于 皓，霍佳苗，陳 昕，姜國輝

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利學(xué)院，沈陽 110161；2.沈陽市文林水土工程設(shè)計(jì)有限公司，沈陽 110000）

隨著國家大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，在北方農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)時，需要考慮渠道過流能力、斷面形式以及渠道防凍脹破壞等因素。當(dāng)前，在建筑行業(yè)中BIM發(fā)展已經(jīng)較為成熟，在工程的全生命周期中都具有重要的應(yīng)用價值，相比前者，其在水利工程中仍有很大發(fā)展前景。傳統(tǒng)水利工程在設(shè)計(jì)過程中存在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)不具有關(guān)聯(lián)性、沒有引入?yún)?shù)化的概念、可視化程度低等問題。在現(xiàn)代水利工程中BIM 技術(shù)的優(yōu)勢十分突出，能有效避免以上傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題，大幅度提高設(shè)計(jì)效率。郭光智等提出BIM 技術(shù)對于水利行業(yè)而言是一次革新，分析了其應(yīng)用價值，同時改變了傳統(tǒng)水利行業(yè)的理念；劉懿韜提出水利工程仍需要大力發(fā)展BIM 應(yīng)用，要有規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展；SINGH 等使BIM 技術(shù)的應(yīng)用有更好針對性，提出將工程相關(guān)專業(yè)性知識與BIM 技術(shù)相結(jié)合，提高工程建設(shè)效率。目前，BIM 應(yīng)用于水利工程設(shè)計(jì)時缺少所需功能，導(dǎo)致其應(yīng)用緩慢。武桂芝等提出對Revit軟件有針對性、專業(yè)性地開展二次開發(fā)，能獲取工程量信息，為工程設(shè)計(jì)、造價及計(jì)劃安排提供參考依據(jù)，可以更系統(tǒng)地為水利工程設(shè)計(jì)提供便利。梁建波等通過二次開發(fā)的方式，提高了建立復(fù)雜水工模型的效率；朱致遠(yuǎn)等提出BIM 技術(shù)中缺少水工結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算功能模塊，并針對于水閘擋土墻結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范，在Revit 中拓展了功能模塊為水利行業(yè)進(jìn)一步深化應(yīng)用BIM 技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。綜上所述，目前BIM 技術(shù)在水利工程中也正穩(wěn)步發(fā)展，由于Revit 軟件中缺少關(guān)于水利相關(guān)模塊，發(fā)展緩慢。為拓展BIM 技術(shù)在農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)階段所需的功能，確定渠道斷面結(jié)構(gòu)尺寸、過流能力及渠道抗凍脹設(shè)計(jì)，故本研究采取二次開發(fā)的方式對農(nóng)田渠道進(jìn)行設(shè)計(jì)。綜合考慮農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)理論，利用Revit軟件中的API接口，開發(fā)建立操作簡單、功能全面的農(nóng)田渠道輔助設(shè)計(jì)插件，拓展Revit中對農(nóng)田渠道快速參數(shù)化建模的功能，從而提高設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化農(nóng)田灌溉渠道工程設(shè)計(jì)。

1 Revit二次開發(fā)環(huán)境及流程

1.1 Revit的二次開發(fā)環(huán)境搭建

本試驗(yàn)基于Visual Studio2019 平臺（以下簡稱“VS2019”），對Autodesk Revit 2020 進(jìn)行二次開發(fā)時，需要調(diào)用其API接口，應(yīng)用.NET Framwok4.7框架并選定C#編程語言。在程序編寫時需引用以下兩個必要程序集：添加RevitAPI.dll是為了訪問文檔、對象、應(yīng)用和參數(shù)，添加RevitAPIUI.dll是為了用戶操作界面使用自定義接口。

通常在Revit 軟件安裝包中有相應(yīng)版本SDK，還應(yīng)添加對應(yīng)版本Add-In Manager、Revit Lookup 插件，前者方便加載程序并調(diào)試，后者查詢元素信息，方便查看使用API 以提高開發(fā)效率。Revit 支持兩種方式來拓展功能：第一，通過建立外部命令I(lǐng)External Command，設(shè)計(jì)人員需要添加引用命令來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能；第二，創(chuàng)建一個外部應(yīng)用IExtemal Applocation，在菜單欄中添加工具。

圖1 Visual Studio2019開發(fā)平臺運(yùn)行界面Figure 1 Operation interface of the Visual Studio2019 development platform

1.2 Revit二次開發(fā)流程

本試驗(yàn)基于VS2019 平臺采用C#語言，通過API接口對農(nóng)田渠道模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)、分析計(jì)算等功能進(jìn)行拓展，主要流程如下：

（1）農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)需求性分析，定義插件具體功能；

（2）通過VS2019平臺創(chuàng)建新的相關(guān)C#類庫項(xiàng)目；

（3）在項(xiàng)目中添加相關(guān)引用，并將復(fù)制本地文件設(shè)置成否；

（4）參考Revit2020SDK工具包中案例，編寫代碼拓展軟件功能；

（5）加載外部應(yīng)用并生成.dll文件，檢驗(yàn)是否能夠?qū)崿F(xiàn)插件預(yù)定的功能并對其進(jìn)行調(diào)試；

（6）注冊插件，載入并顯示在Revit菜單欄界面中。

2 渠道設(shè)計(jì)插件理論及開發(fā)

在開發(fā)過程中計(jì)算部分采用Math函數(shù)，程序使用Main()方法作為接入口。建立模型部分，需要使用Transaction 事務(wù)對Revit 模型參數(shù)進(jìn)行編輯，否則Revit 會拋出異常，開發(fā)時需自行建立Transaction，并明確在外部命令完成后提交或回滾。在事務(wù)中使用Filtered Element Collector 類創(chuàng)建一個收集器，并使用foreach 方法進(jìn)行遍歷。Parameter.Set 函數(shù)方法對Revit 中參數(shù)修改，在修改族參數(shù)的值之前，務(wù)必保證所修改的族類型存在，對Double 類型的Parameter，設(shè)值時需要使用Double 類型參數(shù)。族參數(shù)是與族類型綁定的，需要在族管理中獲取其參數(shù)，族參數(shù)的值與族類型是一一對應(yīng)關(guān)系，所以輸入的族參數(shù)只對應(yīng)當(dāng)前族類型。窗體是程序更直觀的表達(dá)形式，面向?qū)ο髴?yīng)用程序開發(fā)時，需要引用Windows系統(tǒng)類的Forms，窗體中的控件可以執(zhí)行程序。

2.1 水力計(jì)算模塊開發(fā)

農(nóng)田渠道水力設(shè)計(jì)分為：渠道斷面、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和渠線規(guī)劃。斷面設(shè)計(jì)目的是為了確定斷面尺寸及水力要素。農(nóng)田灌溉方式包括續(xù)灌和輪灌，考慮了灌溉渠道輸送過程中的損失后求解設(shè)計(jì)流量（插件中簡稱為普灌），選定灌溉方式應(yīng)該考慮灌區(qū)作物的組成、地形地質(zhì)、社會經(jīng)濟(jì)及農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r等。根據(jù)灌區(qū)的情況需合理選定流量計(jì)算方法，在農(nóng)田水利工程中設(shè)計(jì)流量求解公式參考汪志農(nóng)編寫的《灌溉與排水工程學(xué)》。渠道設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式為：

渠道流量設(shè)計(jì)模塊開發(fā)，考慮實(shí)際工程中灌溉方式不同，在程序運(yùn)算時需填入工程相關(guān)的參數(shù)對設(shè)計(jì)流量分別求解，程序運(yùn)行界面如圖2。

圖2 不同灌溉方式渠道流量計(jì)算界面Figure 2 Calculation interface of channel flow of different irrigation methods

2.2 渠道凍脹設(shè)計(jì)模塊開發(fā)

針對灌區(qū)發(fā)生凍脹破壞對渠道產(chǎn)生不利影響時，應(yīng)對灌區(qū)提出適宜的抗凍脹措施以保障渠道設(shè)計(jì)的耐久性要求。本試驗(yàn)結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)灌區(qū)的氣候類型、土質(zhì)、渠道走向、計(jì)算點(diǎn)來選取抗凍脹設(shè)計(jì)的參數(shù)，求解出土的凍脹量及渠道的設(shè)計(jì)凍深，判定凍脹量是否對渠道產(chǎn)生破壞影響，若有破壞影響則需采取合理的抗凍脹措施。

2.2.1 凍深及凍脹量 農(nóng)田渠道工程的設(shè)計(jì)凍深一般指的是所處灌區(qū)的凍結(jié)深度設(shè)計(jì)，考慮工程抗凍脹設(shè)計(jì)時，需確定凍深及土體的凍脹量。根據(jù)《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》SL211-2006選取公式及參數(shù)。凍深計(jì)算公式為：

根據(jù)土的分類，其凍脹量也要分別計(jì)算，一般情況下巨粒土不考慮凍脹，其他類型土計(jì)算公式如下。

低液限粘土的土體凍脹量公式為：

高液限粘土、粉土、細(xì)粒土質(zhì)砂類土（粒徑低于0.075mm 的粒組比例達(dá)到總體20%～50%），公式如下，Z＞2.0m時，按封閉系統(tǒng)計(jì)算：

砂類土和礫類土（粒徑低于0.075mm的粒組比例達(dá)到總體10%～20%）公式如下，

Z

＞1.5m時，按封閉系統(tǒng)計(jì)算：

在封閉系統(tǒng)下，可分別按如下公式計(jì)算。

2.2.2 換填法防凍脹 當(dāng)灌區(qū)土體凍脹達(dá)到III級以上，則需要考慮防凍脹設(shè)計(jì)。渠道襯砌防凍脹破壞措施中基土換填方案應(yīng)用比較廣泛，換填材料的深度是渠道基土凍結(jié)深度影響因素。結(jié)合灌區(qū)土質(zhì)和《渠系工程抗凍脹設(shè)計(jì)規(guī)范》SL23-2006選取置換比，公式為：

2.2.3 保溫板防凍脹 在寒冷灌區(qū)為防止渠道發(fā)生凍脹破壞，工程中采用在渠道底部鋪設(shè)保溫材料以達(dá)到削減凍脹目的。聚苯乙烯保溫板導(dǎo)熱系數(shù)小、不易吸水、在施工中便于鋪設(shè)，目前部分灌區(qū)已經(jīng)采用這種措施。結(jié)合《渠系工程抗凍脹設(shè)計(jì)規(guī)范》SL23-2006選取適宜級別，并按公式計(jì)算保溫材料的厚度。

不保留部分凍土層計(jì)算：

保留部分凍土層計(jì)算：

2.3 參數(shù)化建立模型開發(fā)

在實(shí)際工程中，渠道橫斷面常見的包括矩形、梯形、弧底梯形等。渠道的斷面尺寸因其承擔(dān)的灌溉面積不同，需要對渠道進(jìn)行斷面尺寸的選定，建立新的族文件以便工程使用。如果前期建立參數(shù)化族庫，遇到不同的工程時，需在Revit 屬性框中進(jìn)行修改，但是屬性框中不能直接給設(shè)計(jì)人員直觀的指向，容易修改錯誤造成混亂。故本研究根據(jù)農(nóng)田渠道前期輔助計(jì)算的結(jié)果，在Revit 中可以快速完成3 種常見的渠道斷面形式參數(shù)化建模，如圖3～8所示。根據(jù)最佳水力斷面的方法計(jì)算渠道參數(shù)并生成模型；此外，因工程需求的不同在截圖紅色框中可以修改相關(guān)參數(shù)，一鍵成模。本試驗(yàn)結(jié)合《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50288-2018)，以梯形渠道為例計(jì)算尺寸參數(shù)公式為：

圖3 梯形渠道水力要素參數(shù)求解及模型生成界面Figure 3 Parameter solution and model generation interface of trapezoidal channel

圖4 梯形渠道模型生成結(jié)果Figure 4 Results of the trapezoidal channel model generation

圖5 矩形渠道水力要素參數(shù)求解及模型生成界面Figure 5 Parameter solution and model generation interface of rectangular channel hydraulic elements

圖6 矩形渠道模型生成結(jié)果Figure 6 Rectangular channel model generation results

圖7 弧底梯形渠道水力要素參數(shù)求解及模型生成界面Figure 7 Parameter solution and model generation interface of arc bottom

圖8 弧底梯形渠道模型生成結(jié)果Figure 8 Results of the arc-bottom trapezoidal channel model generation

梯形渠道開發(fā)為例主要程序代碼如下：

矩形、弧底梯形渠道設(shè)計(jì)原理同梯形渠道，均通過計(jì)算渠道最佳水力斷面參數(shù)，一鍵生成模型。對比梯形渠道設(shè)計(jì)模塊，矩形渠道設(shè)計(jì)模塊的計(jì)算過程較為簡單，矩形渠道斷面具有頂寬和底板寬度相同且渠道坡板和設(shè)計(jì)渠道深度一致的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時輸入?yún)?shù)寬度和深度即可生成參數(shù)化模型；弧底梯形渠道設(shè)計(jì)模塊計(jì)算過程較為復(fù)雜，需確定圓心角，在設(shè)計(jì)時還需額外確定渠道弧長參數(shù)，再生成參數(shù)化模型。

2.4 界面開發(fā)與插件注冊

2.4.1 界面開發(fā) 在Revit二次開發(fā)中通過外部工具Add-In Manger加載程序（圖9），這種方式常用于開發(fā)時調(diào)試，雖能完成加載程序但比較麻煩，為了避免人員使用程序時額外操作，將開發(fā)完的程序放置到創(chuàng)建的Ribbon中。使用新建類IExternal Application，建立OnStartup、OnShutdown 函數(shù)創(chuàng)建一個RibbonTab（選項(xiàng)卡）命名為“渠道設(shè)計(jì)工具箱”。選項(xiàng)卡包括下列不同的功能RibbonPanel（面板）模塊，在功能模塊中創(chuàng)建PushButton（按鈕），在Revit API 內(nèi)部進(jìn)行編譯后加載至Revit中以實(shí)現(xiàn)相對應(yīng)的功能，注冊完成后方便使用(圖10)。

圖9 Add-In Manger運(yùn)行界面Figure 9 The Add-In Manger running interface

2.4.2 插件注冊 在Revit 中使用制作的插件時，還需對其注冊。.addin 支持手動編輯，但這種方法較為繁瑣，若在編輯過程時出現(xiàn)錯誤很難解決，原因是插件加載時多數(shù)在Revit 軟件中只提示加載不成功而沒有報(bào)錯信息。Add-In Manager 常用來加載Revit 插件，通過Add-In Manager2014 單擊saved checked items to Addin folder生成.addin 文件(圖11)。因?yàn)槭菍evit2020 開發(fā)還需將C:ProgramDataAutodeskRevitAddins2014 文件路徑下生成的.addin 文件復(fù)制到C:ProgramDataAutodeskRevitAddins2020 目錄中，在Revit 識別后會出現(xiàn)如圖12提示對話框選定載入方式就能實(shí)現(xiàn)插件的注冊。

圖11 通過Add-InManager2014生成.addin文件Figures 11 Gerated .addin files by Add-In Manager2014

圖12 Revit彈出加載界面提示對話框Figure 12 The Revit software pop-up loading interface prompt dialog box

2.5 小結(jié)

綜上所述，“渠道設(shè)計(jì)工具箱”插件能滿足工程快速設(shè)計(jì)的需求，在一定程度上提高了渠道工程的設(shè)計(jì)效率?！扒涝O(shè)計(jì)工具箱”插件操作界面簡潔友好，便于工程人員使用，能快速簡化設(shè)計(jì)人員對于流量、凍深及凍脹量、渠道尺寸參數(shù)的計(jì)算及抗凍脹設(shè)計(jì)的繁雜過程，為設(shè)計(jì)人員節(jié)省更多的時間精力。在模型建立時能基于計(jì)算結(jié)果直接生成模型，此外，設(shè)計(jì)人員能實(shí)時修改渠道的尺寸參數(shù)，實(shí)現(xiàn)所輸即所得，解決了BIM建模工程師反復(fù)修改族的問題，提升了建模效率。

3 工程實(shí)例計(jì)算

本研究以渾蒲灌區(qū)某工程為例進(jìn)行計(jì)算。遼中地區(qū)屬于典型沖擊平原，其自然條件十分優(yōu)越、屬溫帶季風(fēng)性大陸氣候。經(jīng)勘查地下水埋深約為2.6m，凍前地下水深度為2m，臨近氣象臺凍前地下水位埋深3.0m，灌區(qū)土質(zhì)多為粉質(zhì)粘土，大部分土體粒徑均小于0.075mm，渠基土屬于高液限粉質(zhì)粘土，有較強(qiáng)的凍脹破壞性，屬遼寧省次寒冷的地區(qū)，歷年最大凍深

Z

凍深約為1.2m。其塑限含水率約為23.8%，凍層的平均含水率約為33.1%。灌區(qū)內(nèi)某農(nóng)田渠道灌溉工程信息為：項(xiàng)目區(qū)灌溉作物為水稻，渠道的走向?yàn)镹-S，渠道控制灌溉面約為280hm，渠道長度1.733km，水稻灌區(qū)設(shè)計(jì)凈灌水模數(shù)

q

取333.35（m3·s）·hm，

A

、

m

土壤透水性參數(shù)分別取0.7和0.3。灌區(qū)規(guī)劃修建梯形斷面渠道，渠道糙率

n

取0.014，渠道比降

i

為0.0005，邊坡系數(shù)

m

為1，加大流量系數(shù)取1.35，本項(xiàng)目需要考慮凍害對渠道工程的影響。下面應(yīng)用Revit 軟件與開發(fā)的插件，求解設(shè)計(jì)流量及加大流量，并確定梯形渠道最佳水力斷面的尺寸、水力要素和安全超高，并考慮抗凍脹設(shè)計(jì)——換填及保溫措施。

農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)工具箱插件計(jì)算過程如下。

（1）渠道設(shè)計(jì)流量計(jì)算。根據(jù)灌區(qū)工程已知信息，考慮渠道在輸水時有流量損失，確定加大流量，所以選擇插件中普灌方法計(jì)算設(shè)計(jì)流量，計(jì)算結(jié)果如圖13。

圖13 渠道設(shè)計(jì)流量插件計(jì)算結(jié)果Figure 13 Calculation results of channel design flow plug-in

（2）渠道水力要素計(jì)算及生成參數(shù)化模型。在插件中輸入設(shè)Q、i、m、n 基本參數(shù)，計(jì)算渠道斷面尺寸參數(shù)如圖14 所示。當(dāng)需采取安全超高時，則使用渠道加大流量的水深進(jìn)行計(jì)算，參數(shù)計(jì)算完成后直接一鍵生成模型如圖15所示，避免工程人員二次輸入?yún)?shù)而出現(xiàn)錯誤。

圖14 梯形渠道水力要素及參數(shù)程序運(yùn)算結(jié)果Figure 14 Operation results of the hydraulic elements and parameter procedures of the trapezoidal channel

圖15 梯形渠道模型生成結(jié)果Figure 15 Results of the trapezoidal channel model generation

在實(shí)際工程中渠道會因?yàn)榱魉倨笃‘a(chǎn)生沖刷破壞和淤積現(xiàn)象，為了保障渠道的穩(wěn)定性，渠道中的流速

V

應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，

V

=0.2m·s＜

V

=0.63m·s＜

V

=5.0m·s（渠道斷面流速符合設(shè)計(jì)要求）。（3）渠道的設(shè)計(jì)凍深及凍脹量計(jì)算。在規(guī)范中合理選擇參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，土質(zhì)系數(shù)

β

取0.79，斷面系數(shù)

Ψ

均取 1.05，工程氣候區(qū)系數(shù)

α

均取 0.21，

Z

為 3.0m，插件同時可進(jìn)行多種土質(zhì)凍脹量的計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果如圖16 所示，考慮灌區(qū)土質(zhì)屬于粉質(zhì)粘土，地下水埋深為2.6m 大于2.0m，按照規(guī)范采用寒冷地區(qū)的封閉系統(tǒng)條件計(jì)算方法求得渠基土凍脹量為8.59cm。根據(jù)規(guī)范判定凍脹量處于5cm＜

h

≤12cm，凍脹級別為III級工程，需要考慮抗凍脹設(shè)計(jì)。

圖16 工程設(shè)計(jì)凍深凍脹量插件計(jì)算結(jié)果Figure 16 Calculation results of plug-in in engineering design

（4）抗凍脹設(shè)計(jì)計(jì)算。基土換填防凍脹設(shè)計(jì)：選取規(guī)范中基土換填的換填比ε 為0.51，選定計(jì)算換填位置為陰坡，渠道厚度為0.1m，輸入插件設(shè)計(jì)凍深計(jì)算結(jié)果為1.22m，置換層厚度計(jì)算結(jié)果見圖17。

圖17 抗凍脹措施-基土換填防凍脹計(jì)算結(jié)果Figure 17 Anti-freezing swelling measures-Calculation results of base soil replacement filling

保溫板防凍脹設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范選定II型聚苯乙烯泡沫塑料板，其導(dǎo)熱系數(shù)

λ

取0.041W·（m·℃），體積吸水率為4%，導(dǎo)熱修正系數(shù)

α

取1.4，工程地點(diǎn)的凍結(jié)指數(shù)

I

為 92℃·d，基礎(chǔ)材料導(dǎo)熱系數(shù)

λ

取 2.12W·（m·℃），設(shè)計(jì)消除凍層與天然凍層厚度比

n

取0.8。對工程不保留部分凍土層和保留部分凍土層分別進(jìn)行計(jì)算，最終根據(jù)工程的經(jīng)濟(jì)效益以及工程設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性合理選定。保溫板厚度計(jì)算見圖18。

圖18 抗凍脹措施-保溫板防凍脹計(jì)算結(jié)果Figure 18 Anti-freezing swelling measures-Calresult of insulation board

通過對插件計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)算能滿足設(shè)計(jì)需求，驗(yàn)證了插件輔助計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，一鍵生成的模型經(jīng)校核能夠滿足精度要求，能滿足實(shí)際工程使用。

4 討論與結(jié)論

國內(nèi)許多學(xué)者對BIM 技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已開展了相關(guān)研究，結(jié)合水利工程及水工建筑物特點(diǎn)，在工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)以三維模型為載體貫穿于全生命周期中，能避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題，但目前針對農(nóng)田渠道工程參數(shù)化設(shè)計(jì)的研究較少。本試驗(yàn)結(jié)合BIM技術(shù)對農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，對Revit軟件進(jìn)行二次開發(fā)，在Revit中拓展了農(nóng)田渠道建模和輔助計(jì)算功能，提高了工程設(shè)計(jì)人員的工作效率。

（1）本試驗(yàn)應(yīng)用BIM 技術(shù)對農(nóng)田渠道進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，利用BIM 技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢，對農(nóng)田渠道矩形、梯形、弧底梯形斷面結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并初步探索了Revit二次開發(fā)插件設(shè)計(jì)的配置環(huán)境及流程。

（2）本試驗(yàn)對Revit軟件進(jìn)行二次開發(fā)并添加“渠道設(shè)計(jì)工具箱”插件。在Revit菜單中添加“渠道設(shè)計(jì)工具箱”選項(xiàng)卡，拓展了Revit關(guān)于農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)的功能。水力計(jì)算模塊用作計(jì)算渠道設(shè)計(jì)流量；凍深計(jì)算模塊和抗凍脹設(shè)計(jì)模塊用來確定工程設(shè)計(jì)凍深及抗凍脹措施；渠道參數(shù)化模型生成模塊用于計(jì)算渠道斷面尺寸參數(shù)及水力要素，一鍵生成參數(shù)化模型，也可根據(jù)工程需要自定義參數(shù)生成模型。

（3）通過工程算例，驗(yàn)證了插件的計(jì)算結(jié)果及生成的模型結(jié)果可靠性。該插件符合當(dāng)前設(shè)計(jì)人員的邏輯思維，插件可視化效果良好，便于工程人員操作使用能實(shí)現(xiàn)高效計(jì)算，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中人工計(jì)算產(chǎn)生的誤差。

本試驗(yàn)開發(fā)的“渠道設(shè)計(jì)工具箱”插件，提高了農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)的工作效率，插件部分功能仍需要進(jìn)一步優(yōu)化，以適應(yīng)不同類型的農(nóng)田渠道工程，為日后BIM技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于農(nóng)田渠道設(shè)計(jì)中提供參考。