水利水電工程三維設(shè)計(jì)方法的引進(jìn)分析

趙少波 蔣紅利

（南寧匯禹水利投資咨詢有限責(zé)任公司 廣西南寧 530001）

水利水電工程三維設(shè)計(jì)方法的引進(jìn)分析

趙少波 蔣紅利

（南寧匯禹水利投資咨詢有限責(zé)任公司 廣西南寧 530001）

科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，而社會(huì)的發(fā)展也提高了科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。我國(guó)人們?cè)谏钇焚|(zhì)上有了明顯的提高，國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)和公共生活設(shè)施的建設(shè)要求也越來越高。對(duì)于國(guó)家的發(fā)展來說，提高人們的生活質(zhì)量是最基礎(chǔ)的服務(wù)。水利水電工程的設(shè)計(jì)是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事，而三維設(shè)計(jì)方法的引進(jìn)對(duì)我國(guó)的水利水電工程的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了影響，筆者在本文中將分析水利水電工程三維設(shè)計(jì)方法的引進(jìn)和應(yīng)用，以供讀者參考。

水利水電；三維設(shè)計(jì)；引進(jìn)；分析

前言

三維設(shè)計(jì)是指以長(zhǎng)寬高的三種維度進(jìn)行的立體設(shè)計(jì)，自三維設(shè)計(jì)在科學(xué)領(lǐng)域普及后，我國(guó)的航天和工程建設(shè)等行業(yè)已經(jīng)開始采用這項(xiàng)先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。而三維設(shè)計(jì)也成為了CAD主流應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)之后的重要應(yīng)用技術(shù)。在水利水電工程中，三維設(shè)計(jì)方法有效提升了整個(gè)工程設(shè)計(jì)的效率，從工程規(guī)劃，工程方案設(shè)計(jì)和工程模板選擇上有了更高的質(zhì)量和效率。相比于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方法，三維設(shè)計(jì)更為直觀，更為立體，更為形象，有助于水利水電工程的設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和完善。當(dāng)然，我國(guó)目前在三維設(shè)計(jì)方面的實(shí)際能力還處于初級(jí)階段，但在可預(yù)見的未來，三維設(shè)計(jì)在水利水電工程方面的應(yīng)用潛力巨大。而三維設(shè)計(jì)方法在水利水電工程中的引進(jìn)與應(yīng)用分析也成為了業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。

1 三維設(shè)計(jì)方法對(duì)水利水電工程的意義

1.1 工程設(shè)計(jì)質(zhì)量

在水利水電工程設(shè)計(jì)中，三維設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，其人性化與個(gè)性化定制讓其更具有實(shí)際的操作性。在傳統(tǒng)的水利水電工程設(shè)計(jì)中，二維的設(shè)計(jì)圖和設(shè)計(jì)過程只有專業(yè)人員才能看得懂，而設(shè)計(jì)整個(gè)圖紙的過程漫長(zhǎng)而繁瑣，有著大量的復(fù)核和審閱過程。但是三維設(shè)計(jì)有著直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，不論是專業(yè)的技術(shù)人員還是未受過這方面訓(xùn)練的普通人，都可以直接看懂整個(gè)三維設(shè)計(jì)的水利水電工程。三維設(shè)計(jì)擺脫了過去抽象幾何圖形的限制，可以全方位地展示水利水電工程，能在設(shè)計(jì)的過程中直接看到最終的藍(lán)圖和效果圖。這樣的過程里，設(shè)計(jì)人員可以更方便快捷地進(jìn)行完善，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足，并補(bǔ)充更為有效的施工方案，這樣一來，就可以有效提高水利工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，完善水利水電設(shè)計(jì)的效果。

1.2 工程建設(shè)方面

三維設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)并不僅僅在水利水電工程的設(shè)計(jì)中，也反映在水利水電工程的工程建設(shè)方面。相比于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，三維設(shè)計(jì)可以提供整個(gè)建設(shè)過程中的模板選擇，可以簡(jiǎn)化圖紙的解釋過程，直觀提供施工要求和施工要點(diǎn)，減少施工誤差，直觀表達(dá)施工關(guān)鍵點(diǎn)，并對(duì)施工的工序設(shè)計(jì)，流程規(guī)劃都有著科學(xué)全面的參考。在實(shí)際的工程建設(shè)中，建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)成本得以優(yōu)化，省卻了施工建設(shè)中的流程重疊，優(yōu)化了施工工序，提高了施工效率。而三維設(shè)計(jì)在模板選擇方面精確高效，這都有利于提高水利水電工程的施工效率。如果把三維設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合我國(guó)的水利水電工程，就可以達(dá)到工程質(zhì)量提升，工程工期縮減，節(jié)省建設(shè)成本，提高我國(guó)水利水電施工能力。三維設(shè)計(jì)的方法創(chuàng)新，可以產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的經(jīng)濟(jì)效益，在水利水電工程施工中，有利于我國(guó)水利水電工程創(chuàng)新和進(jìn)步，有利于提高我國(guó)水利水電工程的現(xiàn)代化水平，能促進(jìn)我國(guó)綜合國(guó)力的持續(xù)性上升。

1.3 社會(huì)效益

對(duì)于我國(guó)的水利水電工程來說，三維設(shè)計(jì)方法的引進(jìn)提升了整個(gè)水利水電工程行業(yè)的水平。其行業(yè)施工效率與施工質(zhì)量直接關(guān)系到我國(guó)的水利水電發(fā)展情況。而水利水電的發(fā)展關(guān)系到我國(guó)居民的生活質(zhì)量，保障居民用水，水質(zhì)水量合理排放，保障我國(guó)工業(yè)農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)水利水電的需求，這些都能產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益，有利于保障我國(guó)社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展。

2 水利水電工程三維設(shè)計(jì)方法的引進(jìn)分析

2.1 現(xiàn)狀和不足

目前來說，我國(guó)的水利水電工程三維設(shè)計(jì)引進(jìn)時(shí)間短，實(shí)際應(yīng)用的時(shí)間少，普及方面還處于摸索期。特別是在工程應(yīng)用方面，由于經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐過程中遇到的難題不少，技術(shù)人員三維設(shè)計(jì)水平低下，未達(dá)到熟練應(yīng)用的程度。再加上目前我國(guó)在水利水電三維設(shè)計(jì)方面的人才較少，相關(guān)的技術(shù)人員還停留在傳統(tǒng)的老思想老思路里，慣性思維嚴(yán)重，這些都拖慢了三維設(shè)計(jì)方法在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。而且我國(guó)目前的科技發(fā)展水平還沒能完全支撐起三維設(shè)計(jì)方法的全方面應(yīng)用，很多三維設(shè)計(jì)中的優(yōu)秀素材缺少相應(yīng)的硬件設(shè)備所以無法利用。這些都讓我國(guó)的水利水電三維設(shè)計(jì)停留在初級(jí)階段。

2.2 管理與監(jiān)督

為了提高三維設(shè)計(jì)在水利水電工程中的設(shè)計(jì)水平，一方面，我國(guó)要加強(qiáng)建設(shè)業(yè)市場(chǎng)的管理，對(duì)建筑業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控，實(shí)現(xiàn)全面的社會(huì)監(jiān)管。這樣才能保證三維設(shè)計(jì)中的每一個(gè)設(shè)計(jì)方法和模板得到保質(zhì)保量的建筑量，才能解決部分不法企業(yè)偷工減料的違法行為，才能保障三維設(shè)計(jì)方法下的水利水電建設(shè)得以順利推進(jìn)。特別是在設(shè)計(jì)方法的施工應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員與施工監(jiān)督人員應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，保證施工質(zhì)量。同時(shí)，在水利水電工程的三維設(shè)計(jì)中，應(yīng)針對(duì)性培養(yǎng)相關(guān)的對(duì)口技術(shù)人才。提高三維設(shè)計(jì)在水利水電工程的應(yīng)用水平。對(duì)于三維設(shè)計(jì)來說，技術(shù)人員越專業(yè)就越能發(fā)揮其設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，有利于提高其施工效率。當(dāng)然，在進(jìn)行水利水電工程三維設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)設(shè)計(jì)人員的職業(yè)道德，業(yè)務(wù)水平應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化，以提高此技術(shù)的落實(shí)力度和范圍，進(jìn)一步發(fā)揮出三維設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)水利水電工程的推進(jìn)作用。

2.3 三維設(shè)計(jì)對(duì)地質(zhì)條件與測(cè)量的影響

水利水電的工程設(shè)計(jì)前期必須進(jìn)行地質(zhì)勘探。由于我國(guó)的國(guó)土遼闊，各類地形地貌豐富多樣，地質(zhì)條件各有特色，水利水電施工的地質(zhì)勘探非常重要。三維設(shè)計(jì)方法可以把收集到的地質(zhì)地形數(shù)據(jù)集合成立體圖形進(jìn)行展示，能深度還原工程所在地的原始地質(zhì)條件，同時(shí)還能分析當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，有利于設(shè)計(jì)人員直觀地了解原始地質(zhì)條件，為水利水電設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，在水利水電工程的測(cè)量方面，三維設(shè)計(jì)是以幾何方式進(jìn)行的，這樣呈現(xiàn)出來的圖可以標(biāo)明建設(shè)的規(guī)模范圍，有利于工程建設(shè)中精確測(cè)量和成本核算。由于三維設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)精確度可以為工程方案和施工方法提供重要的參考，所以設(shè)計(jì)施工人員可以利用三維設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理地選擇相應(yīng)的水利水電工程施工方案。

2.4 三維設(shè)計(jì)的優(yōu)化和完善

在施工過程中要進(jìn)行進(jìn)度審查，保證三維設(shè)計(jì)方法在水利水電工程的實(shí)現(xiàn)效果。在現(xiàn)有的三維設(shè)計(jì)技術(shù)中，其重點(diǎn)在于做好三維設(shè)計(jì)下的水電水利工程防護(hù)收尾工作。比如在進(jìn)行三維設(shè)計(jì)之后，要根據(jù)設(shè)計(jì)好的平面和立體視圖對(duì)實(shí)際的施工情況進(jìn)行對(duì)比，精確到每一個(gè)細(xì)節(jié)。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)其施工上的不足。比如，在利用三維設(shè)計(jì)方法完成整個(gè)水利水電工程的地質(zhì)地礦勘測(cè)之后，接下來的工作是根據(jù)測(cè)得的地質(zhì)數(shù)據(jù)開挖并建模。在三維設(shè)計(jì)方法中，可以利用其立體性進(jìn)行模擬施工，根據(jù)不同的參數(shù)設(shè)計(jì)出各種不同的模型。在不同的模型條件下分析其數(shù)據(jù)，對(duì)比各自的施工成本和生態(tài)效益，以預(yù)測(cè)工程建設(shè)難度和工期進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)最佳的施工規(guī)劃方案設(shè)計(jì)，如圖1所示。

從圖1可以看出，三維設(shè)計(jì)方法下，水利水電工程的各方面都可以模擬施工，對(duì)每個(gè)施工階段的影響和施工進(jìn)度都可以直觀了解。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)這些模型與數(shù)據(jù)來對(duì)比實(shí)際的施工情況，以達(dá)到實(shí)時(shí)調(diào)整，優(yōu)化完善的設(shè)計(jì)管理目標(biāo)。

圖1

2.5 發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)力量對(duì)三維設(shè)計(jì)方法的促進(jìn)作用

在水利水電工程設(shè)計(jì)中，前期的測(cè)繪工作和規(guī)劃方案設(shè)計(jì)，可以與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。利用信息化的數(shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，根據(jù)施工要求對(duì)比各類實(shí)際的水利水電施工案例，通過數(shù)據(jù)分析，建立同類模型進(jìn)行方案對(duì)比。學(xué)習(xí)優(yōu)秀設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)提高水利水電工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。如進(jìn)行三維設(shè)計(jì)與CAD技術(shù)結(jié)合時(shí)，可以利用兩者進(jìn)行水庫水位與庫容量的對(duì)比分析。同時(shí)采用三維設(shè)計(jì)與表格來展示庫容量與庫水位等信息，通過對(duì)比數(shù)據(jù)來了解工程施工難度和水利水電工程監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，提高整個(gè)工程設(shè)計(jì)科學(xué)性。當(dāng)然，在水利水電工程的三維設(shè)計(jì)方法應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)的力量應(yīng)側(cè)重于數(shù)據(jù)分析與案例共享，建立起水利水電工程設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息庫，提高三維設(shè)計(jì)方法的信息化水平。

3 結(jié)束語

綜上所述，水利水電工程是關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量的重要工程。三維設(shè)計(jì)方法的出現(xiàn)與引進(jìn)對(duì)于我國(guó)的水利水電工程來說有著里程碑式的作用。考慮到當(dāng)下我國(guó)三維設(shè)計(jì)工作的不足，在利用這種先進(jìn)設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，要考慮到我國(guó)的國(guó)情和水利水電工程實(shí)際設(shè)計(jì)需求，把設(shè)計(jì)與發(fā)展相結(jié)合。在實(shí)踐中不斷提高我國(guó)三維設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用水平，擴(kuò)大三維設(shè)計(jì)的施工適用范圍，把勘探測(cè)繪，模板設(shè)計(jì)和選擇等工程設(shè)計(jì)應(yīng)用納入進(jìn)去。同時(shí)加快水利水電工程中的我國(guó)三維設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)進(jìn)度，強(qiáng)調(diào)對(duì)口人才的培養(yǎng)，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，了解更新更全面的三維設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，提高我國(guó)水利水電工程在三維設(shè)計(jì)方法上的應(yīng)用水平。

[1]龔剛，鄧榮歡，張憲林.三維設(shè)計(jì)方法在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J].珠江水運(yùn)，2014（23）.

[2]胡燚，張運(yùn)東，張強(qiáng).三維CAD技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].硅谷，2013（23）.

[3]黃尚磊.水利水電工程三維設(shè)計(jì)方法的引進(jìn)與探析[J].廣東科技，2012（09）.

TP391.7

A

1004-7344（2016）01-0104-02

2015-12-10