CAD技術在水利工程設計中的應用

王一先

摘 要：在水利工程設計過程，計算機技術的運用得到了進一步發展，其中CAD技術作為重要操作方式，不僅提高了設計效率，同時也優化了設計流程，為相關設計人員提供了有效助力，本文基于CAD技術，結合水利工程設計內容，對其進行了具體研究。

關鍵詞：CAD技術；水利工程設計；應用

引言

在水利工程設計中，傳統的工程設計圖都是依靠人工繪制出來，這種人工繪制出來的設計圖紙缺乏一定的立體感，而且局部位置還存在某些缺陷，在修改上還費時費力，不僅工作效率低下，而且還會浪費無畏的人力物力，然而隨著科學技術的發展，三維CAD技術應運而生，為水利工程的設計提供了很大的便利。

1 CAD技術的概述

CAD技術就是計算機輔助設計，CAD利用計算與圖形系統的配合協助相應的設計人員進行相應的設計工作，在設計的過程中，利用不同的圖形和線條達到設計的目的。在設計的過程中不同的數字信息和圖形能夠在儲存的過程中，利用計算機的檢索功能快速的查閱，CAD技術還能夠將繁瑣的工序簡化，并減輕設計人員的工作量。在CAD設計的過程中，可以實現開窗、剪輯、和觀看，另外在CAD技術中還能夠在設計的過程中改變設計的圖形，和針對設計進行相應的修改。

2 CAD技術在水利工程設計中的優點

2.1高效的工作率

在CAD技術中操作的口令數量比較少，想要在平面環境中進行繪圖，只需要記住基本的繪圖口令，就能夠對CAD系統進行操作。有了CAD技術之后，設計師能夠在短短的十幾天內繪制出基本的圖樣，這樣不僅加快了設計的進程，也將整體的工期提前。所以現在水利工程設計中，設計師都在使用CAD技術進行繪圖，因為其能夠在很大程度上提高工作的效率。

2.2圖紙精確度高

CAD軟件在使用的過程中，會針對圖紙上面的直線部分進行精確的測量，設計師也會讓數據直接標注在圖紙之中，為了方便日后查看尺寸。利用CAD技術進行繪制的圖紙，不會出現繪制中的毫米誤差，因為在繪圖的過程中，可以利用口令將需要的尺寸直接錄入，CAD界面就會出現相應尺寸的線段。所以不難看出，CAD技術的應用，能夠將水利工程圖紙的精確度提高到更高的層次。

3 CAD技術在水利工程設計中的具體應用

3.1 CAD技術在水利工程設計中的應用范圍

3.1.1在水工設計中的應用

通過CAD分析軟件的詳細分析功能，得出三維立體草圖，待草圖設計完成之后，再根據CAD技術繪制出的剖面圖與平面圖構建詳細的三維立體模型，使得立體空間更加明顯，再由這三維立體模型反過來對平面圖以及剖面圖進行核對校驗，以提高設計的準確性，另外在設計時要保證各方的溝通與交流能夠順利通暢。

3.1.2在地形地質中的應用

CAD技術可以利用復雜的數據快速地構建出數字化的三維立體地形地貌模型，比如建立水工大壩，原始地貌，開挖邊坡以及引水洞等三維地形圖，通過計算機精細的計算，設計出來的三維地形圖具有更高的仿真效果，與實際地形的匹配度也比較高，而且通過這種高超的仿真效果，CAD技術可以計算出一些比較復雜位置的體積大小，再根據實際的施工要求可以進行剖面開挖與旋轉，再利用勘測出來的數據可以將土石方量準確的計算出來。

3.2 CAD技術在水利工程設計中的具體應用

3.2.1繪制庫容與水位關系圖

首先利用CAD技術中的表格計算功能科學有效的計算出水利工程中水庫的容量與水位數值，然后將這些數值轉換成平面坐標數據，再根據這些平面坐標數據繪制出水庫容量與水位關系圖，其具體步驟為：在Excel表格中建立相應的數據表，并填寫完整表格屬性，再將勘測出來的水庫容量與水位數值一一填入數據表中，并將水庫容量的差值有效地計算出來，同時為了使繪制出的關系圖更具有直觀性，可適當地將計算出的差值進行相應的調整，然后在CAD軟件中輸入“UCS”命令，將數據表中的數據轉換成平面坐標數據，再在軟件中輸入“Spline”命令，讓這些已經轉換成功的平面坐標數據通過CAD軟件繪制出其相應的關系圖，最后直到圖形繪制完畢即可敲擊回車鍵完成繪制。

3.2.2繪制水利工程壩面曲線圖

繪制水利工程壩面曲線圖的具體步驟為：首先在實地對壩面進行全方位的測量，獲得最終的準確測量數據，再利用Excel表格對所獲得的測量數據轉換成相應的平面坐標數據，并將這些平面坐標數據復制到CAD軟件中，然后在CAD軟件中輸入“Spline”指令，以此來完成壩面曲線的繪制工作，待軟件自行繪制完成后再點擊回車鍵即可得出最終的曲線效果圖。

3.2.3繪制三維空間立體效果圖

繪制三維空間立體效果圖的具體步驟為：首先點CAD軟件中“繪制三維空間立體效果圖”的按鈕，這時系統就會出現一個工程設計數據輸入對話框，然后在這個對話框中輸入測量好的設計數據，再點擊確認按鈕，這時CAD軟件便開始自行繪制三維空間立體效果圖，待繪制完成之后會出現兩種不同顏色的背景，最后再點擊回車鍵就可得出兩種背景的立體效果圖。

3.3 CAD技術與相關軟件的融合

在水利工程設計的過程中，利用CAD進行制圖是不能夠將圖紙完善的展現出來的，所以在設計的過程中需要利用其它的軟件進行支持，而軟件中的Office就是能夠與CAD進行完全融合的軟件。在CAD系統的繪制過程中，雖然能夠處理非常復雜的數據和信息，但是針對數據圖形的信息卻沒有辦法處理，在這個時候就需要Office中的Excel表格進行協助。如果在沒有表格的協助下，CAD在數據計算的過程中將會浪費很長的時間和經歷。而自從有了Excel的協助將圖表制作完畢，在將表格復制粘貼到CAD中，就可以對圖表進行修改。這樣的統合優點多，快捷方便，容易掌握，這就是Office軟件的好處，也是CAD與Office融合的好處。

結束語：

CAD軟件在水利工程中的應用非常普及，作為相關設計人員，要給予有效重視，并且要積極深入挖掘其利用價值，以提高設計水平的同時，保證水利工程設計的最優化，從而積極解決各種設計難點與技術問題，保證我國的水利工程設計水平不斷提高，實現社會經濟效益的最大化。

參考文獻：

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