CAD技术在水利水电勘测行业中的应用研究

任兴田

（四川南充水利电力建筑勘察设计研究院 四川南充 637000）

CAD技术在水利水电勘测行业中的应用研究

任兴田

（四川南充水利电力建筑勘察设计研究院 四川南充 637000）

目前，CAD技术在机械、电子设计以及航空等领域中得到了较为广泛地应用，近年来，由于CAD技术的不断发展，水利水电勘测行业中，对于CAD技术的应用也越来越多。而设计是水利水电勘测工作中的一个重要工作，CAD技术应用在水利水电勘测设计中，对于提高设计的精准度及其效率而言有着极为重要的现实意义。本文首先对CAD技术的优点进行简要地概述，重点对其在水利水电勘测设计应用过程中存在的问题及措施进行了探讨，并对CAD技术的发展方向进行了一定地思考。

CAD技术；水利水电勘测行业；应用

1 引言

随着我国科学技术的不断发展与进步，CAD技术逐渐成为未来工程设计发展的主要方向，并且在机械、电子设计、建筑以及航空等领域中得到了广泛地应用，在水利水电工程中使用CAD技术，可以将更加精确的方案进行对比，在提高工程品质、减少工程设计周期、降低工程造价，提升设计质量等方面具有重要意义。

2 CAD技术的优点

2.1 水利水电工程CAD制图的有效性

随着计算机先进技术的不断发展，Office办公软件已经成为家喻户晓的软件之一，在CAD绘图技术也逐步完善的情况下，CAD与Office达到完美的、充分的融合，大大的提高了水利水电工程设计图的有效性。与Office有关软件的相互融合，取得了很明显的效果。在水利水电工程勘测以及建设的施工中，比如：围堰、大坝、建筑等，在制作施工设计图的时候，需要列出详细的材料明细表，这就需要在CAD中制作材料表的表格。如果是用手工来制作材料表格，然后在表格中填写对应材料的文字数据，这样下来，不但工作效率低下，而且数据可能不够准确，文字的排版也不够美观。运用CAD技术与Office办公软件，首先在Excel中填制表格，完成后，再选择CAD Entities（图元），再表格转化为CAD格式后，就可以对相关的文字数据进行编写。这样一套程序下来，可以以最有效的方式来完成水利水电工程的图纸制作。

2.2 水利水电工程CAD制图的准确性

众所周知，水利水电工程建设最大的特点就是复杂性和特殊性。利用CAD制图技术制作出图后，在不足的地方进行修改，就可以得到想要的数据资料结果。这种方法快捷、方便。不仅在水利勘测与建设上能够运用到，还能应用在多种工程的设计上，用途比较广泛，比如多种参数求值、关系图交叉对比、曲线图制作、明细表的验算等等。由于水利水电工程建设具有很多不确定性因素，通常情况下都是根据以往的经验，推理出大多数的数据，这些数值无法通过正常的计算得出来。在水利水电工程建设的多种计算的方法中，不能达到实际的计算精度，只是在理论上达到有关数据的要求，而图解法便可以快速的计算出在水利水电工程建设中应得到的数据，这种方法在水利水电工程中勘测行业中应用比较广泛。在水利水电工程建设计算的过程中，图解计算可以以较快的速度计算出有关数，不仅使水利水电工程的计算方法简便化，同时还满足了水利水电工程计算的准确度。

2.3 水利水电工程CAD制图的快捷性

在水利水电工程勘测与建设的设计中，较多图形的计算比较繁复，难度较大。在CAD技术中，具有自动求和、求积等功能，如计算面积、计算周长、计算长度、计算高度、计算底部等多项功能。因此，通常在制作水利水电工程建设设计图时，要想对设计图形进行有关的计算，就要运用到自动计算模块。一般而言，只要在绘图的时候，准确的绘制出相关物体的基本特征后，设定计算的比例以及精确度，只要是在不出现错误的情况下，该设计图就能够快速的显示出来，就连详细的坐标也能够注释出来。这个技术，在一定程度上，对水利水电工程勘测以及建设的设计人员们来说，不仅省时省力，而且还能对统计的数据进行有效的管理，大大增强了水利水电工程设计的快捷性。

3 CAD技术在水利水电勘测中的应用

3.1 绘制曲线

我们在充分使用CAD绘制技术中，对于断面中绘制样条曲线的Spline命令进行曲线绘制，接着使用Excel的表格对其中的数据处理技术进行精确处理，最后CAD水利水电工程设计图就可以在CAD软件中呈现出来了。例如图1，在实际操作测绘曲线的时候，步骤如下。①使用Excel的处理转化数据变成坐标；②使用Spline命令将这些数据CAD中才能执行；③将已经产生的数据处理结果在转化成的曲线坐标开展复制，使用CAD里的执行命令，敲击Enter键最终操作，这个时候溢流段坝面曲线便被轻松绘制出来了。

图1 溢流大坝断面

3.2 库容和水库水位关系的曲线绘制

库容曲线是表示水库水位和其相应库容之间关系的曲线，主要是库容作为横坐标，水位为纵坐标。库容曲线在进行水库规划设计，是一个管理调度关键性的依据。库容和水库水位关系曲线存在定值见表1所示，把将水位以及相对应的库容，置于CAD进行表格的绘制。库容的差值一般能在运算功能开展计算。最后，将数值输入坐标里。为了将绘制曲线时看起来美观，我们将坐标中不同坐标点中的水位差值在放大5倍的情况下看，这个时候水位与库容在数值差异就会非常明显。除此之外，为了设计效果的完善，还可以尝试等轴绘图的方式，满足不同要求的绘图要求。

表1 库水位与库容关系曲线

4 加强CAD设计技术在水利水电勘测设计中的应用

（1）建立健全水利水电工程施工技术管理和监督机制，提高重视程度。国家要加强对于建筑业市场的宏观调控和市场监管，不断地建立健全有关我国水利水电工程施工的管理和监督机制。只有加强对于设计方法应用过程的管理，不断加大重视程度，才能在根本上解决部分企业不负责任的违法行为，保证每一次施工的质量，充分保障CAD技术在水利水电工程中的质量安全。

（2）加强我国对于CAD技术在水利水电勘测设计工程应用专业对口人才的培养，促进CAD设计技术水利水电工程施工技术的发展。不断加强CAD设计技术水利水电工程应用对口人才的培养成为我国进一步发展CAD设计技术水利水电工程的关键引导因素之一。只有技术人员的专业技能过关才能在根本上保证水利水电工程的应用性和可靠性。另外，还需要严格加强相关工作人员的职业素质培养，防患于未然，充分保证CAD设计技术水利水电勘测工程的质量安全。

（3）不断地加以创新和改造，修改完善现有的CAD技术在水利水电勘测中的应用技术。最关键的是要做好CAD技术水电水利水电工程的防护措施保障。加强对于完工后的工程收尾处理工作的管理和监督，保证CAD技术水利水电工程的良好完成。

5 未来CAD技术的发展方向

CAD强大的制图功能在水利水电勘测设计领域已得到了普遍的应用使工作人员实现了精确、快速的绘图，缩短了设计周期，降低了工程造价。但随着科技的进步，用户对CAD技术应用于水工设计领域也提出了更高的要求。主要体现在：如何使CAD从简单的辅助绘图的软件，成为能实现优化设计方案提高制图效率，增强工程管理的重要工具，这也是当前CAD技术亟需解决的主要问题。

水利水电勘测设计过程涉及的专业面极广，设计人员之间协作和沟通是实现方案优化设计的重要途径。因此，网络化的CAD系统便应运而生，它利用计算机网络技术将各自独立，分布于各处的计算机相互连接起来，从而实现了协同设计、资源共享的工作模式，这将大大提高绘图质量和工作效率。由此看来网络化的CAD系统将是未来CAD技术发展的一个重要方向。

二维建库和三维设计的结合将为CAD的应用提供一种新的模式。通过参数化制图可以使二维建库工作更加高效和智能化，利用三维技术可以实现可视化。因此，水利水电勘测设计行业的CAD技术正在向智能化、可视化的方向发展。

6 结语

随着计算机技术的不断发展，CAD技术被广泛地运用到了水利水电工程勘测设计之中。通过运用CAD强大的功能可以很好地协助水利水电工程设计人员更加准确、快速地进行绘图，CAD技术不仅能够打破传统设计方法的局限，而且能够优化设计方法，提高设计图纸的精确性，进而可以提高水利水电工程的建设质量。

[1]刘日胜.水利水电工程电气CAD技术的应用[J].门窗，2013（08）.

[2]邵桦，孙丽华.浅谈三维设计在水利水电工程中的应用[J].经营管理者，2012（08）.

[3]李斌，宗志坚，郑会春.水利水电工程CAD三维设计技术引进与研究[J].人民黄河，2011（05）.

TV222

A

1004-7344（2016）01-0111-02

2015-12-20

任兴田（1961-），男，四川西充人，工程师，大专，主要从事水文地质、工程地质工作。