水利水電設計行業(yè)中CAD技術的應用淺析

張燕平

(新余市水利規(guī)劃設計室，江西 新余 338000)

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水利水電設計行業(yè)中CAD技術的應用淺析

張燕平

(新余市水利規(guī)劃設計室，江西 新余 338000)

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，工程建設項目越來越多，對工程質(zhì)量提出了更高的要求。科學技術是第一生產(chǎn)力，技術在工程中的使用，降低了工程難度，提高了施工進度，保證了施工質(zhì)量。在水利水電設計行業(yè)中，CAD技術得到了實際的應用，并發(fā)揮了一定的優(yōu)勢。文章將從CAD技術在水利水電設計行業(yè)的應用現(xiàn)狀出發(fā)，明確優(yōu)勢和不足，從而提出一定的解決策略，提高工程的綜合效益。

水利水電；設計行業(yè)；CAD技術；應用

水利水電行業(yè)的發(fā)展，提高了電力資源的供應，涵養(yǎng)了水源，減少了洪水災害，為農(nóng)業(yè)工業(yè)生產(chǎn)提供了極大的便利。目前，在該行業(yè)的設計階段，應用了CAD技術，增加了施工圖的立體度，將具體的施工進行了細化，從而在施工方面得到了進步。因此，需要對技術進行探索，改善技術中的不足，提高技術的應用度。

1　CAD技術概述

CAD主要是計算機輔助技術，利用現(xiàn)代社會比較普及的計算機工具，幫助設計人員進行設計各種應用技術的集成。它的技術領域很廣，用的最為廣泛的是二、三維的幾何形體建模、繪圖，各種機械零部件的設計、電路設計、建筑結(jié)構(gòu)設計、力學分析等等。增加了設計的立體度，能夠考慮更加全面的要素，優(yōu)勢更加明顯，改善了傳統(tǒng)二維設計中的不足，具有非常好的市場發(fā)展前景。另一方面，該技術更加符合人們的思維習慣和行為方式，可以對有限的資源進行充分的利用，進行模型構(gòu)造，優(yōu)化傳統(tǒng)的設計。

1.1技術應用優(yōu)勢

1)設計圖準確性高。水利水電工程是關系國計民生的大工程，施工環(huán)境比較復雜，涉及到的各種要素多樣，工程本身構(gòu)造繁瑣，施工難度相對較大，利用傳統(tǒng)的技術進行制圖，細節(jié)不到位，工作量大，而且也達不到技術質(zhì)量要求，耗費了大量人力、物力和精力。CAD技術的應用，可以利用計算機技術強大的運算功能，減少傳統(tǒng)計算中任務量。簡化了工作流程，節(jié)省了時間，提高了數(shù)據(jù)的精確度，繪制出的事物線條，比較切合實際，比較容易能夠達到施工技術的標準。

2)攜帶方便可行。在傳統(tǒng)的制圖中，大部分是采用手工繪圖的方式，繪圖的時候要攜帶大量和器具和圖紙，行動不便，工作量大，也不精確，而且容易造成設備的損害。利用CAD技術，需要攜帶的東西很簡單，有電腦和遠程監(jiān)控即可，可以直接根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，進行數(shù)據(jù)的測量和記錄，提高了設計的效率。

3)制圖速度快。水利水電工程制圖，涉及到的計算量比較龐大，如果使用人工計算的方式，速度比較慢，任務量過大，影響了制圖的速度。CAD技術的應用，可以應用計算機的運算功能，自動求積，進行多項運算，減少了人為的工作量，而且速度高，效率快，簡化運算，能夠?qū)崿F(xiàn)快速制圖，提高了制圖的能力。

4)數(shù)據(jù)的檢測和保存更加方便。水利水電工程涉及到的數(shù)據(jù)非常多，用傳統(tǒng)的方式進行記錄和保存，分類整理比較困難，任務量大，而且也比較容易造成數(shù)據(jù)的流失。CAD技術的應用，可以通過計算機技術強大的儲存、記憶。分類的功能，進行數(shù)據(jù)的分類的整理，而且數(shù)據(jù)保存比較完整，比較方便快捷可行。

5)保證工程技術的質(zhì)量。在水利水電工程中，專業(yè)性比較強，涉及到的知識比較多樣，在計算中工作量比較大，數(shù)值很難保持統(tǒng)一，難免在計算中出現(xiàn)紕漏，因此計算的精算度，從而導致制作出來的設計圖出現(xiàn)一定的誤差，影響后期工程的質(zhì)量。水利水電是一個與人們生活緊密聯(lián)系的工程，一旦出現(xiàn)意外事故，造成的損失是無法估量的。CAD技術 的應用，可以進行直觀的設計，能夠及時發(fā)現(xiàn)設計中出現(xiàn)的問題，從而進行設計的修正。可以通過對數(shù)據(jù)的集中化處理，保證了數(shù)據(jù)的前后一致，保證了設計的一致性[1]。

6)設計成果直觀。CAD技術的應用，能夠繪制圖紙的類型比較多樣，不僅可以進行二維設計圖的制作，也可以進行三維的創(chuàng)作，可以保證在任何角度進行工程的分析和了解，清楚局部和整體的施工情況，也可以搭配動態(tài)的演示圖，效果表達比較主觀，感官上沖擊比較強。通過動態(tài)的演示圖，可以進行空間和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的邏輯關系的分析，可以對施工情況進行提前預測，進行人員配置和材料資源的消耗，進行小細節(jié)的挖掘，從而進行全面成本預算，進行造價控制管理，為企業(yè)的投資決策提供依據(jù)，減少不必要的成本消耗，提高資源的利用率。根據(jù)實際的施工情況，可以對工程計劃和措施進行科學的調(diào)整，進行合理的規(guī)劃和組織，并嚴格按照 求執(zhí)行，保證水利水電工程的綜合效益[2]。

2　CAD技術在水利水電工程中的應用

2.1施工設計使用

相隊其他建設工程來說，水利水電工程，結(jié)構(gòu)比較復雜多樣，涉及到的不同學科的專業(yè)知識比較多元，需要各個專業(yè)的人才進行相互協(xié)調(diào)合作，減少設計中各個專業(yè)的弊端，增強方案的靈活性和可行性，然后進行科學的評估，明確施工中的重難點，在施工中，要引入骨架設計模塊的應用，并且要給予設計人員一定的設計權限，增加方案之間的科學調(diào)整。在該模板的應用中，要確定必要的設計參數(shù)，引入三維的設計結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)和CAD技術的結(jié)合，最終實現(xiàn)設計圖紙的合成。設計圖確定后，可以根據(jù)CAD技術的應用產(chǎn)生的剖面、平面設計圖，實現(xiàn)立體空間的構(gòu)造，使空間中各個要素更加鮮明，可以通過電腦合成圖進行設計圖的復核，保證設計圖紙的有效性，實現(xiàn)施工各個層面的相互溝通和交流。

2.2在地形地質(zhì)之間的應用

在地形地質(zhì)的應用中，通過CAD技術的應用，可以精確數(shù)字化的運算，利用等高數(shù)據(jù)準確的進行地形地質(zhì)的檢測，通過設計圖可以實現(xiàn)立體的還原，對各個施工項目進行具體的細化，明確各個項目的施工三維地形，例如堤壩的建設、邊坡的開挖、引水洞的設置，通過計算機的三維模擬，可以實現(xiàn)逼真的小郭，能夠及時和原有的地向地貌相匹配，對不合理的地方及時的進行改進。另一方面，可以通過計算機強大的運算能力，計算出各個項目位置的體積，然后根據(jù)精確的數(shù)據(jù)進行開挖，同時也能準確的計算出土石放量。

在CAD技術的應用中，要有一定的注意事項，嚴格按照技術應用要求進行執(zhí)行。在處理excel數(shù)據(jù)之前，要對數(shù)值的準確性進行檢查，然后進行科學的評估和分析，按照一定的輸入程序進行數(shù)據(jù)輸入，最終轉(zhuǎn)化為具體的位置坐標。在繪制水位曲線的時候，首先要按照之前的程序進型數(shù)據(jù)的輸入，利用表格獨立的統(tǒng)計功能，及時快速的進行庫容差的計算，根據(jù)得出的結(jié)果進行坐標的轉(zhuǎn)換，然后接著進入下一輪的循環(huán)輸入。當所有的數(shù)據(jù)輸入完畢，可以進行美觀度和功能性效果的提升[3]。這個時候，可以對把坐標點的位置進行重新的定位，按照水位曲線的制作標準和執(zhí)行命令進行曲線的繪制。在CAD技術的應用中，不僅可以實現(xiàn)立體構(gòu)圖，實現(xiàn)三維空間的構(gòu)造，展示動態(tài)化的效果，而且可以利用三維立體渲染，將大量的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)多臺電腦一同計算，這樣效率比較高，可以及時的發(fā)現(xiàn)問題，快速的進行糾正，從而保證設計圖紙的質(zhì)量。

3　實際應用案例

3.1案例介紹

在實際的應用中，可以以鋼岔管的應用為例。它主要是以鋼板卷焊制成，可以分成多種不同的類型。相抵其他設備來說，鋼岔管結(jié)構(gòu)類型復雜，進行計算設計工作難度非常大，需要經(jīng)過大量的運算才可以實現(xiàn)圖紙的繪制，在這個過程中，可以進行CAD技術的應用[4]。

3.2計算步驟

鋼岔管成Y型對稱。計算中，以圓柱為主，圓錐為輔。例如，肋板厚度和密度都是16.3mm，內(nèi)徑為500mm和200mm，因此，設計公切求的半徑為200mm。然后根據(jù)相關的要求進行設計，首先可以利用計算機中的裝配和零件設計模塊，進行立體模型的構(gòu)造，利用相應的草圖功能，進行功能圖的確定，進行控制形狀體型圖主要數(shù)據(jù)的測量，基本的主管和支管的形狀雛形呈現(xiàn)。利用該技術的圖形展開功能，可以看到具體的展開圖，提取坐標數(shù)據(jù)，進行各種器件長度的測量，確定具體的計算方程。利用該技術進行鋼岔管的設計，得出的三維空間位置和數(shù)值結(jié)算的結(jié)果基本一致，而且省略了大量的工作步驟，簡化了工作流程，提高了數(shù)據(jù)處理的速度和精度，整個過程快速簡單，方便操作，沒有復雜的計算方式，計算后可以直接進行結(jié)果的舒服，不用進行重復檢測和糾正，保證了設計的質(zhì)量和精度。

4　結(jié)　語

水利水電工程在生活經(jīng)濟生活中扮演著重要的角色，發(fā)揮著重要的作用，在新的時代背景下，要與時俱進，實現(xiàn)施工技術的革新，促進施工質(zhì)量的大提升。CAD技術的應用，該善了傳統(tǒng)設計制圖技術的落后，發(fā)揮了計算機技術的優(yōu)勢，減少了計算過程的繁瑣復雜，增加了對數(shù)據(jù)處理的廣度和深度，提高相應數(shù)值的精度，方便可行，操作性強。在今后的水利水電工程設計中，要加大該技術的應用，進行技術的研發(fā)，提高技術的應用程度，減少工程難度，提高工程質(zhì)量。

[1]嚴愛芳.CAD技術在模具設計中的應用及其發(fā)展趨勢[J].浙江水利水電專科學校學報,2003,15(02):44-46.

[2]劉輝.CAD技術在水利水電勘測設計行業(yè)中的應用[J].水利規(guī)劃與設計,2008(02):74-75.

[3]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):63-63.

[4]胡燚,張運東,張強，等.三維CAD技術在水利水電工程設計中的應用分析[J].硅谷,2013(23):66-66.

1007-7596(2016)07-0146-03

2016-05-22

張燕平(1979-)，男，江西新余人，工程師，研究方向為水利水電工程。

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