CAD技术在水利工程设计中的应用

王一先

摘 要：在水利工程设计过程，计算机技术的运用得到了进一步发展，其中CAD技术作为重要操作方式，不仅提高了设计效率，同时也优化了设计流程，为相关设计人员提供了有效助力，本文基于CAD技术，结合水利工程设计内容，对其进行了具体研究。

关键词：CAD技术；水利工程设计；应用

引言

在水利工程设计中，传统的工程设计图都是依靠人工绘制出来，这种人工绘制出来的设计图纸缺乏一定的立体感，而且局部位置还存在某些缺陷，在修改上还费时费力，不仅工作效率低下，而且还会浪费无畏的人力物力，然而随着科学技术的发展，三维CAD技术应运而生，为水利工程的设计提供了很大的便利。

1 CAD技术的概述

CAD技术就是计算机辅助设计，CAD利用计算与图形系统的配合协助相应的设计人员进行相应的设计工作，在设计的过程中，利用不同的图形和线条达到设计的目的。在设计的过程中不同的数字信息和图形能够在储存的过程中，利用计算机的检索功能快速的查阅，CAD技术还能够将繁琐的工序简化，并减轻设计人员的工作量。在CAD設计的过程中，可以实现开窗、剪辑、和观看，另外在CAD技术中还能够在设计的过程中改变设计的图形，和针对设计进行相应的修改。

2 CAD技术在水利工程设计中的优点

2.1高效的工作率

在CAD技术中操作的口令数量比较少，想要在平面环境中进行绘图，只需要记住基本的绘图口令，就能够对CAD系统进行操作。有了CAD技术之后，设计师能够在短短的十几天内绘制出基本的图样，这样不仅加快了设计的进程，也将整体的工期提前。所以现在水利工程设计中，设计师都在使用CAD技术进行绘图，因为其能够在很大程度上提高工作的效率。

2.2图纸精确度高

CAD软件在使用的过程中，会针对图纸上面的直线部分进行精确的测量，设计师也会让数据直接标注在图纸之中，为了方便日后查看尺寸。利用CAD技术进行绘制的图纸，不会出现绘制中的毫米误差，因为在绘图的过程中，可以利用口令将需要的尺寸直接录入，CAD界面就会出现相应尺寸的线段。所以不难看出，CAD技术的应用，能够将水利工程图纸的精确度提高到更高的层次。

3 CAD技术在水利工程设计中的具体应用

3.1 CAD技术在水利工程设计中的应用范围

3.1.1在水工设计中的应用

通过CAD分析软件的详细分析功能，得出三维立体草图，待草图设计完成之后，再根据CAD技术绘制出的剖面图与平面图构建详细的三维立体模型，使得立体空间更加明显，再由这三维立体模型反过来对平面图以及剖面图进行核对校验，以提高设计的准确性，另外在设计时要保证各方的沟通与交流能够顺利通畅。

3.1.2在地形地质中的应用

CAD技术可以利用复杂的数据快速地构建出数字化的三维立体地形地貌模型，比如建立水工大坝，原始地貌，开挖边坡以及引水洞等三维地形图，通过计算机精细的计算，设计出来的三维地形图具有更高的仿真效果，与实际地形的匹配度也比较高，而且通过这种高超的仿真效果，CAD技术可以计算出一些比较复杂位置的体积大小，再根据实际的施工要求可以进行剖面开挖与旋转，再利用勘测出来的数据可以将土石方量准确的计算出来。

3.2 CAD技术在水利工程设计中的具体应用

3.2.1绘制库容与水位关系图

首先利用CAD技术中的表格计算功能科学有效的计算出水利工程中水库的容量与水位数值，然后将这些数值转换成平面坐标数据，再根据这些平面坐标数据绘制出水库容量与水位关系图，其具体步骤为：在Excel表格中建立相应的数据表，并填写完整表格属性，再将勘测出来的水库容量与水位数值一一填入数据表中，并将水库容量的差值有效地计算出来，同时为了使绘制出的关系图更具有直观性，可适当地将计算出的差值进行相应的调整，然后在CAD软件中输入“UCS”命令，将数据表中的数据转换成平面坐标数据，再在软件中输入“Spline”命令，让这些已经转换成功的平面坐标数据通过CAD软件绘制出其相应的关系图，最后直到图形绘制完毕即可敲击回车键完成绘制。

3.2.2绘制水利工程坝面曲线图

绘制水利工程坝面曲线图的具体步骤为：首先在实地对坝面进行全方位的测量，获得最终的准确测量数据，再利用Excel表格对所获得的测量数据转换成相应的平面坐标数据，并将这些平面坐标数据复制到CAD软件中，然后在CAD软件中输入“Spline”指令，以此来完成坝面曲线的绘制工作，待软件自行绘制完成后再点击回车键即可得出最终的曲线效果图。

3.2.3绘制三维空间立体效果图

绘制三维空间立体效果图的具体步骤为：首先点CAD软件中“绘制三维空间立体效果图”的按钮，这时系统就会出现一个工程设计数据输入对话框，然后在这个对话框中输入测量好的设计数据，再点击确认按钮，这时CAD软件便开始自行绘制三维空间立体效果图，待绘制完成之后会出现两种不同颜色的背景，最后再点击回车键就可得出两种背景的立体效果图。

3.3 CAD技术与相关软件的融合

在水利工程设计的过程中，利用CAD进行制图是不能够将图纸完善的展现出来的，所以在设计的过程中需要利用其它的软件进行支持，而软件中的Office就是能够与CAD进行完全融合的软件。在CAD系统的绘制过程中，虽然能够处理非常复杂的数据和信息，但是针对数据图形的信息却没有办法处理，在这个时候就需要Office中的Excel表格进行协助。如果在没有表格的协助下，CAD在数据计算的过程中将会浪费很长的时间和经历。而自从有了Excel的协助将图表制作完毕，在将表格复制粘贴到CAD中，就可以对图表进行修改。这样的统合优点多，快捷方便，容易掌握，这就是Office软件的好处，也是CAD与Office融合的好处。

结束语：

CAD软件在水利工程中的应用非常普及，作为相关设计人员，要给予有效重视，并且要积极深入挖掘其利用价值，以提高设计水平的同时，保证水利工程设计的最优化，从而积极解决各种设计难点与技术问题，保证我国的水利工程设计水平不断提高，实现社会经济效益的最大化。

参考文献：

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