劉正

【摘 要】CAD技術從研發(fā)到成熟使用的過程中，根據(jù)這個軟件容易掌握的特點，在很多工程設計中都采用了這個技術。CAD技術應用是工程設計發(fā)展史上一場深刻的技術革命，發(fā)展CAD技術不是一個單純的技術攻關，技術、人才、資金、管理、市場等諸多方面都是影響CAD技術發(fā)展的重要因素，我們每個水利行業(yè)的技術人員都應該學好它，用好它。

【關鍵詞】CAD；水利工程設計；應用

一、傳統(tǒng)的水利工程設計方式與利用CAD技術設計方式的區(qū)別

在CAD技術沒有被研發(fā)出來之前，水利工程設計過程中，設計人員一般都采用手繪的方式進行畫圖，來確定整體的設計方案。但是手繪的方式有很多缺點，手繪一張工程設計圖需要很長的時間。在進行比例尺計算的過程中，手繪的圖紙精確度不能夠進行嚴格保證，更難實現(xiàn)高精度的設計。這種設計方式還會出現(xiàn)很多的漏洞，這樣很大程度上就影響了整個圖紙的設計效果。

其次，手繪的缺點是準確度不高，在利用CAD技術進行設計中可以完全避免這種精度出現(xiàn)的問題，特別是整個圖形的設計時間，可以大幅度的減少，往往通過手繪的方式進行設計的圖紙需要幾個月，才能夠完成，但是如果用這個CAD技術，設計人員只要需要幾天就可以完成對整個圖紙的設計。

最后，手繪設計圖對他的修改非常費勁，一般在設計中很難發(fā)現(xiàn)設計圖的缺點在什么地方，但是利用CAD技術以后進行一定的優(yōu)化操作，就可以進行很好的修改。我們對以前手繪的工程技術圖和CAD優(yōu)化后的技術圖，后者幾乎沒有存在任何問題。

二、CAD技術應用在水利工程設計上的優(yōu)勢

（1）提高水利工程制圖的準確性

圖解計算功能可以提高水利工程制圖的準確性。由于水利工程本身具有的復雜性以及特殊性，所以水利工程的計算方法許多只是在理論上能夠達到精度要求，而在實際的計算過程中因為各種條件的不確定，許多數(shù)值都是由經驗或者推理，有一些是根本就無法計算出來的，因此在水利工程的計算中，常常在精確度滿足工程要求的情況下對許多計算方法進行簡化，圖解法就是其中應用廣泛的一種方法。在采用相應方法利用AutoCAD繪制出計算圖后，只要在對應的地方進行截取，就能夠很方便快捷地得到相應數(shù)據(jù)，這樣還能廣泛應用于工程設計上，對各種參數(shù)采用內插法取值和關系曲線圖、表的查算。因此，圖解計算功能能快速計算數(shù)據(jù)，進而可以提高水利工程制圖的準確性。

（2）提高水利工程制圖的有效性

Office已經成為了家喻戶曉的通用軟件。隨著AutoCAD不斷的完善和發(fā)展，其與Office相關的軟件已經相互的進行了融合，取得了很好的效果。在word結合方面，AutoCAD通常應用于壩基底、閘門等壓力計算時。在Word文檔制作中，往往需要各種插圖，由于Word繪圖功能有限，特別是復雜的圖形，該缺點就顯得更加的明顯。AutoCAD是專業(yè)的繪圖軟件，當制好圖形后，插入Word制作復合文檔是解決問題的好辦法，可以用AutoCAD提供EXPORT功能先將AutoCAD圖形以BMP或者WMF等格式輸出，然后插入到Word文檔中，也可以先將AutoCAD圖形拷貝到剪貼板上，再在Word文檔中進行粘貼。在水利工程中，如要對圍堰、橋梁等繪制施工圖時去列材料表，需要在AutoCAD中來制作表格，在AutoCAD環(huán)境下用手工畫法進行繪制表格，然后，再在表格中填寫上文字，這樣不但效率低下，而且不能難精確的控制文字書寫位置，文字排版也成為了問題。高效率的制作表格方法為：先在Excel中制好表格，復制到剪貼板上，然后再在AutoCAD環(huán)境下選擇“edit”菜單中的“Paste special”，選擇AutoCAD Entities，確定以后，表格即轉化成為了AutoCAD實體。AutoCAD Entities，確定以后，表格即轉化成為了AutoCAD實體。

（3）提高水利工程制圖的快捷性

自動求積模塊可以提高水利工程制圖的快捷性。水利工程設計中存在著很多圖形計算，所以在繪制水利工程圖時，就必須去利用自動求積模塊對圖形進行計算。在AutoCAD中有自帶的多項自動求積功能，如長度計算、周長計算、面積計算等等。一般說來，只要制圖沒錯誤，畫出的每一個物體的特性都能很方便而準確地顯示出來，并且設定了比例和精度后，還能很容易地標注出來，這點對工程設計人員進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、計算來說無異是一個極大的幫助，尤其對于不規(guī)則形狀物體的計算，例如斷面面積、周長的計算，平面面積、周長的計算，管線總長的計算等等，不但數(shù)值的獲取十分方便快捷，而且能達到任意的精度，自從應用AutoCAD后，水利工程設計人員就不需要用求積。

三、CAD技術在水利工程中的應用

CAD技術在水利工程應用這些方面非常廣，涉及到地形地質、水工設計、和工程精確計算和施工優(yōu)化選擇這些方面。

3.1 地形地質研究方面

對于地形地質研究，要利用CAD設計中的三維地形設計，這樣可以利用數(shù)字化的三維立體技術進行數(shù)字化。在這個設計優(yōu)化過程中能夠使整個大壩的區(qū)域都顯示在計算機上。這樣利用這種技術就能夠精確的算出各種斷面的體積，可實時對山體進行旋轉、切剖面、開挖等操作，并可根據(jù)勘測數(shù)據(jù)對山體內部進行三維地質構筑實體或網格，方便快捷地計算出所開挖的石量、土方量、沙石量等。

3.2利用CAD技術水利工程設計

在水利工程設計中，一般都采用骨架的設計模式，這種設計方式還不能夠不失去靈活性，在這個設計中，采取的都是并行設計的設計方式和協(xié)同設計方式。在一定的基礎上進行參數(shù)化模板設計，這種采用了CAD系統(tǒng)分析的主要點，對于部分工程設計人員還能夠進行剖面圖設計。

3.3 工程量精確計算

在水利工程中壩體工程量計算中，要精確的計算各種壩段的橫截面面積，以及各個各位置的坐標點，計算出準確的精度才能滿足工程計量的需要。對建筑物和一些地質分類建模以后，還要計算不同材料在這項工程上的用量。這樣能偶對以后的施工提供更高的科學依據(jù)。

3.4 CAD技術使施工優(yōu)化

在設計過程中我們利用CAD技術能夠充分的考慮一些方案的實行方式，這樣在進行設計中能夠夠快速的對這些方案進行分析設計。這樣還能夠定量的分析各種工程速度影響，采用CAD技術能夠直觀的把整個工程的三維立體斷面進行直觀分析。

四、CAD技術在應用過程中的問題以及解決途徑

4.1 設計人員對CAD技術過于依賴

雖然CAD技術帶來了項目設計的革新，但這種技術對計算機的依賴也很嚴重，一旦計算機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會導致相關的圖形設計要實行手工繪制。這原本是設計人員的基本功，不管科技怎樣進步，技術人員的專業(yè)技能都不得荒廢。另外，雖然CAD技術對于數(shù)據(jù)的處理極少存在誤差，但是設計人員在力所能及的范圍來還是要對相關數(shù)據(jù)進行審核，因為數(shù)據(jù)的錯誤將直接導致設計方案出現(xiàn)失誤，影響工程質量。因此設計人員在進行設計時一定要處理好人與機器之間的關系，注意人才是設計工作的主體，CAD技術只是一種工具。

4.2 CAD軟件的適用性問題

由于CAD軟件與計算機技術緊密相連，因此其更新?lián)Q代的速度非?？?，往往出現(xiàn)設計人員水平落后于CAD技術的情況，單位在進行軟件配置時，一味的更新軟件，可能會造成無人會操作的尷尬局面，因此，要適應CAD軟件的應用，一是適當控制軟件更新適度，二是盡量提高設計人員素質。

總結

總之，CAD技術給水利工程設計師帶來了極大的方便，在方面的同時要注意還會出現(xiàn)一些負面效應。我們要利用自己專業(yè)的知識利用CAD技術的好處進行工程設計。

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