本站原创摘 要：随着计算机科技的不断进步,计算机科技在工程设计中的应用也越来越普遍,尤其是CAD技术的推广,给工程设计的绘图带来极大的便利.水利工程由于规模大,项目多,而且是一次性项目,其项目设计要求十分高,CAD技术在水利工程设计中的应用打破了传统手绘图纸的各种局限性,给设计工作带来了极大的便利,那么CAD技术究竟有何优势,它又应用在水利工程设计的哪些方面?在CAD技术的应用过程中又存在何种不足需要我们去改进呢?这些都是本文所要探究的问题.
关 键 词：CAD；水利工程设计；应用
中图分类号：TV21文献标识码：A
传统水利工程设计制图主要是依靠人工绘制,这种绘制往往缺乏立体感,对局部的描绘总是存在这样或那些的不足,而且修改起来往往要耗费大量时间和人力,渐渐无法适应水利工程设计的需求.随着计算机技术的日益成熟,水利工程设计也进入了CAD绘制时代,CAD强大的三维绘制功能能够更好的跟上设计师的节奏,更完美的展现设计师的设计理念,对局部的展现也更加详细,这样就为设计工作打下了良好的基础.那么,究竟什么是CAD技术呢?是怎样应用于水利工程设计中的呢?
1CAD技术的基本情况
CAD即ComputerAidedDesign的缩写,中文翻译为计算机辅助设计.CAD主要指的是通过使用计算机和其配套的图形设备来协助设计人员开展设计工作.CAD的应用可以使多种方案同时分析并从中找出最优方案成为可能；而且不同形式的设计信息如数字、文字或图形,都能储存在计算机里便于快速检索；CAD的应用还能够完成将草图转变工作图之类的繁重工作,减少了设计人员的工作量.CAD软件的种类有如下一些：操作系统和编译程序,这两种是计算机自带软件,此外还有交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件等,这些是主要绘制软件.其中交互式图形显示软件负责图形显示的开窗、剪辑、观看等工作,另外还可以进行图形的变换、修改,以及相应的人机交互.而CAD应用软件则是提供几何造型、特征计算、绘图等功能,这样便可以满足机械、广告、建筑、电气等领域的专门设计需要.数据管理软件顾名思义只要是负责对各种信息进行存储检索和处理.CAD技术主要是由交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术共同构成的.这些技术的共同作用使得图形绘制、转换和修改变得更加容易.以上便是CAD技术的一些基本情况,那么和传统的手绘操作相比,CAD绘制在水利工程设计中具备何种优势呢?
2CAD技术在水利工程设计中的优势
和传统的手工绘制设计相比,CAD绘制更加便捷,更加精确,具体说来,它具备如下这些优点：
2.1设计人员在制图时相关工具的携带更为便利
在传统的手绘设计中,当涉及到某块区域选址、测算等问题的时侯,设计人员往往需要携带大量的图纸和测量仪器,不仅使用不便,而且在很多时候会造成仪器设备的损坏.但是采用CAD技术的话,只需携带电脑即可,甚至有时无需携带电脑,远程监控便足以完成图形的绘制.
2.2工程设计制图的准确性得以提高
CAD软件的图解计算功能可以确保水利工程制图的准确性.众所周知水利工程本身极其复杂特殊,但是它又与国计民生紧密相关,因此在理论上要求水利工程的计算达到精度要求,实践中由于各种因素的影响,计算效果往往不尽如人意.图解法的应用可以简化很多计算方法,快捷截取到相应数据,这样在进行数据查算时便十分便捷,而且能够更加精确地绘制坝面曲线和低水位水库的曲线.这样水利工程制图的准确性便能因此而提高,最为重要的是,CAD的使用可以完成比手工测绘无法完成的复杂水利工程.
2.3水利工程制图更为快捷
CAD技术中的自动求积模块可以实现快捷制图.水利工程设计中包含大量的图形计算,在绘制水利工程图时,利用自动求积模块可以对这些图形进行快速计算.如果仍然使用手工计算,不仅耗时,而且不能保证其准确性,而AutoCAD中自带多项自动求积功能,如常见的长度计算、周长计算、面积计算等等,在制图无误数据清晰准确的前提下,运用AutoCAD可以瞬间完成相关计算,这样工程设计人员就无需进行求积计算了,也就为设计人员节约了大量时间和精力.
2.4相关数据的保存和监测更加便利
在传统的手工绘制工作中,数据往往十分庞杂,不管是保存还是查询都十分麻烦.但是采用CAD技术的话,相关数据可以快速的分门别类保存,而且无需使用大量纸张.一般来说,一个硬盘就足以储存下整个工程的所有资料,而且在搜索时也十分便利,不用人工在图纸文档的海洋中一点一点翻找.这样一来,节省储存空间,降低了储备成本,便利了资料查询,一石三鸟,何乐而不为呢?
以上便是CAD技术在水利工程设计中的一些优势,那么此技术在设计过程中究竟是怎样发挥作用的呢,本文将通过对AutoCAD技术在坝面曲线绘制和三维渲染中的具体操作来阐述这个问题.
3CAD技术在水利工程设计中的具体应用
在讲解CAD技术的优势时我们曾经提到CAD绘制曲线要比手工绘制的更加精确,而且不同于手工绘制的平面铺陈,CAD技术可以实现三维立体绘制.这两点几乎是CAD绘制的最大特色,所以本文将从这两点阐述CAD技术在水利工程设计中的使用.
3.1如何运用AutoCAD技术绘制坝面曲线
传统的手工绘制曲线不仅难度大,不易操作,而且精确性无法保证.好在但前AutoCAD技术在绘制坝面曲线方面已经比较普遍,这样大大提高了曲线绘制的效率.AutoCAD绘制坝面曲线的具体步骤如下：
3.2利用EXCEL进行数据的处理
这里的数据主要是前期勘察工作中所得的数据,在输入数据前,一定要对数据进行核实,保证数据的正确性.把数据转化为坐标,具体操作可查看相关表格.在AutoCAD中执行spline命令.复制EXCEL表格中已转换好的曲线坐标,并降低粘贴到AutoCAD中的命令行.按回车操作结束.3.3利用AutoCAD绘制水库水位∕库容曲线
此种曲线的绘制流程和坝面绘制的流程十分相似,首先,都是进行数据输入,不同的是此时需要输入的是水位及其对应库容,表格输入完成之后,便开始利用表格自带的运算功能进行库容差的计算.库容差值结果出来之后,根据相关表格将其转换为坐标,继续输入.输入完成后将各坐标点的水位差同时放大五倍以保证绘制出的曲线足够美观而且辨识度高,调整完成后在AutoCAD中执行定义用户坐标的UCS命令,坐标点重新定位后便可以在AutoCAD中执行绘制样条曲线spline命令,最后回车结束操作便可以完成完成水库水位/库容曲线的绘制工作.
从上述步骤可以看出,利用CAD技术进行曲线绘制是十分便捷的,而且在数据准确的情况下,基本可以保证其精确度.看完曲线绘制后再让我们看看如何利用CAD技术进行三维渲染以检测设计方案吧.
3.4AutoCAD如何进行三维立体渲染
在传统的手绘制图中,效果图往往是平面呈现的,这样就不易发现立体结构中的问题.然而采用CAD技术的话,不仅可以立体绘图,还可以通过对各部分的渲染来使设计更接近实际效果.在进行渲染之前,首先要根据思路将三维效果图绘制出来.然后再依次渲染工程的材质,合适的光源,必要时还可以加上相关的背景图,这样不仅可以增强图形的视觉观赏性,还可以在不同方位进行观测,更好地检测出方案中的各种不足,然后加以改进.
这篇论文来源:{$g etarticleurl}
可以说,CAD技术在图形绘制方面的普及已经是大势所趋,但是在应用过程中,还是存在着一些问题需要我们来改进.
4CAD技术在应用过程中的问题以及解决途径
4.1设计人员对CAD技术过于依赖
虽然CAD技术带来了项目设计的革新,但这种技术对计算机的依赖也很严重,一旦计算机系统出现故障,就会导致相关的图形设计要实行手工绘制.这原本是设计人员的基本功,不管科技怎样进步,技术人员的专业技能都不得荒废.另外,虽然CAD技术对于数据的处理极少存在误差,但是设计人员在力所能及的范围来还是要对相关数据进行审核,因为数据的错误将直接导致设计方案出现失误,影响工程质量.因此设计人员在进行设计时一定要处理好人与机器之间的关系,注意人才是设计工作的主体,CAD技术只是一种工具.
4.2CAD软件的适用性问题
由于CAD软件与计算机技术紧密相连,因此其更新换代的速度非常快,往往出现设计人员水平落后于CAD技术的情况,单位在进行软件配置时,一味的更新软件,可能会造成无人会操作的尴尬局面,因此,要适应CAD软件的应用,一是适当控制软件更新适度,二是尽量提高设计人员素质.
结语
CAD技术在水利工程设计项目中的推广,一定可以完善相关设计,为施工打下良好的基础.