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基于CATIA平台的重力坝三维一体化设计李梦;贾新会【摘要】主要探讨基于CATIA平台进行重力坝的三维一体化设计,依托二次开发等手段,将三维自动化设计贯穿于重力坝坝顶高程和稳定应力计算、开挖、基本体型、分缝,以及廊道、防浪墙细部等设计全过程,设计人员可以快速实现整个重力坝设计过程,一体化设计采用全参数化管理,坝址、坝轴线、坝段布置、尺寸断面等可调整,设计成果快速更改,程序化设计降低人为错误的发生概率,提高重力坝设计效率,尤其适用于可研及以前设计阶段,极大降低由于方案调整等带来的繁重重复性工作.【期刊名称】《水利信息化》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】6页(P16-20,25)【关键词】三维设计;CATIA;一体化设计;参数化【作者】李梦;贾新会【作者单位】西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安 710065;西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TV641重力坝是一种古老的坝型，由于其结构简单、施工方便、安全度高，因此在水电工程中应用广泛，成为当前坝工设计中比较重要的坝型之一[1-2]。
重力坝工程设计的方案优劣、水平高低及周期长短都直接影响着工程建设的质量和投资[3]。
传统的水利水电工程设计中采用的是二维设计手段，在设计过程中存在设计方案表达不直观、计算工作量大、设计调整困难、容易发生错误等问题，随着市场竞争的日益激烈，对工程设计质量、效率的要求越来越高，传统的设计手段无法有效地解决这些问题[4]，而三维设计不但可以实现真正意义上设计方案的优化及多方案比选，而且对于提高设计质量、降低工程造价、减少设计错误、缩短设计周期等方面也起到至关重要的作用，所以三维设计在水利行业的广泛应用是发展的必然趋势[5-6]。
CATIA 是 CAD／CAE／CAM 一体化软件[7]。
CATIA 三维设计软件具有强大的曲面处理能力、参数化设计功能，并提供多种方式的二次开发接口，以便用户进行二次开发工作。
基于三维可视化技术的大坝安全监测预警技术摘要：随着时代的进步，现如今我国已经建成了八万多座大坝，这为我国的经济发展起到了不可忽视的推进作用，而这些大坝架起的桥梁作用，使得大坝已经和人类的生活密不可分。
结合实际情况来看，虽然现在我国的大坝运行良好，但是常常会因为自然灾害等一些不可抗拒的的因素，造成了大坝会小概率的出现一些安全隐患，这给国家和人民带来了很大的困扰。
为了解决这一难题，笔者在本文的论述当中对大坝的安全监测技术，提出了一种可以基于三维可视化技术对大坝的安全进行监测和预警的研究，这样可以有效的降低大坝的风险，同时确保人民生命财产的安全。
关键词：大坝水库;三维可视化;监测;预警技术1.引言随着各国经济实力的不断增强，每个国家对水利资源都进行了不同程度的开发和利用，因此大坝的安全管控，以及实时监测预警技术就受到了各个部门的重视。
纵观整个发展历程，在对大坝的安全监测技术发展史上，基本趋于一致，可以分为以下三个方面，最早时期人类在对大坝的灾害研究中，大多都是对大坝的形态位置信息，地质信息以及各种因素都进行了统计，最终以文字或者报表的形式体现，但是由于这种信息过于粗略，研究人员在研究的过程中无法直观的进行参考；接下来便诞生了二维的信息监测，大多都是以曲线或者图片的形式体现出来，但是这在后来更深入的研究过程中也慢慢的显现出很多局限之处；到了21世纪，便诞生了三维立体监测技术，通过虚拟现实的技术，将大坝更直观的展现出来，这在对大坝的安全监测和预警技术上算是一大突破。
1.三维可视化技术介绍三维可视化技术最早诞生在二世纪80年代中期，是一种把计算机数据处理以及图像显示结合到一起的技术，也是现在科研技术比较前沿的技术。
随着科技的飞速发展，三维可视化技术也取得了很大的成就，同时也衍生出了很多可视化工具，例如OpenGL和DirectX，这两种技术目前都已经实现了3D图像的底层设计。
三维可视化技术其中的优点有很多，比如能够将一个物体进行数据性表达等。
基于3DE的混凝土坝施工进度仿真动态可视化在当今这个科技日新月异的时代，数字化技术正以其不可阻挡的力量，改变着各行各业的面貌。
其中，建筑行业尤为受益匪浅。
特别是对于像混凝土坝这样庞大而复杂的工程项目，数字化技术的引入不仅提高了施工效率，更实现了施工进度的精准把控和高效管理。
今天，我们就来深入探讨一下基于3DE（三维电子）的混凝土坝施工进度仿真动态可视化这一前沿技术。
首先，让我们用一个生动的比喻来形容这项技术：如果说混凝土坝的施工过程是一场复杂而漫长的马拉松比赛，那么基于3DE的仿真可视化技术就好比是选手们手中的智能导航系统。
它能够实时显示选手的位置、速度以及剩余距离，让选手对自己的比赛状态了如指掌，从而做出更为合理的调整和规划。
同样地，这项技术也能让工程师们在施工过程中随时掌握工程的进度和状态，及时调整施工策略，确保工程的顺利进行。
在实际应用中，这项技术的夸张效果更是令人惊叹。
通过高精度的三维模型和实时数据更新，工程师们可以在电脑屏幕上清晰地看到每一立方米混凝土的浇筑情况，甚至可以看到每一根钢筋的位置和状态。
这种近乎“放大镜”式的观察能力，使得任何微小的错误和偏差都无法逃脱工程师们的法眼。
然而，正如任何一项新技术的引入都会带来新的挑战和问题一样，基于3DE的仿真可视化技术也不例外。
首先，这项技术对硬件设备和软件系统的要求极高，需要投入大量的资金进行购置和维护。
其次，由于这项技术的操作相对复杂，需要工程师们具备较高的专业技能和知识储备。
此外，如何确保数据的准确性和完整性也是一大难题。
因此，我们在享受这项技术带来的便利和高效的同时，也必须正视这些问题和挑战。
尽管如此，我仍然坚信基于3DE的混凝土坝施工进度仿真动态可视化技术具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。
毕竟，在这个数字化浪潮席卷全球的时代，谁能掌握更先进的技术和方法，谁就能在未来的竞争中立于不败之地。
因此，我们应该积极拥抱这项技术，努力克服其中的困难和挑战，让混凝土坝的建设变得更加高效、安全和环保。
PRACTICE实 践区域治理搭建三维可视化仿真系统 提高大型水利项目建设水平中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 邢宝革，耿大伟一、引言大型水利工程建设涵盖环境勘察、规划设计、施工建设、生态治理环节，其中环境勘察与规划设计在很大程度上决定了水利工程建设质量及其综合效益的实现。
勘察设计工作涉及地质、测绘、力学分析等多个专业，传统设计工作在二维图纸上开展，数据精度有限，很多矛盾、碰撞问题无法被提前预知。
而三维可视化仿真技术的融入使得以上问题均可被有效解决，需要对三维可视化仿真技术在水利工程中的应用做重点分析。
二、大型水利工程三维可视化仿真系统搭建方案（一）理论基础1.三维可视化仿真技术三维可视化技术以计算机图形技术和图像处理技术为基础，可将数据转换为图形或图像的方式进行呈现，并提供图形处理、分析功能。
可视化仿真技术具备极强的综合性，与计算机仿真技术、可视化技术、虚拟现实技术、3S技术等均有一定关联性。
简单来说，三维可视化仿真技术原理即将水利工程在前期勘探、资料收集过程中获得的水文地质信息、测绘数据及其他有效信息转换为可被直观观察的图形或图像，再利用编程技术，完成三维模型的构建，以辅助水利工程设计、施工等工作的顺利开展。
2.基于GIS的三维可视化仿真系统优势GIS即地理信息系统，其形成、发展于地理、信息等学科之上，能够将全球或区域内的地理信息微缩至计算机系统当中，直观呈现既定范围内资源分布情况及环境特点。
GIS极强的空间数据处理能力使之能够被作为大型水利工程三维可视化仿真系统的基础。
利用GIS技术，可对各目标对象在不同位置的分布情况及空间关系进行模拟，并将多个子系统坐标统一至地理空间坐标当中，使各个子系统、模型相互整合，实现水利工程建设的宏观可视。
图形与模型属性间存在既定的内部联系，在访问图形信息时，可直接提取其空间坐标、拓扑结构等信息。
例如，在系统内点击模型中堤坝与地形的交界处，系统即可自动给出与该位置相对应的大坝模型及地形模型数据信息。
基于CATIA的重力坝可视化设计董甲甲;杨磊;杜燕林【摘要】以重力坝的设计方案为研究对象,将CATIA平台引入水工建筑物设计领域,建立了重力坝各个部分三维参数化模型.通过自上而下的三维设计理念,对重力坝各个部分的三维模型进行装配,在多视角、全景观的可视化环境下,完成了诸如地质模型构建、坝址选择、坝体结构划分、坝体模型建立、附属建筑物建模、各部分模型装配等一系列设计过程,实现了重力坝的三维模型化设计.该设计方案对重力坝设计提出了新的思路和方向,有益于重力坝的整套设计过程向集成化、参数化和智能化延伸.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2010(030)005【总页数】4页(P57-60)【关键词】CATIA;重力坝;可视化设计;参数化模型【作者】董甲甲;杨磊;杜燕林【作者单位】黄河勘测设计有限公司,河南,郑州,450003;黄河水利科学研究院,河南,郑州,450003;华北水利水电学院研究生处,河南,郑州,450011【正文语种】中文【中图分类】TV222.1%TV642.3从目前世界各国所修建的大坝来看,重力坝是一种重要的、有代表性的坝型[1]。
在我国,重力坝已被广泛采用,如新安江、古田、丹江口、刘家峡、三门峡、黄龙滩、龚嘴、乌江渡、潘家口、三峡等水利枢纽均采用混凝土重力坝坝型。
在重力坝工程的建设过程中,工程设计是最重要的环节之一,设计方案的优劣、设计水平的高低以及设计周期的长短都直接影响着工程建设的质量和投资。
随着工程技术的进步和发展,传统的二维设计方案已经适应不了现代重力坝设计过程中工作任务重、设计周期短和质量要求高的特点。
采用三维可视化的方法来优化重力坝的设计过程,不仅能够全面提高工程设计的质量、效率和水平,而且可以最大限度地节约人力物力、缩短建设周期和减少设计失误,并能够顺应水利水电行业三维设计信息化的趋势,推动我国水利水电产业由粗放型向集约型转化,为科学技术改造传统水利水电产业提供新思路。
总第234期2009年第4期计算机与数字工程Computer&Digital EngineeringVol.37No.4135基于OS G的水利工程三维可视化系统研究与应用3万定生 徐 亮(河海大学计算机及信息工程学院 南京 210098)摘 要 结合虚拟现实技术在水利工程三维可视化系统中的应用,通过对流域地形仿真、洪水演进模拟的三维可视化研究,以等高线数据为基础,使用VPB及Arc GIS构建地形模型,采用VC++结合OSG的可视化开发环境建立了水利工程可视化模拟系统,实现了三维场景漫游、空间信息查询、洪水演进模拟等功能。
该系统能在PC机上流畅地运行,图形的生成速度和质量较高。
关键词 虚拟现实 OSG 三维可视化 水利工程中图分类号 TP391.41 Develop me nt a nd Application of Three2di me nsional Visualization Syste m f or Hydraulic Engi neeri ng Based on OS GWa n Dingshe ng Xu L ia ng(College of Comp uter&Inf or mation Engineering,He hai U niversity,Na njing 210098) Abs t rac t Combining virtual reality technology application in hydraulic engineering t hree-dime nsional visualization system,t his p aper studied on terrain simulation and flood routing simulation.Wit h cont our data,it e mployed V PB a nd A rc GIS const ructing terrain model,adop ted V C++a nd OS G developing e nvironme nt t o establish hydraulic engineering visualization simulation syste m,realized t he3D cruising,sp atial inf or mation inquiry and flood routing simulation.The system ca n be applied in PC wit h high speed a nd quality f or grap hic generation.Ke y w ords virtual reality,OS G,t hree2dimensional visualization,hydraulic engineeringClass Nu m ber TP391.41 1 引言三维可视化技术越来越广泛地运用于地理信息系统、虚拟环境仿真、水资源管理、防洪决策系统、洪灾风险分析等领域[1]。
学校代码 10078 学号 2007703043 华北水利水电学院硕士学位论文基于CATIA设计平台的重力坝三维设计方法研究DESIGNS THE PLATFORM BASED ON CATIA THE GRAVITY DAM 3-DDESIGN METHOD RESEARCH专业：水工结构研究生：董甲甲导师：张丽、杨顺群二零零九年四月独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果并撰写完成的。
没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。
文中除已经标注引用的内容外，本学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北水利水电学院或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。
（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：摘要在不断提高设计质量和水平的基础上，最大限度地缩短设计周期、提高工作效率、节约各方资源，是水工建筑物优化设计的重要目标。
本文以重力坝设计方法为研究对象，基于全景观、多视角的CATIA环境，实现了重力坝各部分三维参数化模型的建立；通过自上而下的三维设计理念，运用CATIA 装配设计模块，对重力坝各部分的三维模型进行装配，完成了整个重力坝的三维设计。
该设计方案有利于缩短设计周期、提高工作效率、节约各方资源，并且便于设计变更，能够对重力坝模型的应用进行深层次的研究。
第３０卷第５期２ ０ １ ２年５月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．５Ｍａｙ ２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０５－０１１９－０４重力坝三维可视化辅助设计系统史伟亮，燕 乔，侯智元（三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌４４３００２）摘要：针对目前重力坝辅助设计软件的标准化和通用性不强的问题，依据混凝土重力坝设计规范，基于可视化技术、三维实体建模技术、ｘｍｌ数据库技术和ＤＸＦ文件技术，采用面向对象方法设计实现了重力坝三维可视化辅助设计系统。
该系统将三维绘图与ＡｕｔｏＣＡＤ图形输出集成到系统内部，实现了坝体三维可视化操作，提高了重力坝辅助设计软件的通用性和操作性。
关键词：重力坝设计；三维建模；ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发；可视化中图分类号：ＴＶ６４２．３；ＴＰ３０２．１文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－１２－２２，修回日期：２０１２－０２－１１基金项目：三峡大学硕士学位论文培优基金资助项目（２０１１ＰＹ００５）作者简介：史伟亮（１９８３－），男，硕士研究生，研究方向为水利水电工程设计与施工技术，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｉ６３９４＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ 重力坝的设计是一项十分复杂的工作，每项设计均需经反复计算，加之某一数据（如体型参数）改动，其计算书和ＡｕｔｏＣＡＤ图形均需修改，一定程度上延长了重力坝的设计周期，进而影响整个工程施工的顺利进行。
而我国只有少数大型设计院拥有独立的重力坝辅助设计软件，但软件的标准化和通用性并不强。
随着计算机辅助设计／计算机辅助工程（ＣＡＤ／ＣＡＥ）的发展，建立一套具有良好的人机交互界面、标准化和智能化的混凝土重力坝三维可视化辅助设计系统已成为一种必然趋势。
杨威［１］提出了基于ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发的ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ和ＶＢＡ重力坝数字化设计系统；撒文齐［２］提出了基于ＡｕｔｏＣＡＤ交互式技术的重力坝ＣＡＤ／ＣＡＥ集成设计平台；董甲甲等［３］提出了基于ＣＡＴＩＡ的重力坝可视化设计。
这些研究成果推进了重力坝三维可视化辅助设计的发展。
鉴此，本文在前人研究基础上采用ＤｉｒｅｃｔＸ三维图形建模技术和ＧＤＩ＋技术将三维图形显示集成到系统内部，不仅增强系统的可视性，且减少了用户与ＡｕｔｏＣＡＤ的交互操作，在一定程度上增强了系统的通用性。
１ 系统设计据混凝土重力坝相关设计规范［４～７］，本系统采用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＃程序语言［８］、ＤｉｒｅｃｔＸ、ｘｍｌ数据库和ＤＸＦ文件编码相结合的开发技术路线（图１），并图１ 系统技术路线Ｆｉｇ．１ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｏｕｔｅｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ参考国内外重力坝计算机辅助设计经验，确定系统的总体目标为重力坝的计算数据管理、体型设计、水力计算、应力与稳定分析、渗流分析、工程量计算及标准计算书和ＡｕｔｏＣＡＤ图形的输出。
混凝土重力坝三维可视化辅助设计系统主要由以下３个模块组成：①基础数据模块。
包括系统规范数据（规范参数、图表数据及规范文件）和工程项目数据（水文气象数据、地形地质数据及其他数据）；②计算分析模块。
主要包括体型设计模块（坝顶高程计算、溢流和非溢流坝段三维设计及其他专门建筑物设计）、水力计算模块（泄流能力计算和泄洪能力计算）、荷载分析模块（荷载计算、荷载组合）、应力计算模块（坝基截面边缘应力计算、坝体内部应力计算和坝体强度复合）、稳定分析模块（坝基面、坝基深层、岸坡坝段侧向、护坦抗浮等抗滑稳定分析）、渗流分析模块（坝体平面、坝基平面、绕坝平面渗漏估算）、工程量计算模块（坝体混凝土分区、坝体混凝土工程量计算等）；③成果输出模块。
主要包括标准计算书和ＣＡＤ图，系统模块设计见图２。
图２ 系统模块设计Ｆｉｇ．２ Ｍｏｄｕｌｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ２ 系统中关键问题及技术２．１ 系统数据库设计在混凝土重力坝辅助设计系统中，各模块的计算结果不一致，且各模块之间常需相互通信，因此选取数据的存储方式及数据的调用是一个关键问题。
目前主流数据库是基于二维平面关系的关系型数据库，主要代表有甲骨文公司的Ｏｒａｃｌｅ、ＩＢＭ公司的ＤＢ２和Ｉｍｆｏｒｍｉｘ、微软公司的ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ、Ａｃｃｅｓｓ及ＦｏｘＰｒｏ、Ｓｙｂａｓｅ公司的ＳｙｂａｓｅＡＳＥ等。
这些关系型数据库的优点在于大量的存储具有相同属性的数据且易查询、修改、高效等，然而在数据量不大且不具备相同属性（字段）的应用程序中读写和通信能力则不具有优势。
ｘｍｌ可扩展性标记语言可用于标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，与其他数据库的不同在于它是自描述的、可交换的、能以树形或图形结构描述数据，从而使其易于在任何应用程序中读写数据。
它的数据存储是以节点形式存储，格式如下：＜学生＞ ＜姓名＞张三＜／姓名＞ ＜年龄＞２３＜／年龄＞＜／学生＞在混凝土重力坝三维可视化辅助系统中，仅需将各模块的计算文件保存到对应的文件夹中，通过调用ｘｍｌ数据文件，读取文件的节点即可获取数据，从而轻松实现各模块之间的通信。
在读取速度方面，因各模块的计算数据并不庞大，所以读取速度和关系型数据相比并无区别。
２．２ 三维建模技术三维建模技术是实现三维可视化设计的一个重要基础，本文通过改进Ｄｅｌａｕｎｅｙ三角剖分实现包括凹边界的三角网生成算法，并结合ＤｉｒｅｃｔＸ（多媒体编程接口包括全色图形、视频、３Ｄ动画和丰富音频）三维图形建模可生成任意边界的曲面。
在混凝土重力坝设计中主要涉及的水工建筑物包括溢流坝段设计、非溢流坝段设计和其他水工建筑物（闸墩、底孔等）。
对溢流坝段和非溢流坝段可通过优化后获得剖面坐标和坝段的宽度值，即先通过改进的Ｄｅｌａｕｎｅｙ三角剖分生成剖面，再通过拉伸算法获得两个坝段三维模型，最后通过灯光和渲染即可实现最终坝段的三维效果；对地形，可通过地形高度图或地形图（结合ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发读取等势线算法）获取等高点数据，然后通过Ｄｅｌａｕｎｅｙ三角剖分生成三维地形图。
２．３ ＤＸＦ文件编码技术ＡｕｔｏＣＡＤ图形文件的自动输出是计算机辅助设计系统的一个重要功能，它可减少设计人员绘制图形的时间，提高设计效率。
基于ＤＸＦ编码的ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发，可避免ＡｕｔｏＣＡＤ软件版本的限制，增加软件的通用性。
ＤＸＦ文件由很多的组码组成，这些组码可指定其后值的功能和用途。
文件主要包括ＨＥＡＤＥＲ、ＣＬＡＳＳＥＳ、ＯＢＪＥＣＴＳ、ＴＡＢＬＥＳ、ＢＬＯＣＫＳ、ＥＮＴＩＴＩＥＳ等部分。
在系统程序设计时，先读取图形数据，然后根据组码规定将文件流技术保存为（仅需写入ＣＬＡＳＳＥＳ、ＯＢＪＥＣＴＳ、ＥＮＴＩＴＩＥＳ三部分即可）ＤＸＦ文件。
３ 系统实现与应用３．１ 系统实现根据上述设计和关键技术，基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统，应用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＃、ＤｉｒｅｃｔＸ９．０和ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１０开发平台进行系统开发。
该系统采用快速原型化方法［９］进行开发，即在对用户需求初步调查的基础上，以快速的方法优先构造一个初型系统，随着用户和开发人员对系统理解的加深而不断地对原型系统进行细化、修正和补充，产生一个新的系统，如此反复，进而形成一个相对稳定的、质量较高的系统。
系统主界面见图３。
３．２ 系统应用某混凝土重力坝坝轴线为直线。
坝顶高程１ ４８１ｍ，最大坝高１０６ｍ，坝顶宽１１ｍ，坝体基本断面为三角形，下游坝坡１∶０．７；上游１ ４１０ｍ高程以下坡度为１∶０．２。
该混凝土重力坝设计洪水位（Ｐ＝０．２％）为１ ４７７．５ｍ，校核洪水位（Ｐ＝·０２１·水 电 能 源 科 学 ２０１２年第３０卷第５期史伟亮等：重力坝三维可视化辅助设计系统图３ 系统主界面Ｆｉｇ．３ Ｍａｉｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ０．０５％）为１ ４７９．５ｍ，正常蓄水位为１ ４７７ｍ，死水位为１ ４７２ｍ。
泄洪底孔进水口底板高程为１ ４２６ｍ，采用有压坝身泄水孔，表孔尺寸拟定为１３．５ｍ×１７．０ｍ，后接明渠泄水槽，采用异形导向鼻坎，使下泄水流最终流入河流主河道。
应用本文系统分别对重力坝的三维体型设计、应力与稳定计算模块、水力计算模块和计算报告输出等功能的正确性进行验证。
（１）三维体型设计。
首先通过系统的坝顶高程计算模块、基本断面设计模块和基本剖面优化模块得到符合规范要求［４］的重力坝基本剖面，然后采用ｘｍｌ数据库技术将所得计算结果和参数传递给挡水坝段和溢流坝段三维体型设计模块，最后采用三维建模技术和参数化技术进行三维建模和模型的交互式控制。
该工程挡水坝段和溢流坝段三维模型见图４。
图４ 挡水坝段和溢流坝段三维模型Ｆｉｇ．４ ３Ｄｍｏｄｅｌ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄａｍ ｓｅｃｔｉｏｎａｎｄ ｏｖｅｒｆｌｏｗ ｓｅｃｔｉｏｎ（２）应力与稳定计算模块。
依据《混凝土重力坝设计规范》［４］采用极限状态平衡计算方法，在系统实现方面采用ｘｍｌ数据库技术中的ＸＭＬ－Ｒｅａｄｅｒ方法从基础数据库中分别读取基本参数、坝体剖面参数和水文资料参数，计算过程以文本形式显示于模块中。
此外还提供了计算报告输出按钮，主要采用与ｏｆｆｉｃｅ软件的交互式开发方式，在Ｗｏｒｄ中实现数据的查找与替换。
该坝段的应力与稳定计算结果见图５。
图５ 应力与稳定计算结果Ｆｉｇ．５ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ（３）水力计算模块。
包括表孔泄洪能力计算、底孔泄洪能力计算和联合泄洪能力计算，计算理论主要依据文献［４～７］。
在该模块中采用表格、图形显示技术与右键级联菜单快捷方式，使用户更加直观、方便地对计算结果进行操作与输出。
开敞式表孔泄洪能力计算模块见图６。
图６ 开敞式表孔泄洪能力计算Ｆｉｇ．６ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｅｎ ｗｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｈｏｌｅ（４）成果输出模块。
从数据库中自动读取各设计模块和计算模块的计算结果，假如存在计算结果则从数据库中读取相应的体型设计和计算结果数据。
通过预设的模板可将计算结果以计算报告的形式输出，图７为该混凝土重力坝的坝顶高程计算输出报告。
通过实例应用，表明该系统计算结果均符合规范要求，且计算准确。
４ 结语基于三维建模技术、可视化技术、参数化技·１２１·图７ Ｗｏｒｄ计算书输出Ｆｉｇ．７ Ｗｏｒｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｂｏｏｋ ｏｕｔｐｕｔ术，采用面向对象的方法搭建混凝土重力坝三维可视化辅助设计系统，具有很好的操作性和通用性，其提供的重力坝三维体型设计、应力与稳定计算模块、水力计算模块和成果输出等功能适合重力坝的初步设计阶段。
参考文献：［１］ 杨威．重力坝数字化设计及应用研究［Ｄ］．南京：河海大学，２００２．［２］ 撒文齐．基于三维设计方法的重力坝ＣＡＤ／ＣＡＥ集成设计平台研究与开发［Ｄ］．天津：天津大学，２０１０．［３］ 董甲甲，杨磊，杜燕林．基于ＣＡＴＩＡ的重力坝可视化设计［Ｊ］．水利水电科技进展，２０１０，３０（５）：５７－６０．［４］ 国家电力公司华东勘测设计研究院，水利部、国家电力公司上海勘测设计研究院．混凝土重力坝设计规范（ＤＬ５１０８－１９９９）［Ｓ］．北京：中国电力出版社，２００１．［５］ 电力工业部中南勘测设计研究院，电力工业部北京勘测设计研究院，西北勘测设计研究院，等．水工建筑物荷载设计规范（ＤＬ５０７７－１９９７）［Ｓ］．北京：中国电力出版社，１９９７．［６］ 国家电力公司中南勘测设计研究院，中国水利水电科学研究院．溢洪道设计规范（ＤＬ／Ｔ５１６６－２００２）［Ｓ］．北京：中国电力出版社，２００３．［７］ 李炜．水力计算手册（第二版）［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００６．［８］ 唐耀．Ｃ＃程序设计实用教程［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００５．［９］ 李明超，钟登华，王忠耀，等．水利水电工程地质—水工三维协同设计系统研究［Ｊ］．中国工程科学，２０１０，１２（１）：４３－４７．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｇｒａｖｉｔｙ ＤａｍＳＨＩ Ｗｅｉｌｉａｎｇ，ＹＡＮ Ｑｉａｏ，ＨＯＵ Ｚｈｉｙｕａｎ（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ ４４３００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｋｅｙ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｉｄ ｄｅｓｉｇｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｆｏｒ ｇｒａｖｉｔｙ ｄａｍ，３Ｄｖｉｓｕａｌ ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ｄａｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ ｏｂｊｅｃｔ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ ｇｒａｖｉｔｙ ｄａｍ，ｖｉｓｕａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３Ｄｓｏｌｉｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｘｍｌ ｄａｔａｂａｓｅ ａｎｄ ＤＸＦ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｓ ｗｉｔｈ ３Ｄｇｒａｐｈｉｃ ａｎｄ ＡｕｔｏＣＡＤ ｐｉｃｔｕｒｅｓ，ａｎｄ ｉｔ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｔｈｅ ３Ｄｖｉｓｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｍｂｏｄｙ，ｗｈｉｃｈ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｒａｖｉｔｙ ｄａｍ ｄｅｓｉｇｎ；ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ；ＡｕｔｏＣＡＤ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ（上接第９３页）Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｇａｔｅ Ｏｐｅｎｉｎｇ－Ｆｌｏｗ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ＳｙｓｔｅｍＺＨＯＵ Ｔｉｎｇ，ＮＩＮＧ Ｑｉａｎ（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｈｏｌｅ ｆｌａｔ－ｓｌａｂ ｇａｔｅ ｏｆ Ｂａｉｔｉａｏｈｅ ｉｎ Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ，ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕ－ｌｉｃｓ ａｎｄ ｅｍｐｉｒｉｃａｌ ｆｏｒｍｕｌａ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｇａｔｅ ｆｌｏｗ－ｏｐｅｎｉｎｇ．Ａｎｄ ｗｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａ－ｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｆｌｏｗ－ｏｐｅｎｉｎｇ ｆｏｒ ａ ｓｉｎｇｌｅ－ｈｏｌｅ ｇａｔｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｔｅ ｏｐｅｎｉｎｇ，ｔｈｒｅｅ－ｈｏｌｅ ｏｐｅｎｉｎｇ－ｆｌｏｗ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｎｅｒ ｍｏｄｕｌｕｓ ｉｎ Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ａｎｄ ｃｏｍｐｉｌｉｎｇ Ｍ－ｆｕｎｃ－ｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｇａｔｅ ｏｐｅｎｉｎｇ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｆｌｏｗ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｃｃｏｒｄｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｔｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｆｌｏｗ－ｏｐｅｎｉｎｇ ｍｏｄｅｌ；ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｔｅ ｏｐｅｎｉｎｇ；Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ·２２１·水 电 能 源 科 学 ２０１２年。
