三维设计在水利水电行业中的应用研究

何佳明

摘要：随着我国生态文明建设的进一步推进，水利水电行业也获得了极大的发展。为了更为具象化地设计水利水电工程，三维设计在水利水电行业得到了极大的推广应用。本文将结合三维设计的优势和作用，分析其在水利水电行业的应用，以期为相关工作人员提供參考。

关键词：三维设计水利水电CAD

1三维设计在水利水电行业应用的优势

三维设计相较于二维设计或者平面设计具有技术含量高且设计效果图更为直观的特点，因此也成为当前建筑设计行业普遍使用的一种设计手段，在水利水电行业中也有着重要的应用价值及意义。

1.1提高设计图纸的转换效率和质量

水利水电工程建设对设计图纸有着较高的要求，不仅需要整体设计具有美观性，还需要兼具功能性，能够实现最大发电功率。为此，只有顺应周边环境的特点，充分利用地势地形等自然因素，结合当代科技，才能够满足这一要求。因此，水利水电工程在设计阶段需要进行大量的现场勘察和数据统计。在二维设计或者平面设计阶段，因为设计图纸需要经过多次修改，在这一过程中会耗费大量的时间以及人力成本，从图纸变成实际施工需要耗费数月甚至一年的时间。但是三维设计由于是采用计算机辅助设计（CAD）技术，所以可以利用电脑软件在同一个图纸上进行多次修改，同时也可以利用软件的模拟功能，大大减少现场勘察次数。如此一来，不仅能够有效减少设计人员的工作量，还能够提高设计图纸的转换效率和转换质量。

1.2实现设计思路的共享和整合，减少设计变更成本

在工程图纸设计过程中，通常都需要集思广益，同时在这一过程中可能还有项目参与方的意见需要加入到设计图纸中。在使用传统设计方法时，一点细微的改动可能就会导致“牵一发而动全身”的情况，极大地增加了设计变更成本。利用三维设计方法，可以在电脑上实现设计思路的共享和整合，避免了设计图纸的多次变更，尽可能地降低设计变更成本。

1.3设计模拟可以有效提高工程设计的质量

三维设计还可以使用智能化的信息技术实现模拟，通过设计模拟可以发现设计中可能导致工程项目运行不佳的情况，帮助设计师及时修改这部分设计，避免设计图纸在投入施工后再发现这种问题。三维设计通过设计模拟可以有效提高工程设计的质量。

2三维设计在水利水电行业不同环节的应用分析

2.1设计阶段：利用三维设计进行数据收集和录入

在水利水电工程设计阶段，需要进行大量的地质勘查以及数据统计。设计师可以利用自动测量装置以及传感装置进行数据的收集，然后收集到的数据可以直接上传到设计平台，可以有效降低设计师的工程量。同时，利用高新技术收集的数据也更为准确，能够为水利水电工程的设计提供更为可靠的数据支持。在收集到相关数据之后，设计师可以利用CAD进行设计图纸的设计，并通过共享平台进行设计思路的征集和修改，满足各方设计和建设需求，减少后期设计变更。

2.2装配阶段：利用三维设计编制装配设计图

水利水电工程中不仅在设计图纸阶段需要用到三维设计，在装配环节也需要用到三维设计。众所周知，水利水电工程建设过程中需要用到大量的重型组件，例如三峡水利工程的建设和施工，一旦安装失误就会造成大量的资金流失。因此利用三维设计进行装配工序的设计，同时利用三维设计直观性特点进行装配模拟，利用电脑计算装配误差并辅助调整。例如在进行三峡水利工程这一类大型水利水电工程装配时，通常都会进行详细地装配顺序和方式设计，并利用三维设计进行装配模拟，将装配误差控制在许可范围内，最大限度地保证装配的精确性。除此之外，在装配过程中因为操作失误还可能造成施工安全事故。因此，通过装配设计图以及装配模拟，可以帮助水利水电工程施工方发现安全死角，进一步提升施工现场的安全系数，有助于水利水电工程的建设和施工。

2.3运行阶段：利用三维设计进行运行设计及模拟

由于三维设计具有仿真性，能够在水利水电工程投入施工或者运行之前在网络上进行模拟，发现可能导致水利水电工程寿命缩短的因素，并通过现代信息技术进行及时的调整，有效提高水利水电工程的施工质量和运行质量。因此，水利水电工程投入运行前，会利用三维设计仿真模拟技术进行测试，保证其在投入运行后的质量;在运行过程中，也会定期利用三维设计模拟进行工程运行检查，及时发现卡顿或者是能够影响其使用寿命的因素，进行维护;在运行后期，为了保证水利水电工程的最终质量，也会根据收集到的各项数据进行三维设计模拟，保证水利水电工程的良好运行。

3结语

三维设计在水利水电行业中发挥着重要的现实作用，利用其直观 性以及具象化的特点，可以在水利水电工程施工前进行充分的模拟，帮助工程建设有效规避建设误区，提高水利水电工程的施工质量。同时，利用CAD技术，还可以有效减少设计变更，节约大量的设计成本。三维设计相较于二维设计以及平面设计具有十分明显的优势，也在水利水电工程建设和设计中得到了普遍的应用，这也将成为未来建筑设计的重要趋势。

参考文献

[1]汪庆一，三维设计方法在水利水电工程设计中的应用[J]，科学技术创新，2018（23）.11 7-118.

[2]秦景言，杨海林，石小祥，过杰，浅谈三维设计方法在水利水电工程中的应用[J].中国水运（下半月），2015，15（06）：196-197.

[3]刘敦煌.Inventor三维设计软件在水利水电工程中的应用[J]，长江科学院院报，2012，29（12）：119-120+126.