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 CAD在渠道横断面测量中的应用
(新疆阿克苏绿洲水利工程建设监理站 

摘要:本文介绍了CAD技术及其功能,结合温宿县的佳木和阿库木水源地灌区支斗渠的防渗改建工程特征,介绍了渠道测量前的准备工作,将CAD技术应用在渠道横断面测量过程中,并分析了其应用过程中的优缺点,最后对CAD技术未来的发展方向进行了展望。
关键字:CAD,渠道测量,横断面测量,优缺点
0 引言
  在温宿县的佳木和阿库木水源地,其灌区支斗渠的防渗改建工程包括:需改建的渠道长度为137Km,由两部分组成:1.防渗渠道63条,总长度为83.61Km;2.土渠整修37条,总长度为53.428Km。按防渗渠道类型可分为4类:1.防渗斗渠35条,长度为39.085Km;2..支渠28条,长度为44.525Km;3.斗渠土渠整修30条,长度为35.7Km;4.支渠土渠整修7条,长度为17.728Km。整个防渗改建工程中,恰其力克牧场有一干渠为梯形渠,佳木林场有一支渠为梯形渠,工程的其他部分为U型渠。
在温宿县的佳木和阿库木水源地的渠道防渗改建工程中,渠道由渠首、渠道组成,配有涵洞、渡槽、桥等若干辅助建筑。横断面的测量主要目的是,以水渠经过的地面上选定基准线,然后测量出横断面的长度参数,采用CAD技术,在图上绘制设计线,作为后面防渗改建工程的概算、防渗改建工程的预算、整个防渗改建工程施工方案、施工等依据。可见,测量数据的精确度与现在放线位置的合适程度,对整个防渗改建工程具有重要的实际工程意义。CAD技术在横断面测量过程中,具有不可替代的作用。
  CAD,又名计算机辅助设计[1-3]。计算机辅助设计是指在计算机上进行工程制图、工程分析、工程计算、工程模拟等作业时,结合相关的技术人员的设计技术,输出相应的工程设计结果的过程。CAD具有很强大的功能,包括:常见的三维几何模型造型、二维图形设计等,现代CAD技术还可以进行优化设计、动态仿真分析等较高难度的设计工作。将CAD技术应用在本渠道防渗改建工程中,可以对渠道测量,设计进行优化,校正,对整个防渗改建工程具有重要的实际工程价值。下面将介绍CAD技术在本防渗改建工程中的应用。
1 测量准备
  在开始本防渗改建工程渠道测量工作之前,需要召开预备工作会议,落实好测量工作准备工作,参加人员包括:本防渗改建工程的甲方代表、本防渗改建工程的测量技术人员、本防渗改建工程的设计工程师。会议目的是需要明确本防渗改建工程的测量任务、工程要求、以及今后与本防渗改建工程设计相关的同时需要调查清楚的各个问题。主要包括以下几点[4-5]:1.明确本防渗改建工程中需要新建的渠道、需要改建的渠道有哪些;若在本防渗改建工程需要改建的渠道,应落实是否有线段更改或者将渠道裁弯取直。针对本防渗改建工程的渠道落实现在是否有地质资料、或者可供本防渗改建工程参考的资料。如果没有,应落实本防渗改建工程渠道沿线有无地质勘探的需要,也应积极同甲方商榷,明白本防渗改建工程甲方对渠道测量以及本防渗改建工程的渠道设计方案的需求与建议。
2 渠道横断面测量
    横断面测量是指以在渠道路面,以中线方向为基准,测量渠道垂直方向上的高度的测量工作。在本防渗改建工程中,横断面图用于确定防渗改建渠道在横向的施工,作为工程后续概算、预算的重要资料。CAD计算在横断面测量过程中具有重要意义。渠道横断面的测量对精度要求较高:在横断面处对当地地形点的精度,对于平地地形,其精度≤±1.60m,对于山地等地形其精度≤±2.1m,其精度对当地基本高程控制点的误差≤±0.40。在本防渗改建工程中,对渠道横断面的测量要求:1.当渠道的中心线与道路等相交时,测量出中心线与之相交的夹角,并采用CAD在图纸上精确绘制。2.当渠道的横断面在居民较多的地方时,其渠道的一侧应测量至居民居住区的边缘,并采用CAD在图纸上标记村庄名字。3.对渠道横断面测量的地形点密度有要求,在相对平坦的地区,其测量点的距离不宜大于30m,在当地地形变化复杂的区域,应增加测量点的密度,提高横断面测量精度,并用CAD在图形上精确记录。
  当在现场的测量工作完成后,可通过CAD来整理测量数据资料,进行相关的渠道数据计算,当所有工作完成后,可用CAD输出测量结果,直接为本防渗改建工程的相关设计人员提供相应的测量成果。对于本防渗改建工程的渠道设计,涉及到的测量成果有很多,都可以通过CAD将所测量记录整理好的电子档测量资料与采用CAD输出的资质档测量资料提供给相关的设计人员[6-8]。具体的内容包括:本防渗改建工程的渠道中心线坐标、渠道经过的道路位置与名称、与渠道相关的配套设置的位置与名称、CAD的制图比例,以及指北针等信息;特别注意的是,渠道横断面的断面图的制图比例应当合适,在CAD图纸上,应标注出测量渠道的中心线的高程、桩号以及相应的坐标位置。为本防渗改建工程的设计人员通过CAD软件进行渠道以及与渠道相关的配套设施的设计工作提供有力的依据。
3 CAD在渠道测量中的优缺点
  CAD技术在本防渗改建工程中,发挥了重要作用,下面就CAD在渠道测量中的优缺点进行了总结。
  A.优势
  1)渠道设计便捷。针对整个CAD的系统来说,其CAD强大的功能能够使设计人员即使沟通渠道设计资料,可使测量工作分段进行,然后在CAD平台进行汇总,对整个测量、设计效率大大提高。其CAD技术的功能远不止于此,在CAD图纸中,所有渠道的相对关系明晰,测绘人员与设计人员可及时发现设计与测量过程中的错误,大大提高了在传统的设计下,渠道精确度不够,经常返工的情况,有效的提高了工作效率,减少了工程损失。更值得一提的是,CAD技术可以做到三维放样,可以将所设计的渠道三维放样,更加直观的观察所设计渠道。
  2)缩短渠道设计的周期。采用现代CAD 技术,可使得整个渠道测绘与设计的周期较传统的渠道设计时间减少1/3左右,同时有效的减少了返工率,对设计修改更加容易,便捷,同时对设计图纸的查找与管理更加容易,很明显,对整个工程的生产效率有了明显的改善。
  3)CAD技术在渠道测量中的应用,可有效提高在渠道测绘、设计质量的质量,同时,为设计技术可获得更大空间的进步。在当今CAD技术所兼容的各种辅助技术得情况下,渠道测绘、设计的工程质量得到了保证。
    B.不足之处
  1)本防渗改建工程中,采用CAD技术,取代传统的图板绘图,从某种意义上说,这并不真正的测绘、设计。在近些年,很多设计人员采用的CAD设计通常只是一个三维效果图,相对传统意义的测绘、设计工作,缺少了对整个防渗改建工程的空间分析,渠道受力分析等。
  2)相对于目前情况来说,具有经验丰富的测绘、设计人员中,很大一部分设计人员对计算机技术比较陌生,相对来说缺乏大量CAD技术人才。目前情况下,从事渠道测绘、设计的工作人员,虽然掌握了CAD技术,很多工作人员缺乏工程经验,可见,通过CAD技术来完成整个防渗改建工程的测绘、设计工作还存在一定得难度与局限性。
4 CAD技术的发展
  CAD技术因其强大的工程分析、工程计算、工程模拟等作业功能[9],所以CAD技术的发展将对工程技术的发展具有重要的实际工程意义。
  1)CAD技术智能化。在当前,CAD技术已在世界各行各业中得到广泛应用,使得CAD技术向智能化方向发展已成为必然。众所周知,智能化设计需要信息化作为设计基础。信息化是使设计人员可以实时的获取设计资料的重要手段,同时智能化可以进行错误检测,有效地提高设计质量。我们知道,创新能力已成为现代设计行业的核心竞争力,现代CAD技术正努力将智能化与创新技术结合在一起,大大CAD技术得创新能力,同时提高企业的核心竞争力。
  2)CAD图形交互。目前,CAD软件已成为设计行业、测绘行业最为主要的设计工具,对于设计师而言,他们需要一个友好的、相对轻松的、智能化程度高的、信息化程度高的工作环境来开阔他们的思路,从而大大提高设计师的创新能力。目前,CAD软件智能化图标、拖放式结构等技术得应用,可大大提高设计师工作的效率。
  3)CAD虚拟现实
  由于虚拟现实技术的快速发展,其虚拟技术可有效的解决设计过程中,设计师们的设计理想无法实现的问题。所以CAD技术向虚拟现实的方向发展,从而CAD技术可能开拓新的应用领域,从而虚拟设计、虚拟道路、虚拟渠道、虚拟建筑等将会成为CAD技术发展的一个新方向。
5 总结
    本文结合温宿县的佳木和阿库木水源地灌区支斗渠的防渗改建工程特征,将CAD技术应用在渠道横断面测量过程中,并分析了CAD技术在应用过程中的优势与不足之处,最后分析了CAD技术将向智能化等方向发展的必然趋势。
参考文献
[1]张固勇,张秉蕊,王晓凤.对灌区渠道测量工作的实践与经验总结[J].农业科技与信息.2010,5:61-63.
[2]黄燕初.关于CAD 在机械设计中应用的研究[J]. 科技技术应用.2012,7:90-92.
[3]叶建国.浅谈渠道测量的方法步骤[J].科技创新导报.2010,36:94.
[4]王平.基于视觉分析的淤积河道流量测量方法的研究[M].山东大学硕士毕业论文.2006:24-29.
[5]刘放明.解析法现场快速、准确测设渠道、堤坝开挖、填筑桩点[J]. 湖南水利水电.2005,3:86-88.
[6]石继述.参考线放样在横断面测量中的应用[J]. 铁道勘察.2007,2:56-58.
[7]向红梅,马天智.基于MGE模块的城市规划道路纵、横断面测量与信息管理系统[J].城市勘测.2003,1:96-99.
[8]王伟,潘正风.线路横断面测量的断面方向控制[J]. 工程勘察.2006,9:146-147.
[9]郭河,尚云东.基于全站仪对边测量功能的公路横断面测量方法[J].山西交通科技.2009,3:24-26.

 

 

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