠給大家提供一些思路。

參考文獻

[1]雷子山.AutoCAD二次開發在機械設計中的應用[J]. 2008.

[2]計算機輔助繪圖與設計[M].成都：成都電子科技大學出版社，2002.

[3]使用AutoCAD繪圖應注意的問題[M].石家莊：河北建筑工程大學出社，1996. [4]周氏，章國強，鈕新強.水工混凝土結構設計手冊[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

[5]張圣敏.AutoCAD中文版入門與實戰[M].北京：電子工業出版社，2009：316～317.

[6]馬剛琳，馬壯.三維CAD技術在水利水電工程設計中的應用[J].吉林水利，2008（12）：63，65.

[7]劉日勝.水利水電工程電氣CAD技術的應用[J].門窗，2013（08）：323.