司曉磊　劉瑋　張振宇

【摘 要】隨著黃河下游防洪工程建設(shè)如火如荼的開展，“ZDM”輔助設(shè)計(jì)軟件為壩、垛、護(hù)岸、險(xiǎn)工等河道整治工程，以及堤防工程設(shè)計(jì)提供了良好的借鑒和幫助，是對CAD制圖軟件很好的補(bǔ)充和發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】ZDM軟件；河道整治工程；推廣應(yīng)用

中圖分類號： TV67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）29-0106-002

【Abstract】With the flood control project construction in the lower reaches of the Yellow River carried out in full swing， “ZDM” aided design software provides a good reference and help for the dam rehabilitation， dredging， revetment and other river courses and dike engineering design， CAD software Good supplement and development.

【Key words】ZDM software； River regulation project； Popularization and application

1 “ZDM”設(shè)計(jì)軟件分析

“ZDM”是一個(gè)由水利水電設(shè)計(jì)人員，在AutoCAD平臺(tái)上開發(fā)出來的CAD輔助設(shè)計(jì)軟件。內(nèi)容包括水利水電設(shè)計(jì)的各個(gè)專業(yè)。軟件采用分布組件工具集方式，各種工具俯首可得。

ZDM軟件可用于AutoCAD2004到AutoCAD2016各個(gè)版本，軟件由以下模塊組成：

（1）AutoCAD繪制、編輯、計(jì)算統(tǒng)計(jì)、文字處理擴(kuò)展功能及工程常用圖形繪制。

（2）鋼筋圖軟件包（鋼筋繪制、標(biāo)注、自動(dòng)生成鋼筋表材料表、圖、表關(guān)聯(lián)修改）。

（3）斷面法開挖計(jì)算（樁號設(shè)置、地形圖切剖面、縱橫斷面自動(dòng)生成、分類計(jì)算斷面面積，統(tǒng)計(jì)工程量）。斷面放坡法開挖計(jì)算（直接在平面地形圖上生成坡腳線，計(jì)算工程量）。

（4）三維實(shí)體開挖計(jì)算軟件包（生成三維實(shí)體地形，挖、填實(shí)體，計(jì)算開挖）。

（5）土地平整，土方計(jì)算（可計(jì)算平整為階梯形、坡面的土方量）。

（6）自動(dòng)生成水電工程常用管道附件展開圖、通過相貫線生成任意岔管展開圖。

（7）溢流堰曲線自動(dòng)生成、渡槽計(jì)算、庫容計(jì)算、河道斷面數(shù)據(jù)提取。

（8）施工橫道圖繪制、施工強(qiáng)度曲線、人工曲線自動(dòng)生成軟件包。

（9）建筑規(guī)劃軟件包（建筑平立面圖繪制，寫坐標(biāo)自動(dòng)生成坐標(biāo)表、面積長度分類計(jì)算統(tǒng)計(jì)）。

（10）渠道、管線、堤防、河道設(shè)計(jì)工具軟件包。

（11）管網(wǎng)水力計(jì)算軟件包。

（12）管道軟件包（管道單、雙線圖、管道附件繪制、材料統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)生成材料表、）。

（13）電氣軟件包（常用電氣接線圖、設(shè)備繪制、端子圖自動(dòng)生成）。

2 應(yīng)用項(xiàng)目背景

黃河下游防洪工程本期建設(shè)任務(wù)是以建設(shè)黃河下游標(biāo)準(zhǔn)化堤防和開展游蕩性河段河道整治為重點(diǎn)，通過堤防加固、險(xiǎn)工改建加固，以及完善河道整治等工程措施，提高黃河下游防洪能力，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

黃河下游河道整治工程主要由險(xiǎn)工和控導(dǎo)工程組成，本次軟件主要應(yīng)用于作為河道整治工程的重要組成部分的控導(dǎo)工程，其主要作用是控導(dǎo)主流，減小河勢變化范圍，減小“橫河”、“斜河”直沖大堤，進(jìn)而對大堤造成重大危害。本期控導(dǎo)工程設(shè)計(jì)包括新續(xù)建工程34處，工程長度18.302km，加固工程14處，改建加固壩垛261道。該期控導(dǎo)工程實(shí)施完工后，將會(huì)調(diào)整不利河勢，穩(wěn)定主流，提高與險(xiǎn)工聯(lián)合控制河勢的能力，增強(qiáng)壩垛、護(hù)岸的工程強(qiáng)度和穩(wěn)定性，改善抵御洪水沖刷的能力，保障堤防工程安全。

3 設(shè)計(jì)周期的要求及傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及工具存在的問題

3.1 設(shè)計(jì)周期的要求

黃河下游防洪工程前期為黃河下游“十三五”防洪工程，為盡快爭取中央172項(xiàng)重大水利工程投資，在可行性研究報(bào)送水利部、發(fā)改委審查過程中，初步設(shè)計(jì)即開始實(shí)施，所以時(shí)間緊、任務(wù)重、設(shè)計(jì)精度要求高。在初步設(shè)計(jì)階段，成果要求在工程位置、施工場地布置、斷面設(shè)計(jì)、工程量計(jì)算等幾個(gè)方面，達(dá)到施工詳圖的設(shè)計(jì)精度。以控導(dǎo)工程詳圖設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)過程中面臨著設(shè)計(jì)斷面多，地形起伏變化復(fù)雜，工程計(jì)算量大，校核難度高等特點(diǎn)。單純過往的依托CAD設(shè)計(jì)軟件屬性功能輔助設(shè)計(jì)，畫圖軟件加手算的方式，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前日益復(fù)雜繁重的設(shè)計(jì)任務(wù)。

3.2 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及工具存在的問題

具體到34處新續(xù)建的控導(dǎo)工程，其中的單位工程設(shè)計(jì)通常還包括如下幾個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)：

（1）通過CAD軟件命令屬性點(diǎn)擊封閉斷面面積，對話框中得到面積但無法反映到電子版圖中，只能記錄在excel表格中，不便于事后校核；校核時(shí)還需要重新用多段線命令封閉點(diǎn)取，重復(fù)首次統(tǒng)計(jì)計(jì)算過程，降低了工作效率；

（2）CAD軟件無法實(shí)現(xiàn)不規(guī)則斷面尋找形心，需通過計(jì)算，然而這樣計(jì)算量較大、易出錯(cuò)，相應(yīng)增加了校核的工作量，大大增加了設(shè)計(jì)成果完成時(shí)間。

（3）利用傳統(tǒng)CAD軟件，通過點(diǎn)坐標(biāo)命令得到特征控制點(diǎn)坐標(biāo)，往往在對話框中反映，需要復(fù)制、粘貼到excel表格或電子版圖中，這樣通常需要幾步命令操作，時(shí)間長、效率低、坐標(biāo)位數(shù)多易出錯(cuò)；

（4）總體布置圖圖幅較大，工程起始至終止延伸較長，想要設(shè)計(jì)成平面布置圖，往往需要先旋轉(zhuǎn)成正視圖，然后裁剪、套取圖框，需要的操作命令多且復(fù)雜，如果出圖量較大，耗費(fèi)時(shí)間會(huì)較長，會(huì)嚴(yán)重拖延設(shè)計(jì)進(jìn)度。endprint

4 “ZDM”設(shè)計(jì)軟件運(yùn)用后的優(yōu)越性

（1）運(yùn)用軟件后，各種斷面面積、形心坐標(biāo)位置、形心距軸線平距通過一兩個(gè)命令的簡便操作，便可反映在圖上、直觀一目了然，不僅提高設(shè)計(jì)人員的計(jì)算速度、準(zhǔn)確度，更大大減輕了成果完成后繁重的校核工作量；

（2）運(yùn)用軟件后，通過命令可以敏感的捕捉到特征點(diǎn)控制坐標(biāo)，并且可以自工程起始樁號至工程終止樁號依次編號，后臺(tái)記錄存儲(chǔ)，待特征點(diǎn)捕捉完畢后一次性生成控制點(diǎn)坐標(biāo)表；可以說軟件的這一功能極大地改進(jìn)了以往手動(dòng)記錄存儲(chǔ)、生成坐標(biāo)表格落后方式，既縮短了尋找特征點(diǎn)、記錄坐標(biāo)的時(shí)間，又降低了記錄時(shí)由于坐標(biāo)位數(shù)多發(fā)生錯(cuò)誤的概率；

（3）運(yùn)用軟件后，通過命令對工程總體布置圖可以批量旋轉(zhuǎn)成正視圖、然后裁剪、套取圖框直接生成工程平面位置圖，極大地提高了出圖速度和質(zhì)量，改進(jìn)了以往單純用CAD拼接、旋轉(zhuǎn)的落后方式。

“ZDM”輔助設(shè)計(jì)軟件針對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中面臨的具體問題，恰好解決了設(shè)計(jì)項(xiàng)目的質(zhì)量和進(jìn)度控制的難點(diǎn)，滿足了設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了預(yù)期目的。

5 軟件推廣前景及效益分析

5.1 推廣前景

經(jīng)過工程測試，如果設(shè)計(jì)者只使用該軟件通用功能部分，綜合效率可提高50%；如果使用專業(yè)部分，綜合效率可提高10倍以上。在這個(gè)重視時(shí)間和效率的時(shí)代里，設(shè)計(jì)工具的改進(jìn)對整個(gè)行業(yè)的發(fā)展推動(dòng)是巨大的，新技術(shù)、新工藝、新方法的使用以替代原有落后的生產(chǎn)方式無疑是一次技術(shù)革新。不斷的學(xué)習(xí)使用新工具、改進(jìn)工作效率和方法，與時(shí)俱進(jìn)是時(shí)代和生產(chǎn)力的發(fā)展對每一位生產(chǎn)者的要求，不斷創(chuàng)新、嘗試才能走在行業(yè)發(fā)展的前列。

隨著國家在“十三五”期間對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資和扶持力度的加大，尤其是在水利設(shè)施方面的傾斜，我們相信“ZDM”輔助設(shè)計(jì)軟件不僅會(huì)為今后的河道整治工程，以及堤防工程建設(shè)、險(xiǎn)工改建工程等水利工程提供很好的借鑒和幫助，其為各專業(yè)提供的CAD輔助設(shè)計(jì)全套解決方案，還是對整個(gè)工程行業(yè)在設(shè)計(jì)、建造方面很好的補(bǔ)充和發(fā)展，其背后蘊(yùn)藏著巨大的市場需求，具有十分廣闊的推廣前景。

5.2 效益分析

“ZDM”輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，其強(qiáng)大的功能為整個(gè)設(shè)計(jì)工作的圓滿完成提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，幾個(gè)基本的命令操作就可以生成計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)要素，減少了斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的手工計(jì)算量，降低了計(jì)算工程中發(fā)生錯(cuò)誤的概率，每一項(xiàng)設(shè)計(jì)步驟、數(shù)據(jù)隨時(shí)可以循跡復(fù)審復(fù)查，方便了設(shè)計(jì)人員的校核和科室的內(nèi)部校審；大大縮短了設(shè)計(jì)周期，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本，具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期的縮短在一定程度上大大縮短的工程建設(shè)周期，為后面緊接著的項(xiàng)目報(bào)審、工程招投標(biāo)、建設(shè)實(shí)施、工程試運(yùn)行管理、交付使用都極大地爭取了時(shí)間，做好了充分的準(zhǔn)備。該工程實(shí)施完工后，不但能夠起到控導(dǎo)主流穩(wěn)定河勢的作用，而且在一定程度上提升了山東黃河這一游蕩性河段抵御洪水沖刷的能力，完善了防洪工程體系，具有十分明顯的社會(huì)效益。

6 結(jié)語

近幾年，“ZDM”輔助設(shè)計(jì)軟件的使用在水利行業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)乙姴货r，各大流域機(jī)構(gòu)水利設(shè)計(jì)院對其青睞有加。黃河下游防洪工程設(shè)計(jì)引入該輔助設(shè)計(jì)軟件正是利用其強(qiáng)大的輔助設(shè)計(jì)功能，既滿足了工程設(shè)計(jì)需要，又大大縮短設(shè)計(jì)工期，縮短了項(xiàng)目報(bào)審及工程建設(shè)周期，為爭取國家、中央對水利工程建設(shè)的投資爭取了時(shí)間，贏得了效益。從技術(shù)設(shè)計(jì)層面來說，該軟件的使用解決了CAD設(shè)計(jì)功能單一，依賴手工計(jì)算、校核的落后生產(chǎn)方式，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的，提高了產(chǎn)值效益。為今后其他水利工程工程設(shè)計(jì)工作提供了良好的借鑒，具有十分必要的推廣價(jià)值和指導(dǎo)意義。

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[6]《ZDM軟件用戶手冊》.endprint