張燕平

(新余市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)室，江西 新余 338000)

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水利水電設(shè)計(jì)行業(yè)中CAD技術(shù)的應(yīng)用淺析

張燕平

(新余市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)室，江西 新余 338000)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，工程建設(shè)項(xiàng)目越來越多，對(duì)工程質(zhì)量提出了更高的要求?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，技術(shù)在工程中的使用，降低了工程難度，提高了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量。在水利水電設(shè)計(jì)行業(yè)中，CAD技術(shù)得到了實(shí)際的應(yīng)用，并發(fā)揮了一定的優(yōu)勢(shì)。文章將從CAD技術(shù)在水利水電設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，明確優(yōu)勢(shì)和不足，從而提出一定的解決策略，提高工程的綜合效益。

水利水電；設(shè)計(jì)行業(yè)；CAD技術(shù)；應(yīng)用

水利水電行業(yè)的發(fā)展，提高了電力資源的供應(yīng)，涵養(yǎng)了水源，減少了洪水災(zāi)害，為農(nóng)業(yè)工業(yè)生產(chǎn)提供了極大的便利。目前，在該行業(yè)的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用了CAD技術(shù)，增加了施工圖的立體度，將具體的施工進(jìn)行了細(xì)化，從而在施工方面得到了進(jìn)步。因此，需要對(duì)技術(shù)進(jìn)行探索，改善技術(shù)中的不足，提高技術(shù)的應(yīng)用度。

1　CAD技術(shù)概述

CAD主要是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，利用現(xiàn)代社會(huì)比較普及的計(jì)算機(jī)工具，幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)各種應(yīng)用技術(shù)的集成。它的技術(shù)領(lǐng)域很廣，用的最為廣泛的是二、三維的幾何形體建模、繪圖，各種機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)分析等等。增加了設(shè)計(jì)的立體度，能夠考慮更加全面的要素，優(yōu)勢(shì)更加明顯，改善了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中的不足，具有非常好的市場(chǎng)發(fā)展前景。另一方面，該技術(shù)更加符合人們的思維習(xí)慣和行為方式，可以對(duì)有限的資源進(jìn)行充分的利用，進(jìn)行模型構(gòu)造，優(yōu)化傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1.1技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1)設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確性高。水利水電工程是關(guān)系國計(jì)民生的大工程，施工環(huán)境比較復(fù)雜，涉及到的各種要素多樣，工程本身構(gòu)造繁瑣，施工難度相對(duì)較大，利用傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行制圖，細(xì)節(jié)不到位，工作量大，而且也達(dá)不到技術(shù)質(zhì)量要求，耗費(fèi)了大量人力、物力和精力。CAD技術(shù)的應(yīng)用，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的運(yùn)算功能，減少傳統(tǒng)計(jì)算中任務(wù)量。簡化了工作流程，節(jié)省了時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)的精確度，繪制出的事物線條，比較切合實(shí)際，比較容易能夠達(dá)到施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。

2)攜帶方便可行。在傳統(tǒng)的制圖中，大部分是采用手工繪圖的方式，繪圖的時(shí)候要攜帶大量和器具和圖紙，行動(dòng)不便，工作量大，也不精確，而且容易造成設(shè)備的損害。利用CAD技術(shù)，需要攜帶的東西很簡單，有電腦和遠(yuǎn)程監(jiān)控即可，可以直接根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量和記錄，提高了設(shè)計(jì)的效率。

3)制圖速度快。水利水電工程制圖，涉及到的計(jì)算量比較龐大，如果使用人工計(jì)算的方式，速度比較慢，任務(wù)量過大，影響了制圖的速度。CAD技術(shù)的應(yīng)用，可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算功能，自動(dòng)求積，進(jìn)行多項(xiàng)運(yùn)算，減少了人為的工作量，而且速度高，效率快，簡化運(yùn)算，能夠?qū)崿F(xiàn)快速制圖，提高了制圖的能力。

4)數(shù)據(jù)的檢測(cè)和保存更加方便。水利水電工程涉及到的數(shù)據(jù)非常多，用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行記錄和保存，分類整理比較困難，任務(wù)量大，而且也比較容易造成數(shù)據(jù)的流失。CAD技術(shù)的應(yīng)用，可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的儲(chǔ)存、記憶。分類的功能，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類的整理，而且數(shù)據(jù)保存比較完整，比較方便快捷可行。

5)保證工程技術(shù)的質(zhì)量。在水利水電工程中，專業(yè)性比較強(qiáng)，涉及到的知識(shí)比較多樣，在計(jì)算中工作量比較大，數(shù)值很難保持統(tǒng)一，難免在計(jì)算中出現(xiàn)紕漏，因此計(jì)算的精算度，從而導(dǎo)致制作出來的設(shè)計(jì)圖出現(xiàn)一定的誤差，影響后期工程的質(zhì)量。水利水電是一個(gè)與人們生活緊密聯(lián)系的工程，一旦出現(xiàn)意外事故，造成的損失是無法估量的。CAD技術(shù) 的應(yīng)用，可以進(jìn)行直觀的設(shè)計(jì)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，從而進(jìn)行設(shè)計(jì)的修正?？梢酝ㄟ^對(duì)數(shù)據(jù)的集中化處理，保證了數(shù)據(jù)的前后一致，保證了設(shè)計(jì)的一致性[1]。

6)設(shè)計(jì)成果直觀。CAD技術(shù)的應(yīng)用，能夠繪制圖紙的類型比較多樣，不僅可以進(jìn)行二維設(shè)計(jì)圖的制作，也可以進(jìn)行三維的創(chuàng)作，可以保證在任何角度進(jìn)行工程的分析和了解，清楚局部和整體的施工情況，也可以搭配動(dòng)態(tài)的演示圖，效果表達(dá)比較主觀，感官上沖擊比較強(qiáng)。通過動(dòng)態(tài)的演示圖，可以進(jìn)行空間和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的邏輯關(guān)系的分析，可以對(duì)施工情況進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，進(jìn)行人員配置和材料資源的消耗，進(jìn)行小細(xì)節(jié)的挖掘，從而進(jìn)行全面成本預(yù)算，進(jìn)行造價(jià)控制管理，為企業(yè)的投資決策提供依據(jù)，減少不必要的成本消耗，提高資源的利用率。根據(jù)實(shí)際的施工情況，可以對(duì)工程計(jì)劃和措施進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，進(jìn)行合理的規(guī)劃和組織，并嚴(yán)格按照 求執(zhí)行，保證水利水電工程的綜合效益[2]。

2　CAD技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1施工設(shè)計(jì)使用

相隊(duì)其他建設(shè)工程來說，水利水電工程，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜多樣，涉及到的不同學(xué)科的專業(yè)知識(shí)比較多元，需要各個(gè)專業(yè)的人才進(jìn)行相互協(xié)調(diào)合作，減少設(shè)計(jì)中各個(gè)專業(yè)的弊端，增強(qiáng)方案的靈活性和可行性，然后進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，明確施工中的重難點(diǎn)，在施工中，要引入骨架設(shè)計(jì)模塊的應(yīng)用，并且要給予設(shè)計(jì)人員一定的設(shè)計(jì)權(quán)限，增加方案之間的科學(xué)調(diào)整。在該模板的應(yīng)用中，要確定必要的設(shè)計(jì)參數(shù)，引入三維的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)和CAD技術(shù)的結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙的合成。設(shè)計(jì)圖確定后，可以根據(jù)CAD技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生的剖面、平面設(shè)計(jì)圖，實(shí)現(xiàn)立體空間的構(gòu)造，使空間中各個(gè)要素更加鮮明，可以通過電腦合成圖進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的復(fù)核，保證設(shè)計(jì)圖紙的有效性，實(shí)現(xiàn)施工各個(gè)層面的相互溝通和交流。

2.2在地形地質(zhì)之間的應(yīng)用

在地形地質(zhì)的應(yīng)用中，通過CAD技術(shù)的應(yīng)用，可以精確數(shù)字化的運(yùn)算，利用等高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的進(jìn)行地形地質(zhì)的檢測(cè)，通過設(shè)計(jì)圖可以實(shí)現(xiàn)立體的還原，對(duì)各個(gè)施工項(xiàng)目進(jìn)行具體的細(xì)化，明確各個(gè)項(xiàng)目的施工三維地形，例如堤壩的建設(shè)、邊坡的開挖、引水洞的設(shè)置，通過計(jì)算機(jī)的三維模擬，可以實(shí)現(xiàn)逼真的小郭，能夠及時(shí)和原有的地向地貌相匹配，對(duì)不合理的地方及時(shí)的進(jìn)行改進(jìn)。另一方面，可以通過計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力，計(jì)算出各個(gè)項(xiàng)目位置的體積，然后根據(jù)精確的數(shù)據(jù)進(jìn)行開挖，同時(shí)也能準(zhǔn)確的計(jì)算出土石放量。

在CAD技術(shù)的應(yīng)用中，要有一定的注意事項(xiàng)，嚴(yán)格按照技術(shù)應(yīng)用要求進(jìn)行執(zhí)行。在處理excel數(shù)據(jù)之前，要對(duì)數(shù)值的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查，然后進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估和分析，按照一定的輸入程序進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，最終轉(zhuǎn)化為具體的位置坐標(biāo)。在繪制水位曲線的時(shí)候，首先要按照之前的程序進(jìn)型數(shù)據(jù)的輸入，利用表格獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)功能，及時(shí)快速的進(jìn)行庫容差的計(jì)算，根據(jù)得出的結(jié)果進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，然后接著進(jìn)入下一輪的循環(huán)輸入。當(dāng)所有的數(shù)據(jù)輸入完畢，可以進(jìn)行美觀度和功能性效果的提升[3]。這個(gè)時(shí)候，可以對(duì)把坐標(biāo)點(diǎn)的位置進(jìn)行重新的定位，按照水位曲線的制作標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行命令進(jìn)行曲線的繪制。在CAD技術(shù)的應(yīng)用中，不僅可以實(shí)現(xiàn)立體構(gòu)圖，實(shí)現(xiàn)三維空間的構(gòu)造，展示動(dòng)態(tài)化的效果，而且可以利用三維立體渲染，將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電腦一同計(jì)算，這樣效率比較高，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，快速的進(jìn)行糾正，從而保證設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量。

3　實(shí)際應(yīng)用案例

3.1案例介紹

在實(shí)際的應(yīng)用中，可以以鋼岔管的應(yīng)用為例。它主要是以鋼板卷焊制成，可以分成多種不同的類型。相抵其他設(shè)備來說，鋼岔管結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜，進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)工作難度非常大，需要經(jīng)過大量的運(yùn)算才可以實(shí)現(xiàn)圖紙的繪制，在這個(gè)過程中，可以進(jìn)行CAD技術(shù)的應(yīng)用[4]。

3.2計(jì)算步驟

鋼岔管成Y型對(duì)稱。計(jì)算中，以圓柱為主，圓錐為輔。例如，肋板厚度和密度都是16.3mm，內(nèi)徑為500mm和200mm，因此，設(shè)計(jì)公切求的半徑為200mm。然后根據(jù)相關(guān)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先可以利用計(jì)算機(jī)中的裝配和零件設(shè)計(jì)模塊，進(jìn)行立體模型的構(gòu)造，利用相應(yīng)的草圖功能，進(jìn)行功能圖的確定，進(jìn)行控制形狀體型圖主要數(shù)據(jù)的測(cè)量，基本的主管和支管的形狀雛形呈現(xiàn)。利用該技術(shù)的圖形展開功能，可以看到具體的展開圖，提取坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種器件長度的測(cè)量，確定具體的計(jì)算方程。利用該技術(shù)進(jìn)行鋼岔管的設(shè)計(jì)，得出的三維空間位置和數(shù)值結(jié)算的結(jié)果基本一致，而且省略了大量的工作步驟，簡化了工作流程，提高了數(shù)據(jù)處理的速度和精度，整個(gè)過程快速簡單，方便操作，沒有復(fù)雜的計(jì)算方式，計(jì)算后可以直接進(jìn)行結(jié)果的舒服，不用進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)和糾正，保證了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和精度。

4　結(jié)　語

水利水電工程在生活經(jīng)濟(jì)生活中扮演著重要的角色，發(fā)揮著重要的作用，在新的時(shí)代背景下，要與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)的革新，促進(jìn)施工質(zhì)量的大提升。CAD技術(shù)的應(yīng)用，該善了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制圖技術(shù)的落后，發(fā)揮了計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，減少了計(jì)算過程的繁瑣復(fù)雜，增加了對(duì)數(shù)據(jù)處理的廣度和深度，提高相應(yīng)數(shù)值的精度，方便可行，操作性強(qiáng)。在今后的水利水電工程設(shè)計(jì)中，要加大該技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行技術(shù)的研發(fā)，提高技術(shù)的應(yīng)用程度，減少工程難度，提高工程質(zhì)量。

[1]嚴(yán)愛芳.CAD技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)[J].浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2003,15(02):44-46.

[2]劉輝.CAD技術(shù)在水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2008(02):74-75.

[3]馬剛琳,馬壯.三維CAD技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].吉林水利,2008(12):63-63.

[4]胡燚,張運(yùn)東,張強(qiáng)，等.三維CAD技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].硅谷,2013(23):66-66.

1007-7596(2016)07-0146-03

2016-05-22

張燕平(1979-)，男，江西新余人，工程師，研究方向?yàn)樗姽こ獭?/p>

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