三维技术在水利水电工程设计中的应用

梁艳

摘要：随着我国科学技术与经济水平的不断发展，我国的水利工程也得到了迅速发展，但在当前发展局势下，越来越多的工程问题逐渐产生。引发这些不良现状的主要原因是由于水利水电工程设计的不合理。据此，我们必须加强水利水电工程设计的科学性、严谨性。运用三维技术来改善水利水电工程设计中呈现的各种问题。

关键词：三维技术 水利水电工程设计 有效应用

水利水电工程对人们生活生产可以起到保护作用，是蓄水防洪的天然海绵，一方面能够减少水土流失，另一方面也能对环境保护起到至关重要的作用。据此，我们在对水利水电工程进行设计的时候必须采取科学严谨的技术方法，将三维技术充分应用到水利水电工程设计当中。本文将对三维技术在水利水电工程设计中的应用进行相关分析，分别从：水利水电工程设计中存在的问题、水利水电工程设计三维技术应用的现状、三维技术在水利水电工程中的有效应用。三个部分进行阐述。

一. 水利水电工程设计中存在的问题

（一） 设计人员素质相对较低

水利水电工程设计人员素质水平相对较低，缺乏工程安全意识，通常为了应付工作，不按照施工标准去操作，从而埋下了安全隐患。

（二）工程设计重要性认识的不足

水利水电工程施工部门认为工程设计仅仅是一项基础工作，没有必要投入太多人力物力，造成一些不必要的浪费，工程施工管理者对水利水电工程设计的重要性不够重视，使相关施工制度缺乏实施力度，导致水利水电工程设计工作的开展受到一定阻碍。

（三） 可行性研究相对缺乏

众所周知，水利水电设计工作涉及的专业学科众多，它需要各领域设计人员的积极配合。然而，目前我国对水利水电工程设计的研究相对缺乏，设计过程中使用的材料，欠缺一定科学性。

（四）设计工作流程不够完善

在实际施工中，设计工作流程缺乏一定的完善，导致设计人员的每一道工作流程都很难达到基本标准，不能对设计工作的严谨性与安全性起到充分保障，增加了施工安全隐患的发生。

（五）施工现场管理混乱

设计工作的正常实施与施工现场管理有着直接作用。安全事故的发生与施工现场管理的混乱分不开，消防区域设置的不合理，安全标示牌的缺乏，施工人员安全意识的淡薄及对消防器材认识不够，都是导致产生安全事故的重要因素。

二.水利水电工程设计三维技术应用的现状

水利水電工程设计是水利水电工程实施过程中的重要组成部分，工程施工的安全与否与工程设计工作息息相关。水利水电工程设计工作的良好开展也是保障我国水利水电工程全面发展的重要前提。因此加强对工程设计工作的优化是当前水利水电工程施工部门的当务之急，为了推动设计工作的良好开展，我们必须将三维技术应用其中。当前我国三维技术在工程中的应用具有一定滞后性，其应用发展落后于石化、电力等行业，之所以会出现这些现象主要是因为空间管道设计不够合理、空间设计不够协调等问题。此外，水利水电工程设计工作的开展会受到地质、天气等不可抗因素的影响。

三. 三维技术在水利水电工程中的有效应用

（一） CATIA的应用

三维技术中的CATIA的应用功能相对广泛，首先，能对工程设计中涉及到的所有不同地质建模呈现的问题进行有效解决，对具有复杂性的逆向工程、曲面变形进行科学合理的设计，并能及时生成地质建模数据，应用价值非常高；同时，能根据工程设计中的部件问题进行合理设计，充分促进整个水利水电工程设计的速率及质量的提高；此外，CATIA应用技术能对施工中的整体布置问题进行有效解决，加入部分设计经验及规则制度，为后续设计提供帮助，充分提高工程设计的速度。

（二） ANSYS的有效应用

ANSYS具有很高的应用价值，该技术具有一定的灵活性与变化性，能够帮助工程企业获得相当大的经济收益，并且会随着时代的发展而变化。据此，我们在应用这种技术时必须按照一定步骤实施，首先要将边界线找出，并利用相关工具开展连线制作流程，利用制图工具将所有的线条连接起来，再导入零件设计模型，在进行这项工作时需对各零部件的具体位置认真校对检查，以此确保其约束具有极强的准确性，最后再对网格剖分进行相应调整，与此同时依照零件外形之间存在的拓扑关系进一步明确其相应的特征，完成模型制作，对模块自身的辅助特征进行科学合理的加工操作，进而完成相应的造型工作。

（三） 三维立体的渲染

一般手工绘制的图都缺乏一定的直观效果，使立体结构中的问题不易被发现。三维技术的应用很好地解决了这个问题，三维技术能够绘制出立体效果图，通过渲染后能将整个结构呈现出来。

（四） EXCEL数据处理应用

三维技术能够对EXCEL数据进行有效处理。不仅能很好保障数据的正确性，还能将这些数据转化为相应的坐标，对工程的设计起到至关重要的作用。

（五） 水库水位的绘制

三维技术对于水库水位的绘制有一定帮助，技术人员将相应数据输入以后就能够快速进行库容差的计算，再根据结果来转化为相应坐标，最后通过执行样条曲线来绘制命令。

（六） 地形地质的相关应用

众所周知，水利水电工程设计工作的开展会受到地质、天气等不可抗因素的影响。三维技术能够根据相应数据来实现数字化的三维地形，根据地形特点适时调整原有图形，利用勘测数据来进行计算，有利于设计工作的顺利开展。

（七） 水工设计方面的应用

水利水电工程设计具有一定复杂性，需要多方面人才的配合，在设计工作中必须加强骨架设计模式的应用，对设计权限进行划分，快速形成三维设计草图，构建三维模型，加强各方面之间的沟通交流，充分确保设计工作的有效性。

（八） 工程量计算的应用

三维计算在工程量的计算中也能起到一定效果，能够精确到坐标中各个点的数据，充分满足施工要求，对整个水利水电工程质量起到保障作用，为工程的开展奠定了重要基础。

结束语

水利水电工程设计是水利水电工程施工中不容忽视的环节，施工管理部门必须将工作重点放在工程设计之上，采取行之有效的措施开展水利水电工程设计工作，实施科学合理的安全管理，将工程安全问题放置第一位，将三维技术充分应用到整个设计工作中，对设计人员的素质水平进行强化，未经培训的设计人员不能让其立即上岗作业，施工单位必须要加强对建筑施工质量管理的监督力度，相关研究人员应该对三维技术不断进行发展与创新，充分拓展该技术的应用领域，保障施工工程的质量，促进整个社会建筑行业的全面发展。

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