三维协同设计在水利水电工程设计中的应用

周旭雄

摘 要：水利水电工程作为我国基础设施体系的核心组成部分，在水电生产以及水资源管控等方面发挥着关键性的作用。与传统建筑工程相比，水利水电工程开发规模较大、施工难度较高。为了确保水利水电工程设计、施工活动的有序开展，管控施工难度，节约施工成本，有必要从设计施工环节入手，构建起现代高效的设计施工机制。文章以水利水电工程设计作为研究对象，以三维协同设计作为切入点，稳步增强设计方案的科学性与合理性，为后续项目施工活动的有序开展提供理论参考。

关键词：水利水电 工程设计 三维协同设计 应用方式

中图分类号：TV222 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（b）-0063-02

水利水电工程设计作为水利水电施工项目机制的核心组成部分，对于后续施工活动有着最为直接的影响。基于这种认识，文章将水利水电工程设计作为研究对象，以三维协同设计为突破口，充分利用CAD技术，构建起系统、高效的水利水电工程协同机制。通过不同环节的统筹协调，确保施工技术、施工设备、施工人员的合理配置，有效弥补过往手工绘图、电脑绘图设计体系中存在的缺陷，形成现代、高效的设计体系。为了更好地将三维协同设计与水利水电设计活动结合起来，厚植三维协同设计的优势，优化水利水电设计流程，文章在研究过程中，对三维协同设计的概念进行厘清，着眼于实际，明确水利水电工程设计环节应用三维协同设计的意义，同时吸收过往有益经验，采取针对性的应用策略，推动三维协同设计在水利水电工程设计中的有效应用。

1 三维协同设计分析

三维协同设计理念的分析，在思维层面引导设计人员形成一个完整、准确的认知，这对于其在水利水电设计领域中的应用有着极大的裨益，降低了技术应用的难度。

三维协同设计又被称为三维模型设计的协同效应，是在同一平台之上，由不同领域技术人员广泛参与的协同性设计软件，从而大大增强设计工作的专业性以及科学性[1]。随着计算机技术、信息技术的不断发展，尤其是CAD技术的日益完善，技术人员着眼于设计工作开展的实际，在充分利用已有技术手段的基础上，搭建起三维协同设计的主体架构，形成一种全新的工业设计模型。与传统的设计方式不同，三维协同设计为设计人员提供可视化、精准化的平台服务，降低了设计工作开展的难度，同时也为不同设计人员参与同一设计工作提供了技术可能性，大大提升了设计工作的质量与效率，充分满足了现阶段大型工程建设项目对于设计工作的客观要求。

2 三维协同设计在水利水电工程设计中应用的现实意义

与传统意义上的二维、三维CAD设计体系有所不同，三维系统设计在水利水电工程设计中的应用，极大地提升了设计工作的有效性，较好地贴合了水利水电工程施工规模大、技术难度高以及管理难度大的特点，从设计层面入手，为后续施工活动的开展提供了极大的便利。

2.1 设计形象优势

三维协同设计能够使得设计对象更为具象化，形成虚拟的三维模型，并且通过三维模型全真反馈出水利水电工程建设的整体流程。设计人员通过对水利水电工程建设流程的全面评估，明确施工建设活动中可能出现的问题，并在此基础上，从设计层面出发，进行方案调整，有效消除各类潜在威胁，使得水利水电工程的设计形象更为科学，为施工活动的安全性以及工程项目成本控制的有效性提供了有力的技术支持。

2.2 空间优势

三维协同设计模式下，有效扭转了水利水电工程二维设计在空间布置方面存在的问题，通过对水利水电工程设计要求的准确解读，设计人员能够结合施工区域实际情况，对水利水电工程设计方案进行直观的模型展示，并在这一过程中，借助于现代化的技术手段，将模型进行三维呈现[2]。设计人员在这一过程中，能够更加直观地感受到水利水电工程内部空间结构特点，这对于水利水电工程内部建筑结构的完善以及施工方案的制定有着极大的帮助。设计人员得以在掌握工程空间信息的基础上，采取针对性的设计方案，提升水利工程内部空间使用率，避免空间浪费的情况出现。

2.3 提升设计方案的质量与效率

从过往情况来看，水利水电工程设计需要多个专业领域不同设计人员的共同参与，传统的设计模式，只能够对设计活动进行分割处理，不同的技术人员，从不同的专业角度出发，对设计方案进行优化，在此基础上，再度进行总体设计方案的修改与协商。这种方式无疑大大降低了设计方案的质量与效率，无法满足现阶段我国水利水电工程设计工作开展的客观要求。三维协同设计则借助于计算机技术，完成了设计平台的搭建，不同的技术人员可以在同一时间同一平台上，进行各自的设计工作，系统软件在后台运行的过程中，自动进行设计方案的匹配评估，并实时反馈给设计人员，设计人员根据反馈结果调整设计工作。

3 三维协同设计在水利水电工程设计中应用的途径

三维协同设计在水利水电工程设计中的应用呈现出复杂性、整体性的特征，为了切实增强三维协同设计的实用性，文章着眼于现有的三维协同设计软件实际，以Microstation Bentley为研究核心，通过对其开展深入研究，进行优势重组，确保三维协同设计方案的科学性与准确性，为其在水利水电工程设计中的应用提供参考。

3.1 Microstation Bentley软件在设计工作中的应用

Microstation Bentley是现阶段较为主流、功能较为强大的一款三维协同设计软件，其充分满足了水利水电设计工作的要求，极大地增强了设计工作的有效性与科学性。在实际操作的过程中，设计人员在设计活动开始之初，需要对水利水电工程设计要求、设计目标以及技术参数进行解读，并以文档的形式单独存储于Microstation Bentley之中。这种操作使得设计人员能够在短时间获取设计核心信息，避免出现设计偏差，基于三维协同上设计在协同性方面的优势，Microstation Bentley给用户充分的授权，确保用户对于设计方案的修改无需单独建档即可存储。

3.2 Microstation Bentley软件在工程量计算方面的应用

Microstation Bentley软件降低了水利水电工程量计算的难度，设计人员在相关应用程序的支持下，无需使用人工计算的方式，对水利水电工程中涉及到的工程量数据进行核算，大大增加了工程量计算结果的准确性，避免了计算误差的出现。同时Microstation Bentley软件的使用，使得设计人员能够较为直观地掌握工程量信息，并结合设计需求对其进行区分域定义处理，这种操作模式，增强了设计人员工作的针对性，为设计方案的优化提供了必要的数据支持。

4 結语

三维协同设计在水利水电工程设计环节中的应用有着极为深远的影响，为了提升应用效果，增加三维协同设计的实用性，文章在分析三维协同设计技术原理与特点的基础上，从认知层面出发，明确其在水利水电工程设计中应用的现实意义。以此为切入点，借鉴过往有益经验，从多个维度出发，采取针对性的应用策略，实现水利水电工程设计与三维协同设计的融合，逐步促进水利水电工程设计工作的有序进行。

参考文献

[1] 黄宏亮.三维协同设计在水利水电工程设计中的应用[J].科教导刊，2015（6Z）：32-33.

[2] 吴坤峰.浅议三维协同设计在水电工程设计中的重要性[J].建材发展导向，2016，14（1）：78-79.

[3] 杭旭超，杨雅新.水利水电工程建筑信息模型与三维协同设计浅谈[J].广东水利水电，2017（10）：49-52.