前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的三維設計在水利水電工程設計中的應用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要:三維設計在水利水電工程設計中起到了很大的作用，是水利水電工程施工的主要依據，三維設計的準確程度直接影響著工程的質量。國外先進國家普遍使用三維仿真技術進行水利水電工程的輔助設計，而我國的三維設計技術還處于初始階段，需要大力發展新科技和新技術，提高水利水電工程的設計質量。
關鍵詞:三維設計；質量；水利水電工程
三維設計是水利水電工程設計中的重要環節，施工方案的設計水平將會大大影響水利水電工程的施工質量和施工效率。水利水電設施的作用非常大，能提高水體資源的利用率，緩解干旱、洪澇等災害帶來的損失，利用水的動能還能發電，緩解國家電網的發電壓力。在水利水電工程設計中應用三維設計方法能提高工程設計的效率和準確性，提高工程質量。
1三維設計的應用意義
1.1三維設計手段先進
三維設計方式是目前較為先進的設計方法，能根據工程的特點和使用場景，進行直觀、準確的三維設計，更容易表現出工程設計師的設計理念，提高工程設計的效率和準確性。以往的水利水電工程設計需要設計師多次前往施工場地，對現場環境進行勘測，記錄數據，繪制二維圖紙進行工程設計。在二維設計圖紙和施工圖紙的轉換中發生任何失誤都將表現在最后的設施狀態上，可能會引發嚴重的施工問題，影響設施的使用。現代的三維設計方法能直接展示出虛擬的水利水電設施三維模型，設施的尺寸、形態、顏色、功能等因素都能直觀的表現，由于是計算機進行數據的處理和計算，設計出現問題的概率非常低，三維模型轉換成施工圖紙的過程更加準確迅速，設計師的設計意圖也能更清晰的反映到圖紙上，有利于在施工中及時進行調整，建設出使用壽命長、作用廣泛的水利水電設施。
1.2提高工程設計水平
三維設計技術能提升水利水電工程設計水平，提高設施的設計完成性，發揮設施更大的作用。水利水電工程設計需要專業的團隊團結協作，共同努力完成設計任務。團隊中的信息共享十分重要，每個參與者可能都有不同的想法，如果不按照一定的規則進行想法的統一，團隊就無法稱之為團隊，只是一群不同想法的人的集合。三維設計技術能根據大家獨特的設計創意，模擬出最合適的三維模型，把大家的想法和諧統一的融合在三維模型中。使用計算機進行創意的收集和統一不會產生信息內容的變化，能保證信息的準確性和完整性，同時縮短信息傳遞的時間，提高水利水電工程的設計效率。
1.3保證工程質量
三維設計技術通過計算機收集工程的各項參數信息，建立立體的三維模型，能做到在沒有實體的情況下進行設施的功耗、功率、運行狀況等信息的模擬，大大減少重大工程問題的出現概率。傳統的工程施工中從設計到施工幾乎都是靠人工完成，難免會出現失誤。工程設計師的一點設計失誤有可能導致整個設施癱瘓，無法正常投入使用，造成巨大的經濟損失。使用三維技術就能避免這一情況的發生，把設計方案輸入計算機中，計算機根據使用年限自動進行設施的使用模擬，最大程度展現出設計方案中可能會出現的問題，方便設計師及時進行設計方案修改。很多設施問題短時間內不會有任何表現，一旦某個特殊因素觸發極有可能導致設施出現問題，問題出現時設施的負責團隊可能已經解散，設施的維護就成了巨大的問題。
2在水利水電工程中應用三維設計的重要性
2.1促進水利水電工程建設
三維設計方法有很高的實用性，在水利水電工程中運用三維設計方法能大幅提高設施的設計水平和建設速度，提高設計質量，促進我國水利水電建設事業的發展。相比傳統的水利水電施工設計，通過計算機的模擬計算取代了人工設計和計算，設計出來的方案更具有代表性，能廣泛地被人們接受，符合人類的設計審美。無論是專門進行設計行業的設計師還是其他領域的工作者，都能在三維設計模型中感受到三維設計方法的強大力量，計算機通過通俗易懂的圖形畫面準確的向人們展示出設計師的設計理念和設計模型。放在以前設計師使用手工繪制的方式繪制設計圖，根本無法這么直觀的展示出設計師的設計理念，更不用說僅依靠設計圖虛擬出完整的設施模型。在水利水電工程中使用三維設計方式進行建設對國家的基礎設施建設工程發展有很大的意義。
2.2合理配置資源
運用三維設計方法能促進資源的合理配置，對縮短水利工程建設時間、降低水利工程建設費用、提高水利工程建設質量有很大的幫助。使用三維設計的方式進行水利水電工程的設計工作能提高設計效率，降低設計中錯誤和失誤的出現頻率，控制各種資源的利用情況，最大化水利水電設施的資源利用率，節能減排，降低建設成本。將三維設計理念與我國的水利水電工程設計相結合，能提高設施的建設水平，計算機進行的建設過程控制比人用肉眼觀察要精準的多，建設過程中不容易出現失誤，設施的總體建設質量大幅提高，節約了很多能源。
2.3提高水利水電工程設計水平
一個工程的設計水平，很大程度上取決于該工程的設計團隊，也受到時間、資源、經濟情況的影響。設計師團隊的任務是在有限的時間內設計出能滿足需要的設施設計圖，不僅要能完成相應的功能，還要有一定的設計美學，符合我國的設計審美，并能長期保持相應的功能，不容易受到自然災害的破壞。所以設計師團隊的任務非常重大，一旦設施在設計上出現嚴重問題，設計師需要負全部責任，畢竟是國家設施的建設，個人無法承擔這么大的責任，因此設計師必須要保證設計的準確性。三維設計技術的出現，能幫助設計團隊解決很多問題，建立虛擬的設施模型進行使用壽命模擬，能最大限度的發現設計中存在的問題并及時解決，防止在現實的設計中出現問題，提高水利水電工程的設計水平。
2.4改善人民生活
水利水電工程是一項利國利民的工程，一方面控制了當地的自然環境變化，降低了自然災害的破壞性，防止水土流失現象的發生；另一方面當地人們的生活安全得到了有力的保障，人民的生活水平得到了提升，社會關系更加和諧穩定。使用三維設計技術設計的水利水電設施具有更好的資源控制能力，對水資源的利用程度也更好，居民的用水問題得到了有效的解決，利用水的動能進行水力發電還能緩解國家電網的發電壓力，大幅提高了人民的生活幸福感，人們的生活水平得到顯著提高。
3三維設計在水利水電工程中的應用
3.1圖紙設計
利用三維設計的方法可以進行水利水電工程的圖紙設計，利用相應的軟件輸入相應的信息和建設要求即可設計出符合要求的設計圖紙。在建設現場進行基礎信息的收集，如設施占地面積預估、河道的流量信息采集、設施的計劃發電量等，輸入到軟件中，再進行設施結構的設計，結合設施的設計計劃初步模擬出幾個設計模型。設計人員對設計方案進行可行性分析，確定最終的設計方案，然后通過計算機導出設計圖紙，為接下來的施工做好準備工作。
3.2零件設計
這一部分的設計需要對工程中的各個零件部分進行設計，根據總體的設計圖紙選擇零件的設計方案。零件的設計需要注意零件的結構不能太復雜，否則會影響零件的制造速度和使用壽命。零件設計時需要注意安裝過程不能太復雜，否則會給零件安裝帶來問題。零件的設計方案出來后使用三維設計軟件導出零件制造圖紙，交由工廠進行零件制造。
3.3裝配設計
為了方便水利水電工程的裝配工作，需要按照相應的裝配順序進行裝配，防止裝配錯誤產生。從底層開始按照一定的次序逐層裝配，這樣不僅能減少裝配工作的任務量，提升裝配效率，在進行錯誤修改的時候也更加方便。具體裝配方案可以用三維設計軟件進行設計，在三維設計軟件中建立相應的零件模型，模擬裝配過程，從中選擇更簡易的裝配方案。零件模型導入可以用相關的工具進行零件模型復制，完成零件模型的快速導入。在裝配過程中按照裝配關系對零件進行條件約束，調整零件的角度、位置等信息。裝配時檢查零件組合的錯誤和問題，進行相應的調整，完善裝配細節。
3.4模擬與計算
在水利水電工程的設計過程中，可以使用三維設計的方法對設計方案進行模擬，預估未來可能出現的設計問題，并及時做出調整和修改。三維設計軟件可以對水利設施的使用情況進行模擬，如水利發電的發電量模擬，對水資源的利用情況，在使用年限內可能會出現的設施問題等，及時的發現設計中存在的問題，并做出調整。
4結論
和傳統的水利水電工程設計方法相比，三維設計方法無論是在速度上還是設計的準確性上都存在極大的優勢，三維設計方法利用計算機和相應的軟件對水利水電工程進行輔助設計，建立完整的數字模型，通過模擬和計算測試設施的可靠性。運用三維設計的方法設計出來的水利水電工程設施具有使用壽命長、可靠性高的特點，能為我國的經濟建設做出相應貢獻。
參考文獻
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作者:汪慶一 單位:遼寧省水利水電勘測設計研究院有限責任公司