和玉佩
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摘要:计算机技术的数据处理、转化、分析以及存储功能逐渐受到了人们的关注,为工程设计提供了技术支撑。在水利工程建设中,工程设计是重要的一个环节,水利工程设计合理与否直接关系到了水利工程的后续施工,对工程施工质量、施工安全造成影响。在水利工程设计中,以计算机技术为手段,可以提高工程设计的有效性,达到控制施工成本,促进施工进度,提高施工质量的目的。本文笔者根据工作实践经验对计算机技术在水利工程设计中的应用进行了分析探讨。
关键词:水利工程设计;计算机技术;应用
计算机技术在水利工程设计中的作用是巨大的,计算机技术有着分析、处理、综合、转化、存储、监测等功能,在水利工程设计中运用计算机技术,可以提高水利工程设计的科学性、合理性,进而为水利工程项目的建设提供技术支撑。因此,必须深入研究计算机技术,以先进的计算机技术来推动水利工程设计的开展,进而提高水利工程建设质量。
1水利工程设计中运用计算机技术的重要性
水利工程是与水有关的工程,是针对自然界的地下水和地表水进行调节和控制,达到除害兴利的目的。在水利工程项目建设中,会对地表环境造成一定的破坏,而我国地表环境复杂、多样,给水利工程建设带来了诸多困扰,如果不能对水利工程所在的地表环境进行有效的分析和评估,就会增加工程建设风险,无法在规定的期限内建设出高质量的水利工程。因此,做好水利工程施工前的设计尤为重要。计算机技术作为一种工具和手段,在水利工程设计中运用计算机技术,可以对水利工程所在的地表环境进行探测,进而为设计人员提供科学的数据,从而设计出科学的设计方案。同时,在工程设计中,可以利用计算机软件,对相关数据进行精确处理,对实际的水利工程进行模拟,从而提高水利工程设计效率和质量,进而为水利工程建设质量提供保障。
2、水利工程设计的特点分析
(1)控制工程所在地的水流情况。建设水利工程的最直接目的是为了控制水流走向以更好的收集和利用水资源。因此,水利工程设计的最大特点即能控制工程所在地的水流情况,在一些水情复杂江河流域,只有非常之精细的工程设计图才能避免在施工过程中造成严重的经济损失[1]。
(2)准确应对气候变化,保证施工顺利进行。水利工程作为一项受气候影响极大的工程类别,必须要准确应对气候变化,否则不仅会中断施工过程,还会为后续的施工造成不必要的麻烦和不便,因此,水利工程设计过程中要对地理区域的气候进行分析,才能保证施工顺利进行。
3、计算机技术的特点分析
(1)节省了大量的人力物力。这是人类发明计算机的初衷,也是计算机技术的最大特点。水利工程作为耗时长、耗物(人)量大的工程,计算机技术的应用无疑是为其节省了大量的人力物力,降低了设计成本[2]。
(2)设计资料容易保存,便于保存。一些重要的地理信息资料只有通过计算机才能永久保存,这源于计算机技术强大的存储功能。在工程设计阶段,所有的设计数据、资料都被存入后台数据库中进行整理和分析,对于今后的应用提供了极大的便利,而其数据计算、分析精确度也非常之高。
(3)绘图效果非常强大。与传统绘图技术相比,计算机绘图技术不仅能使数据与线条之间的关系更加精准,还能进一步美化设计图样,此外,计算机绘图技术还拥有各种强大的功能,例如透视功能、翻转功能、放大功能等等。
4、计算机技术在水利工程设计中的应用分析
(一)计算机技术在水利工程设计前期的应用——三维动画
(1)目前我国在水利工程设计中应用三维动画的不足之处。笔者分析,首要的不足之处在于工程设计人员的计算机水平不高,在未对三维动画全盘掌握的基础上就盲目制图,导致制作出的三维动画效果图并不符合实际情况,为后续的水利工程施工埋下了不小的隐患;其次的不足之处在于我国的三维动画技术仍有短板,例如功能不全、部分功能不强等,这些技术缺陷使得制作出的三维动画效果图也存在瑕疵[3]。
(2)如何应用三维动画提升水利工程设计水平。首先,要进一步扩充和完善三维图形数据库,即强化多种制作软件和数据分析软件之间的配合,建立起一整套系统的、科学的、实用性强的三维图形数据集合,然后利用信息管理、分析系统(大数据技术)对这些数据进行二次加工和分类筛选,从而建立起与实物非常接近的三维数据模型,最后结合具体的施工情况进行合理调整,最终绘制出高质量的水利工程设计图样。其次,要想让三维设计模式更加逼真,就必须依靠高水平的水利工程设计师,在具备一切技术条件的基础上,对三维模型数据进行进一步判定和矫正。同时,水利工程设计师不同于不会“脑转弯”的机器代码,在对三维模型数据进行判定和矫正的过程中还可根据最初的设计预想、目标以及委托单位和工程单位的具体建议进行进一步改良和优化,使水利工程设计更符合人的要求。此外,进一步利用三维动画演示技术优势,优化水利工程设计师与委托单位和工程单位的信息对接过程,避免在设计后期出现不必要的经济损失[4]。
(二)计算机技术在水利工程设计过程的应用——地理信息技术系统
(1)地理信息技术系统。地理信息技术系统简称GIS,主要是对某块地理空间的数据进行采集、分析、管理和筛选,在计算机强大的运算能力和存储能力基础上,地理信息技术系统能够对繁杂的地理信息进行处理,从而使施工单位及时了解该区域的重要地理信息,总的来说,地理信息技术系统的应用无疑是为优化水利工程设计过程请了一位专业的“空间大师”,所提供的详实而具体的地理信息将为后期的工程施工过程提供强大保障[5]。
(2)地理信息技术系统的应用。笔者分析,地理信息技术系统的应用主要集中在以下三个方面:第一,进一步优化地形图的设计过程,即通过对地理信息技术系统采集到的客观的地理数据进行分析,从而设计出与客观地理环境非常接近的地形图,并形象、直观的展现地理环境中的各项重要信息(例如地形、地貌、岩石结构、气候等等);第二,地理信息技术系统通过对客观地理环境的精准分析,从而找到最适合引水、排水的位置,作为水利工程来说,这是非常重要的设计环节,而地理信息技术系统的应用无疑是这一设计环节增添了保障;第三,地理信息技术系统还能对地形图进行3D演示,即可以制作高精度的动态设计效果图,从而有利于工程设计人员对该地域空间进行综合性、全面性和细节性分析[6]。
5、结束语
总的来说,计算机技术在水利工程设计前期和设计过程中的应用主要是采集重要的地理信息和绘制设计图两个方面,这与水利工程设计的特点和计算机技术的特点是密不可分的。因为水利工程设计对水利工程的顺利进行发挥着决定性作用,最终影响水利工程的质量和功能的实现,随着计算机技术的不断发展,我们有必要在原有的应用基础上继续加强研究力度,使计算机技术在水利工程设计中的发挥更大的作用。
参考文献
[1]付强,刘东,陈玉国等.计算机技术在水利工程设计中的应用[J].农机化研究,2014,(4):82-85.
[2]许淑杰.计算机技术在水利工程设计中的应用[J].电子技术与软件工程,2017,(3):162.
[3]李春晖.计算机技术在水利工程设计和施工中的应用[J].黑龙江水利科技,2015,41(9):271-273.
[4]杨晓兵.计算机技术在水利工程设计和施工中的应用[J].北京农业,2015,41(12):271-273.
[5]朱明珦.试谈计算机技术在水利工程设计和施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(10):181.