探討水利設計軟件在溝道設計中的應用

【摘要】本文在分析水利工程溝道設計現狀的基礎上，通過闡釋百圖水利設計軟件的計算原理、計算假定以及軟件的功能和應用方法，說明其在溝道設計中的適用性，以期為水利設計軟件在溝道中設計中的應用提供一定的理論支持。

【關鍵詞】水利工程；溝道設計；軟件應用

1、水利工程溝道設計現狀分析

溝道設計是農田水利工程設計的關鍵環節，對農田水利工程的順利開展意義重大，溝道設計涉及到的關鍵要素主要有工程量的計算以及設計圖紙的繪制自動化。而傳統的溝道設計受限于技術水平及相關要素等方面的影響，發展速度緩慢。目前我國的溝道繪制還是以設計人員的手工計算與繪圖為主要手段，而手工作業導致了工程設計時間過長，工程設計難度增大，設計師的工作量也比較大等問題，因此，實現計算機的計算、繪圖一體化是溝道設計的發展方面，也是溝道設計過程中亟待解決的一大難題。

隨著科技水平的快速發展，設計者對設計工具軟件要求越來越高。并且隨著水利工程的擴大化、智能化發展，水利工程中的軟件需求量也大幅度提升。雙方的促進式發展推動著水利軟件的改革與發展。為了滿足設計工作以及水利工程的需求，經過多方探索，發現并引進了一款較為實用的水利設計軟件——百圖水利設計軟件。這個軟件被應用在了許多的工程設計中，實踐證明，它能夠滿足大部分的設計需要。

2、水利工程設計軟件的特點分析

2.1 自動化與智能化。相對于傳統的水利軟件工作過程，這款設計軟件的突出優勢表現在工作過程的智能化與自動化。軟件能夠自主實現對全部工程數據的有效計算，并能通過圖形文件進行實時顯示。設計者在利用此軟件進行工程設計時，其工作主要是對必要參數的輸入，然后通過調整水位、試算底寬、套定舊溝（渠、截留河、堤防）斷面，就可以把工程設計工作全部完成。為了方便用戶使用與檢查，系統還有隨時查看設計圖紙的功能。

2.2 數據的導入。這款軟件的系統設置有引入文本文件的實測縱斷數據及橫斷數據的功能，這一功能也較快的實現了操作過程的簡單、快捷的特點；除此之外，軟件系統還能利用正負樁號進行數據的錄入，這一操作過程大大降低了使用者工作的難度。

2.3 實時測量計算與系統計算相結合。軟件的自動化、智能化的特點是通過智能化的操作設備實現的，這一操作設備的另一突出優勢是可以直接記錄已知的水利要素及水位高程等數據，也可由系統推出水位及水利要素等數據，這一特點對設計工作效率的提高作用較大。

2.4 流量計算方式的多樣化。在進行溝渠設計時需要考慮的一個重要指標是流量，而這款軟件在設計使用時，可以實現流量計算方法的多樣化，使設計者可以根據具體的使用條件選擇最優的計算方法。主要計算方法為：根據上級溝匯入的流量總量計算設計溝的流量（同樣也可以利用下級渠分流的流量總量計算設計渠流量）；根據溝道匯水面積進行流量計算；設計人員直接輸入設計溝的流量。

2.5 水位調整方法的智能化。水位調整是影響溝渠設計與挖掘的另一重要因素，水位觀測結果不準確時，會導致嚴峻問題的出現，甚至會因觀測不當導致水位超出堤壩，造成極大的安全隱患。這款軟件在系統設計中，可根據設機溝出口處的水位及坡降調整水位；也可根據設機溝坡降及典型上級溝出口處水位調整水位；還可根據上級溝與設計溝渠水位落差調整水位，這就在一定程度上大大較小了水位觀測部分的誤差，較小安全隱患。

3、水利設計軟件的應用

3.1 數據輸入。數據的輸入主要就是縱、橫斷面的輸入，因為使用者的不同，為了滿足他們的需求，百圖水利設計軟件在輸入數據時有兩種方法，一為自動生成數據，另一個是引入外部數據。數據輸入主要在以下兩個方面的工作中應用較為廣泛：一方面，自動生成里程樁號。數據輸入方式在很大程度上減少了用戶錄入數據的工作量，并且避免了錄入數據時出現錯誤導致設計不能繼續進行的情況。出現自動生成里程樁號按鈕后，點擊此按鈕，并輸入最小值和最大值，系統會自動生成間隔100米的樁號，用戶只需要填寫縱斷數據。因為實際溝渠的設計需要，很多情況下會產生不足100米的情況，在這時候，可以插入樁號，而不會造成設計的不便。另一方面，外部數據的引入系統擁有引入外部數據的設計，這樣一來，工程設計者甚至不用輸入樁號以及縱斷數據。只要點擊“引入外部縱斷高程”的按鈕，系統就可以自動導入數據，減少出現差錯的幾率。

3.2 流量的計算。在百圖水利設計軟件中，為了方便計算應用以及滿足不同使用人群、不同地區的應用，共有三種計算溝道流量的方法：一是根據上級溝匯入流量總量進行設計溝流量積算，二是根據匯水面積計算流量，第三個則是工程設計者直接輸入流量值。

3.3 設計溝溝底的配合。在北方大部分地區，冬季十分寒冷，河流溝渠大部分在冬季都會出現結冰，為了解決這一問題，系統設計有溝底配合表，一旦出現溝底落差過大的情況，可適當采取削坡處理，這樣一來可以滿足不同地區水利工程設計的需要，方便水利工程建設。

3.4 套斷面。百圖水利設計軟件系統在進行套斷面工作時，一般會采用兩種辦法，一種是根據輸入中線位置值套斷面，另一種則是移動中線位置套斷面。因為溝渠底部是有變化的，系統會根據這些變化在水面表現出來的地方自動套兩個斷面，但在反饋信息時只反饋一個數據值，另一個斷面數據將被自動保存。

3.5 分頁與繪圖。作為智能化的水利軟件設計系統，百圖可以自動生成設計圖紙，根據用戶的需要，圖紙在分頁時有自動分頁和手工分頁兩種方式，同時，根據圖紙要求的不同，也會出現縱斷圖、數據表以及橫斷圖三種類型。

結論

隨著科技的發展，水利工程設計智能化的實現的是發展方向也是必然趨勢，本文主要通過對設計過程中軟件的應用比較，總結分析了百圖水利設計性軟件的工作過程及特點。通過對軟件的優勢分析，為其在溝道設計中的應用提供一定的理論支持。

參考文獻：

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