水利工程中CAD技术的有效使用

2017-03-03杨娟娟第九师联拓勘测设计研究有限公司

河南水利与南水北调 2017年10期

□杨娟娟（第九师联拓勘测设计研究有限公司）

水利工程中CAD技术的有效使用

□杨娟娟（第九师联拓勘测设计研究有限公司）

近年来，CAD技术凭借其优秀的三维制图和数据处理能力在我国的水利工程建设领域内取得了广泛的应用，成为了水利工程设计绘图工作中不可缺少的关键技术。它突破了传统绘图方式的局限，极大的提高了工程绘图的质量和效率。文章以此为背景，先对CAD技术的特点进行了描述，之后便对CAD技术在水利工程设计中的具体应用进行了详细的探讨，以期为CAD技术在水利工程设计中的进一步应用提供参考和借鉴。

水利工程；设计；CAD技术；应用

0 引言

20世纪80年代，美国通过auto Teak公司研发出了AutoCAD软件，自此以CAD技术为主导的一系列工程设计软件凭借其易于操作、容易掌握以及便于二次利用的特点在全球的工程设计领域迅速的扩展开来。伴随着计算机技术的发展以及水利工程的快速发展，CAD在水利工程设计工作中的作用被逐渐的挖掘和放大，随着时代的不断发展进步，CAD绘图技术得以进一步的开发和利用。

1CAD技术的特点

1.1 制图准确

水利工程的施工量大、工程内部结构复杂，在设计制图的精准性上要求很高，就传统的人工绘制来说，很难将施工过程所需的具体细节进行清晰的表达，而现代CAD技术的强大数据处理功能，既可以提高数据处理效率，又可以提高数据处理的精确度，同时还能将水利工程的坝面曲线及其低水位准确清晰的绘制标出，进而最大限度地满足施工制图的准确性要求。

1.2 携带方便

在设计方案和设计图纸的携带方面，传统的人工绘制方法需要携带大量的绘制器具，既麻烦又耗时耗力，严重拉低了工程图纸设计和绘制的整体效率，而利用CAD技术只需携带一台笔记本就可以进行设计图纸的绘制、调整以及打印，解放了大量的人力和物力。

1.3 制图快速

在对水利工程的设计图纸进行绘制时，利用传统的人工绘制的方法不仅浪费大量的人力、物力，还会消耗大量时间，工作效率往往难以满足工程进度的要求，且人工绘图的准确性也得不到保证。在制图过程中利用CAD技术，可以有效发挥其自动求积模块的运算功能，实现对大量、复杂数据的高速运算和分析，从而以更加快速高效的方式进行图纸的设计和绘制。

1.4 保存方便

在水利工程的设计和具体施工过程中，会产生大量各种各样的数据，如果对数据的处理和安置不当，则会为后续的数据查询工作带来极大的不便，且数据资料的保存环境有限，因而传统的数据处理方式对数据资料的保存难度较大。利用CAD技术，可以将纸质的数据资料转化为数字信息分类存储在数据库内，这样在利用搜索引擎对数据库进行数据查询时不仅可以简化操作步骤，还能有效提高工作的效率和准确性。

1.5 保证质量

在水利工程设计的过程中应用CAD技术，可以将工程中存在的或可能存在的隐患和风险有效暴漏出来，进而帮助施工单位及时发现问题，解决问题，从而降低工程风险的存在。此外，水利工程的设计和施工是一个十分复杂的过程，对各种专业、学科以及部门之间的协调性要求很高，但传统的二维设计却往往因出现数据处理问题而不能有效对工作的协调性进行保证。利用三维CAD技术，可以克服环境等因素的影响，将各种类型的数据进行科学合理的整合，实现数据处理的唯一性和一致性，并通过可视化效果进行展示，以此来有效避免数据处理过程中出现的漏洞，提高设计的精准性。

1.6 描述直观

在对水利工程的设计方案进行绘图设计时，利用CAD技术不仅可以对工程进行二维图形设计，还可以进行三维的立体设计，如此以来水利工程的整体情况就得以清晰的表现，同时，CAD技术还可以将工程中的动态装置通过虚拟化的形象处理，还原出装置的工作过程，以此来对设备及工程的运作环境进行再现，进而为企业在招标投标工作上对水利工程有一个全面的了解，从而制定出相应的经营管理政策，帮助企业对水利工程项目进行更加科学的管理和规划，实现对施工质量的保证、对施工成本的控制以及对工程效果的保障。

2 CAD技术在水利工程设计中的应用

2.1 在水利工程地形测绘中的应用

在水利工程的数字地形测绘图的制作过程中，CAD技术发挥了重要的作用。在对水利工程进行地形测绘的过程中，全站仪作为水利工程建设图形的形成设备既节约了人工设计的时间，又简化了操作步骤和难度，它只需要设计人员将实地勘测所得的数据录入即可。在内业工作时，计算机通过与全站仪利用数据传输路线相连通，随后就将数据从全站仪输送至计算机系统中，并通过SV300对传输到计算机中的数据进行读取、展点以及转换工作。如此以来，外业工作中所测得的数据就会在地形测绘图中被明显的标记出来，这时通过SV300的自身优势和相关功能，将各信息点进行连接，以此来进行拓扑结构的构造以及测绘线路的构建，最终得到完整的标准化数字地形测绘图。

2.2 在工程量计算中的应用

计算机不仅具有非常强大的绘图功能，还能够进行精准的数值计算，这一功能为水利工程提供了强有力的技术支持。以前的工程计算，首先要在图纸上描绘出原始图形以及设计断面，然后才能进行工程量的计算，这种计算方式往往误差较大，而且速度很慢，室外作业的工作量也比较大，最终得出的数据往往很不理想。然而，如今水利工程的设计可以通过利用CAD技术，运用测量得到的数据直接绘图，再加上面积查询功能的使用，最终能够精确、快速得出断面面积，从而计算出工程量。

2.3 在水利工程设计中的运用

利用CAD技术的自动求积功能可以简单快速地计算出面积、周长等。一般情况下，倘若绘图操作出现异常，很可能是数据有问题。倘若绘图正常，没有出现错误，绘出的线路、物体的显示完全正确，通过设定精确度和比例，可以将图形的数据详细标注显示出来。CAD技术的这一特点，可以有效提高工程设计工作者的设计效率，尤其对于复杂繁琐的数据统计工作，优势更加明显。对于不规则的绘图，比如：计算平面面积、断面面积、周长等，不仅可以方便地掌握有关数据，还能够达到人工无法达到的精确度。

2.4 CAD与OFFICE相关软件的融合使用

随着科学技术的不断发展，CAD技术也在不断地更新换代发展，并与OFFICE软件进行了良好的融合，取得了可喜的效果。在进行水利工程设计汇报过程中，常常需要进行点线绘图等操作，虽然Word本身自带绘图功能，但其功能有限，特别是对于CAD绘制而成的复杂图形，这一功能就更难实现了。将CAD与OFFICE软件融合使用可以很好解决这一难题。当用CAD绘制出所需图形后，将其复制粘贴到Word文档内，然后借助Excel强大的绘制表格功能，将表格用Excel直接制作出来，然后copy到CAD图形中，当需要修改时只要双击即可进入到表格中直接做出改动。修改好后保存到指定路径，进行后续的图形设计。这一方法具有简单快捷、便于掌握等有点，充分发挥了Office软件的相关优势，将CAD与Office软件充分融合使用。