計算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用

尹玉茜

【摘要】隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用也越來越廣泛，如今，各種水利工程設(shè)計在施工前期和施工過程中都必須要依靠計算機(jī)技術(shù)，這既是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的必然，同時也提高了設(shè)計的效率和效果。鑒于計算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計中的重要作用，本文擬探究計算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用，以期能為計算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用提供好的方法和路徑，進(jìn)一步提升水利工程設(shè)計水平。

【關(guān)鍵詞】計算機(jī)技術(shù)；水利工程；設(shè)計；應(yīng)用

引言

水是人們生活的必需品，伴隨著人們對水資源需求的增加，水利工程建設(shè)也越來越重要和迫切。在水利工程建設(shè)中，工程設(shè)計是關(guān)鍵。但是，由于水利工程涉及到比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)，單純地依靠人工是無法完成的。計算機(jī)技術(shù)的運用為水利工程設(shè)計提供了技術(shù)保障，簡化了水利工程設(shè)計環(huán)節(jié)，提高了水利工程設(shè)計效率。計算機(jī)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)化、分析以及存儲功能逐漸受到了人們的關(guān)注，為工程設(shè)計提供了技術(shù)支撐。在水利工程建設(shè)中，工程設(shè)計是重要的一個環(huán)節(jié)，水利工程設(shè)計合理與否直接關(guān)系到了水利工程的后續(xù)施工，對工程施工質(zhì)量、施工安全造成影響。在水利工程設(shè)計中，以計算機(jī)技術(shù)為手段，可以提高工程設(shè)計的有效性，達(dá)到控制施工成本，促進(jìn)施工進(jìn)度，提高施工質(zhì)量的目的。

1 、計算機(jī)技術(shù)的特點分析

（1）節(jié)省了大量的人力物力。這是人類發(fā)明計算機(jī)的初衷，也是計算機(jī)技術(shù)的最大特點。水利工程作為耗時長、耗物（人）量大的工程，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用無疑是為其節(jié)省了大量的人力物力，降低了設(shè)計成本。（2）設(shè)計資料容易保存，便于保存。一些重要的地理信息資料只有通過計算機(jī)才能永久保存，這源于計算機(jī)技術(shù)強大的存儲功能。在工程設(shè)計階段，所有的設(shè)計數(shù)據(jù)、資料都被存入后臺數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行整理和分析，對于今后的應(yīng)用提供了極大的便利，而其數(shù)據(jù)計算、分析精確度也非常之高。（3）繪圖效果非常強大。與傳統(tǒng)繪圖技術(shù)相比，計算機(jī)繪圖技術(shù)不僅能使數(shù)據(jù)與線條之間的關(guān)系更加精準(zhǔn)，還能進(jìn)一步美化設(shè)計圖樣，此外，計算機(jī)繪圖技術(shù)還擁有各種強大的功能，例如透視功能、翻轉(zhuǎn)功能、放大功能等等。

2 、計算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 水利工程設(shè)計前計算機(jī)技術(shù)的運用

在水利工程設(shè)計前，設(shè)計人員需要對水利工程項目有充分的了解，對水利工程所在地的地理、地表環(huán)境進(jìn)行充分的考證。設(shè)計人員可以借助計算機(jī)三維動畫技術(shù)和CAD技術(shù)，提高設(shè)計工作的效率，保證設(shè)計環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而為工程項目的開展提供技術(shù)支撐。在設(shè)計前，設(shè)計人員借助計算機(jī)技術(shù)，對水利工程進(jìn)行勘察，根據(jù)勘察結(jié)果來進(jìn)行設(shè)計，從而避免地表環(huán)境給工程建設(shè)造成困擾。再者，利用三維動畫技術(shù)，可以對水利工程項目進(jìn)行模擬，建立三維動畫，進(jìn)而方便設(shè)計人員掌握設(shè)計過程中各種問題，精確掌控設(shè)計的關(guān)鍵點和難點，細(xì)化設(shè)計相關(guān)環(huán)節(jié)，進(jìn)而提高設(shè)計效率。

2.2 地理信息技術(shù)系統(tǒng)

（1）地理信息技術(shù)系統(tǒng)。地理信息技術(shù)系統(tǒng)簡稱GIS，主要是對某塊地理空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、管理和篩選，在計算機(jī)強大的運算能力和存儲能力基礎(chǔ)上，地理信息技術(shù)系統(tǒng)能夠?qū)Ψ彪s的地理信息進(jìn)行處理，從而使施工單位及時了解該區(qū)域的重要地理信息，總的來說，地理信息技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用無疑是為優(yōu)化水利工程設(shè)計過程請了一位專業(yè)的“空間大師”，所提供的詳實而具體的地理信息將為后期的工程施工過程提供強大保障。（2）地理信息技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用。筆者分析，地理信息技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在以下三個方面：第一，進(jìn)一步優(yōu)化地形圖的設(shè)計過程，即通過對地理信息技術(shù)系統(tǒng)采集到的客觀的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而設(shè)計出與客觀地理環(huán)境非常接近的地形圖，并形象、直觀的展現(xiàn)地理環(huán)境中的各項重要信息（例如地形、地貌、巖石結(jié)構(gòu)、氣候等等）；第二，地理信息技術(shù)系統(tǒng)通過對客觀地理環(huán)境的精準(zhǔn)分析，從而找到最適合引水、排水的位置，作為水利工程來說，這是非常重要的設(shè)計環(huán)節(jié)，而地理信息技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用無疑是這一設(shè)計環(huán)節(jié)增添了保障；第三，地理信息技術(shù)系統(tǒng)還能對地形圖進(jìn)行3D演示，即可以制作高精度的動態(tài)設(shè)計效果圖，從而有利于工程設(shè)計人員對該地域空間進(jìn)行綜合性、全面性和細(xì)節(jié)性分析。

2.3 計算機(jī)仿真處理

運用計算機(jī)技術(shù)，可以結(jié)合MultiGenCreator視景建模軟件以及Vega的實時驅(qū)動軟件，從而可以構(gòu)成一個基本的水利工程設(shè)計仿真環(huán)境，以水利工程CAD數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)、圖像方面的構(gòu)建轉(zhuǎn)換，從而可以形成一個精確、逼真的水利工程三維仿真模型。（1）建模。具體建模實現(xiàn)中，先分塊建模，然后就可以水利工程中的各個模型對象，按照其實際中的空間位置，將其運用計算機(jī)技術(shù)組合成一個虛擬的場景模型。（2）水面效果。在水利工程模型表面，可以映射顯示出水面的紋理圖像，渲染出真實的水面場景，提升水利工程設(shè)計仿真的真實感。（3）光照的陰影效果。可以在水利工程設(shè)計中，建立一些系統(tǒng)中的光照模型，根據(jù)實際設(shè)計的相關(guān)光學(xué)物理定律，計算出在設(shè)計中景物表面的光亮，優(yōu)化設(shè)計仿真的光亮度的大小與景物色彩組成，提升設(shè)計的真實度。

結(jié)束語

綜上，計算機(jī)技術(shù)在水利工程設(shè)計中的作用是巨大的，計算機(jī)技術(shù)有著分析、處理、綜合、轉(zhuǎn)化、存儲、監(jiān)測等功能，在水利工程設(shè)計中運用計算機(jī)技術(shù)，可以提高水利工程設(shè)計的科學(xué)性、合理性，進(jìn)而為水利工程項目的建設(shè)提供技術(shù)支撐。因此，必須深入研究計算機(jī)技術(shù)，以先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)來推動水利工程設(shè)計的開展，進(jìn)而提高水利工程建設(shè)質(zhì)量。

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