計算機技術在水利工程設計中的應用

尹玉茜

【摘要】隨著計算機技術的不斷發(fā)展，其在水利工程設計中的應用也越來越廣泛，如今，各種水利工程設計在施工前期和施工過程中都必須要依靠計算機技術，這既是計算機技術發(fā)展的必然，同時也提高了設計的效率和效果。鑒于計算機技術在水利工程設計中的重要作用，本文擬探究計算機技術在水利工程設計中的應用，以期能為計算機技術在水利工程設計中的應用提供好的方法和路徑，進一步提升水利工程設計水平。

【關鍵詞】計算機技術；水利工程；設計；應用

引言

水是人們生活的必需品，伴隨著人們對水資源需求的增加，水利工程建設也越來越重要和迫切。在水利工程建設中，工程設計是關鍵。但是，由于水利工程涉及到比較復雜的環(huán)節(jié)，單純地依靠人工是無法完成的。計算機技術的運用為水利工程設計提供了技術保障，簡化了水利工程設計環(huán)節(jié)，提高了水利工程設計效率。計算機技術的數(shù)據(jù)處理、轉化、分析以及存儲功能逐漸受到了人們的關注，為工程設計提供了技術支撐。在水利工程建設中，工程設計是重要的一個環(huán)節(jié)，水利工程設計合理與否直接關系到了水利工程的后續(xù)施工，對工程施工質(zhì)量、施工安全造成影響。在水利工程設計中，以計算機技術為手段，可以提高工程設計的有效性，達到控制施工成本，促進施工進度，提高施工質(zhì)量的目的。

1 、計算機技術的特點分析

（1）節(jié)省了大量的人力物力。這是人類發(fā)明計算機的初衷，也是計算機技術的最大特點。水利工程作為耗時長、耗物（人）量大的工程，計算機技術的應用無疑是為其節(jié)省了大量的人力物力，降低了設計成本。（2）設計資料容易保存，便于保存。一些重要的地理信息資料只有通過計算機才能永久保存，這源于計算機技術強大的存儲功能。在工程設計階段，所有的設計數(shù)據(jù)、資料都被存入后臺數(shù)據(jù)庫中進行整理和分析，對于今后的應用提供了極大的便利，而其數(shù)據(jù)計算、分析精確度也非常之高。（3）繪圖效果非常強大。與傳統(tǒng)繪圖技術相比，計算機繪圖技術不僅能使數(shù)據(jù)與線條之間的關系更加精準，還能進一步美化設計圖樣，此外，計算機繪圖技術還擁有各種強大的功能，例如透視功能、翻轉功能、放大功能等等。

2 、計算機技術在水利工程設計中的應用

2.1 水利工程設計前計算機技術的運用

在水利工程設計前，設計人員需要對水利工程項目有充分的了解，對水利工程所在地的地理、地表環(huán)境進行充分的考證。設計人員可以借助計算機三維動畫技術和CAD技術，提高設計工作的效率，保證設計環(huán)節(jié)的準確性，進而為工程項目的開展提供技術支撐。在設計前，設計人員借助計算機技術，對水利工程進行勘察，根據(jù)勘察結果來進行設計，從而避免地表環(huán)境給工程建設造成困擾。再者，利用三維動畫技術，可以對水利工程項目進行模擬，建立三維動畫，進而方便設計人員掌握設計過程中各種問題，精確掌控設計的關鍵點和難點，細化設計相關環(huán)節(jié)，進而提高設計效率。

2.2 地理信息技術系統(tǒng)

（1）地理信息技術系統(tǒng)。地理信息技術系統(tǒng)簡稱GIS，主要是對某塊地理空間的數(shù)據(jù)進行采集、分析、管理和篩選，在計算機強大的運算能力和存儲能力基礎上，地理信息技術系統(tǒng)能夠?qū)Ψ彪s的地理信息進行處理，從而使施工單位及時了解該區(qū)域的重要地理信息，總的來說，地理信息技術系統(tǒng)的應用無疑是為優(yōu)化水利工程設計過程請了一位專業(yè)的“空間大師”，所提供的詳實而具體的地理信息將為后期的工程施工過程提供強大保障。（2）地理信息技術系統(tǒng)的應用。筆者分析，地理信息技術系統(tǒng)的應用主要集中在以下三個方面：第一，進一步優(yōu)化地形圖的設計過程，即通過對地理信息技術系統(tǒng)采集到的客觀的地理數(shù)據(jù)進行分析，從而設計出與客觀地理環(huán)境非常接近的地形圖，并形象、直觀的展現(xiàn)地理環(huán)境中的各項重要信息（例如地形、地貌、巖石結構、氣候等等）；第二，地理信息技術系統(tǒng)通過對客觀地理環(huán)境的精準分析，從而找到最適合引水、排水的位置，作為水利工程來說，這是非常重要的設計環(huán)節(jié)，而地理信息技術系統(tǒng)的應用無疑是這一設計環(huán)節(jié)增添了保障；第三，地理信息技術系統(tǒng)還能對地形圖進行3D演示，即可以制作高精度的動態(tài)設計效果圖，從而有利于工程設計人員對該地域空間進行綜合性、全面性和細節(jié)性分析。

2.3 計算機仿真處理

運用計算機技術，可以結合MultiGenCreator視景建模軟件以及Vega的實時驅(qū)動軟件，從而可以構成一個基本的水利工程設計仿真環(huán)境，以水利工程CAD數(shù)據(jù)為基礎，進行數(shù)據(jù)、圖像方面的構建轉換，從而可以形成一個精確、逼真的水利工程三維仿真模型。（1）建模。具體建模實現(xiàn)中，先分塊建模，然后就可以水利工程中的各個模型對象，按照其實際中的空間位置，將其運用計算機技術組合成一個虛擬的場景模型。（2）水面效果。在水利工程模型表面，可以映射顯示出水面的紋理圖像，渲染出真實的水面場景，提升水利工程設計仿真的真實感。（3）光照的陰影效果?？梢栽谒こ淘O計中，建立一些系統(tǒng)中的光照模型，根據(jù)實際設計的相關光學物理定律，計算出在設計中景物表面的光亮，優(yōu)化設計仿真的光亮度的大小與景物色彩組成，提升設計的真實度。

結束語

綜上，計算機技術在水利工程設計中的作用是巨大的，計算機技術有著分析、處理、綜合、轉化、存儲、監(jiān)測等功能，在水利工程設計中運用計算機技術，可以提高水利工程設計的科學性、合理性，進而為水利工程項目的建設提供技術支撐。因此，必須深入研究計算機技術，以先進的計算機技術來推動水利工程設計的開展，進而提高水利工程建設質(zhì)量。

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