三维仿真设计技术在水利水电建设中的应用

  本文关键词：水利水电行业中应用三维设计的探讨，由笔耕文化传播整理发布。

醚 塑璺 凰． 三 维 仿 真 设 计 技 术 在 水 利 水 电 建 没 中 的 应 用 王杉 ( 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都610072) 。9褒耍】现阶段三维技术的成熟和大量应用，使得现在的水利水电工程设计中也开始要求引入三维设计，在水利水电工程实际操作中，也 开始对工程的局部设计开始采用三维技术。C 技术行业最为显著的成就就是三维设计技术。目前，三维CA

AD D技术已经被广泛的应用于 ，工程设计各领域中，从而使工程设计周期缩短，设计成本减低，设计偏差导致的大量资源浪费和工期延误得到避免。 4法键词】三维没计；水孝11水电；仿真 、i ? 美国系统工程专家翟尔( A D Hal l ) 于1 969年提出～种系统工程 方法论。被后人称为翟尔三维结构。霍尔三维结构将系统工程分为前后 七个紧密衔接的阶段和步骤，以及为完成这些阶段和步骡所需要的各种 专业知识和专业技能。由此形成由时间、逻辑和知识所组成的三维空间 结构体系。非常形象地描述了整个系统工程研究的框架，针对其中任一 阶段和任—个步骤，都可进—步展开，形成树状的分层次体系。 }t 奔' 辩 {静‘ 晚什 Ⅸ， 幢冉 坪赡 辩 上图为为青海省黄河干流上的某水电站。它是黄河流域规模最大 的水 电站工程 ，其坝 高250米，坝 顶中心长 度459．64米，总库 容 10 ．79 亿立方米，此工程难度在- T- 地T洞群密集，地质条件复杂，施工 难度非常大。在此工程中，设计施工方全面采用三维智能可视化设计， 自我生成工程图纸并提供了图纸管理系统，对图纸建立、修改、审核、 制图、发送、制作、实施等多个流程进行迪踪记录显示，，使不同阶段的 图纸“当前状态”及“目标状态”同时显示，这样就能极大的缩短整个 设计周期和施工周期，不但使成本全面刚氏，还使施工效率也得到了很 辩誊笨毫糠精槐 大提高，三维智能可视化设计的应用为此工程设计人员提供了一个方便 实用快捷的数字化平台，为国家整整节约了1 000多万元的投资，在真 霍尔三维结构的出现，为大型复杂系统的规划、组织、管理问题 提供了一种统一解决的方法，在世界各国广泛应用。 当设计人员在设计时，其原始冲动是三维的，是由颜色、形状、材 料、尺寸、位置、复杂运动关系等组合起来的三维实体，真正意义上的 CA D只有三维设计才能完成，它是思维过程与设计过程的统一。规模 正意义上体现出了三维可视化溺十在我国水电工程领域的应用水平。 可视化仿真设计理论和方法包括：全过程动态仿真理论、图形辅 助仿真建模方法、基于G S的三维动态数字模型构造及其可视化方法、 I 基于G S的三维动态演示方法及基于GI S的交互式可视化仿真系统结构 I 大、投资多、施工难度大的水利水电工程，要求带灯切合实际的施工进 度计划，高效简便的施工信息管理，直观形象地反映复杂的施工过程， 以此确保工程建设能如期完成和降低工程造价。这种客观需要正好通过 三维可钡化仿真技术来解决。 三维可视化 仿真技术( V sual Si m at i onVS)是计算机 可视化技 i ui 术和系统建模技术相结合产生的～种新型仿真技术，其实质是通过图 形、图像方式对仿真计算过程进行跟踪、驾驭和结果的后处理，同时实 现仿真软件界面可视化，迅速、高效、直观、形象的体现出建模的特 点。使用吃技术以后，系统子模块通过形象的图形来表示，通过鼠标就 能在屏幕上进行形象直观的操作，完成整个仿真任务。可视化仿真包含 仿真计算i 立程可视化、仿真结果可视化、仿真建模过程的可视化三个重 要的环节。

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