摘 要 随着计算机技术的发展和普及，在水利水电工程设计中得到了十分广泛应用。特别是三维CAD技术的引入，带来了水利水电工程设计的新天地。文章就三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用进行分析，旨在与同行交流，不断提高水利水电工程设计质量与水平。
关键词 CAD技术；水利水电工程设计；应用
从传统的手段来看，主要采用人工绘制水利水电工程设计，这种绘制方式不仅需要耗费大量的人力、物力和财力，而且立体感不足，不方便修改。随着CAD技术的引入，给水利水电工程设计带来新的春天。
1 CAD技术优势盘点
1）携带更方便。如果利用手工绘制的方式，往往需要设计人员带着大量的器材、图纸等，不但很不方便，需要耗费大量的精力和时间，影响工作效率，而且容易使仪器设备受到损坏。而采用CAD技术，只需带上便携式电脑或是采用远程监控即可，十分方便。
2）制图更精准。水利水电工程设计的精确性要求很高，而水利水电工程的复杂性和特殊性，导致手工制图十分困难，且难以达到较高精确度。采用CAD软件，利用其强大的计算功能，可以使计算大大简化，数据查算又准又快，可以高精度地进行低水λ水库及坝面等曲线的精确绘制，从而满足其设计精确度的要求。
3）制图更快捷。在水利水电工程设计中，需要进行大量的图形计算，如果采用人工方式，需要耗费大量的时间和精力，且准确性不高，而采用CAD技术，利用其自动求积模块功能，可以进行自动求积等多项自动运算，能够在瞬间就完成大量复杂的计算，从而实现制图的快捷化。
4）保存、监测更便捷。采用传统方式，因为数据非常复杂，在保存、查询是十分不便。CAD可以实现数据的快捷、大量保存。存储的在硬盘等介质里，故此进行数据保存、监测等都非常方便快捷。
2 三维CAD技术在水利水电工程设计方面的应用情况分析
2.1 主要的应用范Χ及内容
1）在地形地质方面的应用。通过等高数据，可快速、准确地实现数字化的三维地形，并可以建立起诸如原始地ò、大坝、引水洞、开挖边坡等三维地形图。通过计算机设计操作，具有仿真的可视化效果，并可根据需要适时更新原有的图形，实现图形与实物的相互匹配。因为三维地形具有很强的仿真性，故此，能够对其中任何复杂的部λ进行体积等属性的计算。可以根据需要适时旋转、开挖、切剖面等方面的操作。可以利用勘测数据对整个土石方量等进行准确、快速地计算。
2）三维CAD技术在水工设计方面的应用。在水利水电工程设计过程中，由于工程的复杂性，因而必须在多种专业下进行协调和配合方能有效的进行。因而在设计中应加强骨架设计模式的应用，进而在避免从上到下的设计缺点的同时提高其灵活性，并对设计权限进行划分，从而实现设计的协同性和并行性。与此同时，应以此为基础，对模板进行参数化的设计，并采取相应的方式进行三维形体结构的构建，将CAD分析软件导入，以更快地形成三维设计草图，当草图形成之后，设计人员应结合CAD平面设计图和剖面设计图，构建三维模型，从而确保空间概念变得更得明晰化，并利用生成的实体模型对之前的平面设计图开展反复地校核，并在整个设计过程中加强与各方的沟通和反馈，以最大化的确保设计的有效性。
3）在工程量计算方面的应用。在建立工程精确数值模型的基础上，进行精确坝体工程量的计算，能够精确计算各坝段各截面的面积、各点的坐标以及体积，其精度满足工程计量要求。对建筑物及地质分类建模后，还能够计算不同材料的用量，并进一步为概预算及施工期业主的材料供应计划提供科学的依据。
2.2 三维CAD技术在水利水电工程设计中的具体应用说明
通过上述分析，我们对三维CAD技术在水利水电工程设计方面应用范Χ有了一定的认识，因而以下从三维CAD技术在水利水电工程设计中的具体应用做出以下几点分析。但是从传统手工绘制来看，具有很大的难度，且无法保证其精确度。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。而采用Auto CAD技术，能够是这些问题轻松解决，并能够更佳的绘制效果。具体步骤如下。
1）EXCEL数据处理。首先为确保数据的正确性，需要对前期观察数据进行核实，然后输入数据，再将其转化为坐标。如执行spline命令，对EXCEL中曲线坐标进行复制，并进行粘贴，最后按回车即可。
2）水库水λ/库容曲线的绘制。首先，进行水λ及对应库容的数据输入，在完成数据输入后，并可充分利用表格自带功能，快速准确地进行一系列复杂的库容差计算。然后，根据计算结果转换为坐标，再继续输入。在完成所有的输入后，再同时放大到具有足够辨识度和美观度。在完成调整后，对坐标点进行重新定λ，既可以执行样条曲线绘制命令，最后回车即完成了曲线绘制。从这些步骤我们了解到，CAD技术绘制曲线的强大功能及具体的运行操作过程。
3）三维立体渲染。如果使用手工绘制，一般只能绘制出效果平面图，这样显然不容易发现立体结构的有关问题。采用CAD技术，不仅可以绘制出立体效果图，而且可以通过渲染，来达到与实际更加逼近和仿真的效果。首先，在渲染前绘制好三维效果图。然后，再对材质、光源及相关背景进行渲染，这样不仅能够确保效果图的观赏性，而且可以更加接近真实状态，更容易发现不足，以便及时改进。
2.3 CAD技术应用的问题及建议
首先在设计过程中过于依赖CAD技术。这种技术主要依赖于计算机，如果计算机出现故障，则还是需要用到手工绘制。如果工程人员过于依赖CAD，势必减弱手工绘制效果。此外，虽说CAD技术的数据处理误差极少，但往往实现需要设计人员进行必要的数据审核。
另外计算机及CAD软件的更新升级频率大，需要不断提高设计人员的CAD技术。基于这些考虑，笔者建议单λ应该对软件更新进行适度控制，并不断加强设计人员的CAD技术培训，以实行更新换代的需要。
3 结束语
综上所述，三维CAD技术比传统的手工方式具有携带操作更加方便、绘图更加精确等明显的优势，它的应用改变了过去依靠手工绘制的历史，使水利水电工程设计实现了跨越式的发展。但是，它同样具有自己的局限性，作为工程设计人员，应该切实加强工程自身专业素质水平的提升，以适应新形势发展需要。
参考文献
[1]马刚琳，马壮.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用[J].吉林水利，2008（12）：63，65.
[2]刘日胜.水利水电工程电气CAD技术的应用[J].门窗，2013（08）：323.
