劉建國主編

中國水利水電出版社出版

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)水平的不斷提高，水利工程建設(shè)也更加趨向于信息化、智能化?！端こ逃嬎銠C輔助設(shè)計》一書主要闡述ＣＡＤ 技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，對利用計算機輔助設(shè)計進行二維圖形繪制、三維實體模型繪制以及ＡＵＴＯＣＡＤ 的二次開發(fā)做出詳細說明。本文參考此書對計算機輔助設(shè)計在水利工程中的應(yīng)用進行分析，為探討水利工程建設(shè)的信息化提供參考。

《水利工程計算機輔助設(shè)計》共六章：第一章為緒論，簡單介紹ＣＡＤ 技術(shù)的發(fā)展歷程及其在水利工程中的應(yīng)用；第二章為工程數(shù)據(jù)的處理，介紹數(shù)表的程序化、文件化以及插值處理；第三章介紹二維圖形的繪制，詳細說明如何設(shè)置圖層、編輯圖形；第四章為三維實體繪制，對如何設(shè)置三維環(huán)境、繪制三維實體模型進行說明；第五章以ＡＵＴＯＣＡＤ 的二次開發(fā)為主題，介紹如何創(chuàng)建、編輯以及設(shè)置ＡＵＴＯＣＡＤ 實體和環(huán)境等；第六章為水利工程ＡＵ?ＴＯＣＡＤ 二次開發(fā)實例，以金屬蝸殼為例對其參數(shù)設(shè)計、圖形繪制進行說明。

計算機輔助設(shè)計是指利用計算機、圖形設(shè)備開展設(shè)計工作的技術(shù)，常見的有ＣＡＤ、ＰＯＷＥＲＤＥＳＩＧＮ 等，設(shè)計師利用計算機軟硬件、數(shù)據(jù)庫以及各類圖形軟件，對工程或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，繪制其二維或三維模型，并對圖形進行編輯加工，將圖形數(shù)據(jù)予以保存、顯示。該項技術(shù)常被應(yīng)用于工程領(lǐng)域以及產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，其中水利工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用更加廣泛。計算機輔助設(shè)計在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，利用ＣＡＤ 技術(shù)對水利工程所在地的地形、地質(zhì)狀況進行研究。在進行水利工程設(shè)計時，工作人員需要對工程地理環(huán)境進行勘測，獲取精確的地理信息數(shù)據(jù)后再進行繪圖，制定工程的設(shè)計與施工方案。傳統(tǒng)的測繪主要采取手工測繪的方式，不僅效率低下且精確度低，而ＣＡＤ 設(shè)計則具有顯著優(yōu)勢。工程人員利用ＣＡＤ 設(shè)計中的三維地形設(shè)計，對水利工程項目的地形地貌進行勘測與優(yōu)化設(shè)計，通過計算、分析工程區(qū)域中各種斷面、山體以及砂石的物理參數(shù)，對水利工程中大壩、圍堰以及甬道等結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，準確計算出合理的結(jié)構(gòu)尺寸等數(shù)據(jù)，為工程設(shè)計方案的制定提供參考。

第二，ＣＡＤ、計算機繪圖軟件等輔助設(shè)計手段在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用。在對建設(shè)水利工程項目的地區(qū)進行勘測時，全面研究其地形、地質(zhì)狀況后，設(shè)計師便可以開始工程繪圖工作。為提高繪圖效率與設(shè)計質(zhì)量，設(shè)計人員可利用計算機輔助設(shè)計來完成這一工作。如ＣＡＤ 技術(shù)、ＢＩＭ 技術(shù)以及計算機三維動畫等，都是應(yīng)用極為廣泛的計算機輔助技術(shù)，可利用上述技術(shù)手段進行繪圖，制作水利工程項目的三維動畫，全方位、立體化展現(xiàn)工程設(shè)計效果，并對其設(shè)計細節(jié)進行優(yōu)化，確保水利工程設(shè)計更加完善。

第三，利用建模軟件對水利工程進行仿真模擬施工。為確保水利工程項目設(shè)計方案能夠順利實施，施工方可通過仿真模擬的形式對其設(shè)計方案進行測驗，以解決施工過程中可能出現(xiàn)的一些問題。例如，設(shè)計師可利用ＣＡＤ 技術(shù)、視景建模軟件以及其他軟件，利用數(shù)據(jù)、圖像等構(gòu)建水利工程的仿真環(huán)境。在建模過程中，設(shè)計師可針對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行建模，將各模塊的建筑模型按照實際空間位置進行布局，并利用計算機技術(shù)將其融合，構(gòu)建一個逼真的三維環(huán)境，構(gòu)建好環(huán)境后，設(shè)計師還可利用渲染軟件增加水面、光照場景，使得這一虛擬環(huán)境更加真實生動。如此一來，水利工程團隊便可對其施工效果有更加深刻的了解，大幅提升水利工程設(shè)計與施工的細節(jié)展現(xiàn)能力，提高工程建設(shè)質(zhì)量。

可以說，計算機輔助設(shè)計在水利工程項目中的應(yīng)用具有重要價值，在ＣＡＤ、計算機動畫等技術(shù)的輔助設(shè)計下，水利工程項目的設(shè)計效率與質(zhì)量進一步提升，工程項目的成本控制與進度管理得到優(yōu)化，水利工程的經(jīng)濟效益與社會效益達到最大化。但在水利工程建設(shè)過程中，計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用仍存在一些問題，如很多ＣＡＤ 軟件為引進軟件，軟件開發(fā)人員對其關(guān)鍵技術(shù)進行封鎖，導致施工企業(yè)在利用此類軟件進行設(shè)計工作時，常受限于某種功能，難以全面發(fā)揮該軟件的作用。另外，我國很多設(shè)計人員對計算機輔助技術(shù)的了解與掌握并不充分，尤其是水利工程領(lǐng)域缺乏更多高素質(zhì)設(shè)計人才，導致水利工程設(shè)計水平仍處于較低水平，還有較為廣泛的提升空間?？偠灾?，計算機輔助設(shè)計技術(shù)具有較強的實踐性，在水利工程領(lǐng)域的應(yīng)用能夠發(fā)揮其重要作用，施工方利用計算機輔助設(shè)計技術(shù)對水利工程設(shè)計與施工進行優(yōu)化，提升其建設(shè)效率，這是水利工程領(lǐng)域向前發(fā)展的一大技術(shù)保障，也是其發(fā)展的必然趨勢。