CAD技術在水利水電勘測行業中的應用研究

任興田

（四川南充水利電力建筑勘察設計研究院 四川南充 637000）

CAD技術在水利水電勘測行業中的應用研究

任興田

（四川南充水利電力建筑勘察設計研究院 四川南充 637000）

目前，CAD技術在機械、電子設計以及航空等領域中得到了較為廣泛地應用，近年來，由于CAD技術的不斷發展，水利水電勘測行業中，對于CAD技術的應用也越來越多。而設計是水利水電勘測工作中的一個重要工作，CAD技術應用在水利水電勘測設計中，對于提高設計的精準度及其效率而言有著極為重要的現實意義。本文首先對CAD技術的優點進行簡要地概述，重點對其在水利水電勘測設計應用過程中存在的問題及措施進行了探討，并對CAD技術的發展方向進行了一定地思考。

CAD技術；水利水電勘測行業；應用

1 引言

隨著我國科學技術的不斷發展與進步，CAD技術逐漸成為未來工程設計發展的主要方向，并且在機械、電子設計、建筑以及航空等領域中得到了廣泛地應用，在水利水電工程中使用CAD技術，可以將更加精確的方案進行對比，在提高工程品質、減少工程設計周期、降低工程造價，提升設計質量等方面具有重要意義。

2 CAD技術的優點

2.1 水利水電工程CAD制圖的有效性

隨著計算機先進技術的不斷發展，Office辦公軟件已經成為家喻戶曉的軟件之一，在CAD繪圖技術也逐步完善的情況下，CAD與Office達到完美的、充分的融合，大大的提高了水利水電工程設計圖的有效性。與Office有關軟件的相互融合，取得了很明顯的效果。在水利水電工程勘測以及建設的施工中，比如：圍堰、大壩、建筑等，在制作施工設計圖的時候，需要列出詳細的材料明細表，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應材料的文字數據，這樣下來，不但工作效率低下，而且數據可能不夠準確，文字的排版也不夠美觀。運用CAD技術與Office辦公軟件，首先在Excel中填制表格，完成后，再選擇CAD Entities（圖元），再表格轉化為CAD格式后，就可以對相關的文字數據進行編寫。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制圖的準確性

眾所周知，水利水電工程建設最大的特點就是復雜性和特殊性。利用CAD制圖技術制作出圖后，在不足的地方進行修改，就可以得到想要的數據資料結果。這種方法快捷、方便。不僅在水利勘測與建設上能夠運用到，還能應用在多種工程的設計上，用途比較廣泛，比如多種參數求值、關系圖交叉對比、曲線圖制作、明細表的驗算等等。由于水利水電工程建設具有很多不確定性因素，通常情況下都是根據以往的經驗，推理出大多數的數據，這些數值無法通過正常的計算得出來。在水利水電工程建設的多種計算的方法中，不能達到實際的計算精度，只是在理論上達到有關數據的要求，而圖解法便可以快速的計算出在水利水電工程建設中應得到的數據，這種方法在水利水電工程中勘測行業中應用比較廣泛。在水利水電工程建設計算的過程中，圖解計算可以以較快的速度計算出有關數，不僅使水利水電工程的計算方法簡便化，同時還滿足了水利水電工程計算的準確度。

2.3 水利水電工程CAD制圖的快捷性

在水利水電工程勘測與建設的設計中，較多圖形的計算比較繁復，難度較大。在CAD技術中，具有自動求和、求積等功能，如計算面積、計算周長、計算長度、計算高度、計算底部等多項功能。因此，通常在制作水利水電工程建設設計圖時，要想對設計圖形進行有關的計算，就要運用到自動計算模塊。一般而言，只要在繪圖的時候，準確的繪制出相關物體的基本特征后，設定計算的比例以及精確度，只要是在不出現錯誤的情況下，該設計圖就能夠快速的顯示出來，就連詳細的坐標也能夠注釋出來。這個技術，在一定程度上，對水利水電工程勘測以及建設的設計人員們來說，不僅省時省力，而且還能對統計的數據進行有效的管理，大大增強了水利水電工程設計的快捷性。

3 CAD技術在水利水電勘測中的應用

3.1 繪制曲線

我們在充分使用CAD繪制技術中，對于斷面中繪制樣條曲線的Spline命令進行曲線繪制，接著使用Excel的表格對其中的數據處理技術進行精確處理，最后CAD水利水電工程設計圖就可以在CAD軟件中呈現出來了。例如圖1，在實際操作測繪曲線的時候，步驟如下。①使用Excel的處理轉化數據變成坐標；②使用Spline命令將這些數據CAD中才能執行；③將已經產生的數據處理結果在轉化成的曲線坐標開展復制，使用CAD里的執行命令，敲擊Enter鍵最終操作，這個時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 庫容和水庫水位關系的曲線繪制

庫容曲線是表示水庫水位和其相應庫容之間關系的曲線，主要是庫容作為橫坐標，水位為縱坐標。庫容曲線在進行水庫規劃設計，是一個管理調度關鍵性的依據。庫容和水庫水位關系曲線存在定值見表1所示，把將水位以及相對應的庫容，置于CAD進行表格的繪制。庫容的差值一般能在運算功能開展計算。最后，將數值輸入坐標里。為了將繪制曲線時看起來美觀，我們將坐標中不同坐標點中的水位差值在放大5倍的情況下看，這個時候水位與庫容在數值差異就會非常明顯。除此之外，為了設計效果的完善，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 庫水位與庫容關系曲線

4 加強CAD設計技術在水利水電勘測設計中的應用

（1）建立健全水利水電工程施工技術管理和監督機制，提高重視程度。國家要加強對于建筑業市場的宏觀調控和市場監管，不斷地建立健全有關我國水利水電工程施工的管理和監督機制。只有加強對于設計方法應用過程的管理，不斷加大重視程度，才能在根本上解決部分企業不負責任的違法行為，保證每一次施工的質量，充分保障CAD技術在水利水電工程中的質量安全。

（2）加強我國對于CAD技術在水利水電勘測設計工程應用專業對口人才的培養，促進CAD設計技術水利水電工程施工技術的發展。不斷加強CAD設計技術水利水電工程應用對口人才的培養成為我國進一步發展CAD設計技術水利水電工程的關鍵引導因素之一。只有技術人員的專業技能過關才能在根本上保證水利水電工程的應用性和可靠性。另外，還需要嚴格加強相關工作人員的職業素質培養，防患于未然，充分保證CAD設計技術水利水電勘測工程的質量安全。

（3）不斷地加以創新和改造，修改完善現有的CAD技術在水利水電勘測中的應用技術。最關鍵的是要做好CAD技術水電水利水電工程的防護措施保障。加強對于完工后的工程收尾處理工作的管理和監督，保證CAD技術水利水電工程的良好完成。

5 未來CAD技術的發展方向

CAD強大的制圖功能在水利水電勘測設計領域已得到了普遍的應用使工作人員實現了精確、快速的繪圖，縮短了設計周期，降低了工程造價。但隨著科技的進步，用戶對CAD技術應用于水工設計領域也提出了更高的要求。主要體現在：如何使CAD從簡單的輔助繪圖的軟件，成為能實現優化設計方案提高制圖效率，增強工程管理的重要工具，這也是當前CAD技術亟需解決的主要問題。

水利水電勘測設計過程涉及的專業面極廣，設計人員之間協作和溝通是實現方案優化設計的重要途徑。因此，網絡化的CAD系統便應運而生，它利用計算機網絡技術將各自獨立，分布于各處的計算機相互連接起來，從而實現了協同設計、資源共享的工作模式，這將大大提高繪圖質量和工作效率。由此看來網絡化的CAD系統將是未來CAD技術發展的一個重要方向。

二維建庫和三維設計的結合將為CAD的應用提供一種新的模式。通過參數化制圖可以使二維建庫工作更加高效和智能化，利用三維技術可以實現可視化。因此，水利水電勘測設計行業的CAD技術正在向智能化、可視化的方向發展。

6 結語

隨著計算機技術的不斷發展，CAD技術被廣泛地運用到了水利水電工程勘測設計之中。通過運用CAD強大的功能可以很好地協助水利水電工程設計人員更加準確、快速地進行繪圖，CAD技術不僅能夠打破傳統設計方法的局限，而且能夠優化設計方法，提高設計圖紙的精確性，進而可以提高水利水電工程的建設質量。

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

[2]邵樺，孫麗華.淺談三維設計在水利水電工程中的應用[J].經營管理者，2012（08）.

[3]李斌，宗志堅，鄭會春.水利水電工程CAD三維設計技術引進與研究[J].人民黃河，2011（05）.

TV222

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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、工程地質工作。