筆者從大學(xué)畢業(yè)后一直從事水利設(shè)計行業(yè)，工作中最讓人頭大的問題是修改，短短一條意見就可能讓整個項目重頭再來一遍，特別在河道項目上，一個簡單的堤線修改，平縱橫就會再來一遍。
一個偶然的機會，筆者接觸了Civil3D，被其強大的"一處變，處處變"的特點所吸引，隨著不斷地學(xué)習(xí)，筆者將其應(yīng)用到了河道設(shè)計中。
本文主要介紹在河道設(shè)計上的常規(guī)設(shè)計軟件以及其瓶頸、Civil3D的優(yōu)勢、Civil3D的河道設(shè)計流程和Civil3D的瓶頸。
ZDM軟件以作者名字簡稱命名，是水工設(shè)計人員必備的制圖工具，也正如其用戶手冊開篇介紹“使用它的專業(yè)部分，綜合效率可提高數(shù)10倍以上”，它在渠道、河道、管線等專業(yè)設(shè)計上應(yīng)用廣泛。
雖然ZDM極大地提高了水利設(shè)計師的生產(chǎn)效率，但還是有不少瓶頸，比如平縱橫不能同步更新，用戶界面老化等。
Civil3D是一款面相對象的軟件，對象與對象之間相互關(guān)聯(lián)，在對象模型中，一個對象中發(fā)生的更改可以自動傳遞給目標(biāo)關(guān)聯(lián)對象。
例如，如果重新設(shè)計了一條路線曲線，則所有將該路線作為基準(zhǔn)線的放坡都會被相應(yīng)修改。
此外，所有相關(guān)的樁號標(biāo)注、標(biāo)簽和其他特定于此路線的數(shù)據(jù)都將得到更新。也就是“一處變，處處變”，這樣可以解決讓設(shè)計師頭大的版本修改問題。
利用Civil3D進(jìn)行河道設(shè)計的主要設(shè)計流程為：曲面生成--平面堤線設(shè)計--縱斷面設(shè)計--裝配設(shè)計--河道模型生成--生成橫斷面圖--工程量計算--出圖。
Civil3D生成曲面的方式有很多種方式，如果有CAD測量圖的話，可以通過等高線和高程點生成地形曲面，當(dāng)然除此之外，也可以通過DEM、點云、GIS數(shù)據(jù)等文件創(chuàng)建地形曲面。
地形曲面的創(chuàng)建是設(shè)計流程的第一步，也是非常重要的一步，因為它和后面的斷面圖以及土方工程量有著直接的關(guān)系。
路線設(shè)計在Civil3D中是非常強大的功能。在做河道堤線設(shè)計的時候可以人為拖動交點的位置，并保持圓弧半徑不變，且始終保持與直線的相交狀態(tài)。
在生成完曲面和平面堤線后就可以在其基礎(chǔ)之上做縱斷面的設(shè)計，設(shè)計縱斷面的繪制流程基本與路線繪制流程相似，除此之外也可以通過數(shù)據(jù)文件、CAD直線和樣條曲線生成縱斷面。
裝配設(shè)計是整個設(shè)計流程中的核心。Civil3D中的裝配（Assembly）可以理解成典型橫斷面，裝配是由部件（Subassembly）組成的，部件又可以理解成典型橫斷面中的擋墻、馬道、路面、邊坡等。
Civil3D有內(nèi)置的部件和裝配，但大部分是基于道橋?qū)I(yè)，沒有專門的水利工程的部件或裝配，很多初學(xué)者都止步于此。
若想攻克此難關(guān)，必須利用二次開發(fā)。好消息是Autodesk公司給Civil3D搭配了一個強大的可視化二開軟件：部件編輯器（Subassembly Composer），利用部件編輯器基本可以完成任一部件。
在完成平縱橫的設(shè)計之后就可以生成模型了，Civil3D中把這一步叫做道路模型生成。模型生成的過程就是裝配按路線和設(shè)計縱斷面放樣的過程，從而點生成線，線生成面。建模完成后，可以進(jìn)行三維查看。
對于設(shè)計而言，建模不是最終目的，我們的最終目的是出圖和工程量的計算。
利用采樣線功能，將曲面和河道模型添加為采樣源，之后利用橫斷面圖功能，生成橫斷面圖。當(dāng)然，生成標(biāo)準(zhǔn)的橫斷面圖是比較復(fù)雜的一個過程，因為它要利用到代碼集，通過代碼集中的點、線、面代碼來控制橫斷面的樣式和標(biāo)簽。
工程量計算有兩個部分，即土方計算和材質(zhì)計算，開挖回填計算屬于土方計算，混凝土、漿砌石方量計算等屬于材質(zhì)計算。通過生成開挖曲面并將其作為橫斷面的采樣源，與地形曲面作比較計算，最終可生成土方計算成果。同理可以生成材質(zhì)體積表。
出圖作為整個設(shè)計流程的最后一步，也是相對較復(fù)雜的一步，需要利用圖紙集功能并定制出圖樣板。前期的準(zhǔn)備功能可能需要花費點精力，但準(zhǔn)備工作做完后，后面出圖會非常高效，以下是Civil3D的出圖效果：
由于Civil3D是面相對象的，較面相過程的軟件（CAD）不那么靈活，現(xiàn)階段筆者發(fā)現(xiàn)Civil3D的瓶頸主要有兩點：
平面圖的控制點、縱斷面的設(shè)計線標(biāo)注、橫斷面坡面草的繪制等功能在現(xiàn)階段無法在Civil3D中實現(xiàn)。
一、導(dǎo)出到CAD進(jìn)行圖紙深化；
這是Autodesk軟件的通病，打開的dwg文件都會存在內(nèi)存里，隨著文件越大，使用一些功能會特別卡頓。很多時間會浪費在等待進(jìn)度條上。
但如果利用數(shù)據(jù)快捷方式的功能會節(jié)省不少內(nèi)存。
ivil3D雖然和CAD的界面極其相似，但操作邏輯是完全不同的，對于初學(xué)者上手較難。但如果掌握了其面相對象的邏輯和每個對象的特點，學(xué)習(xí)起來會事半功倍。
Civil3D并非為水利專業(yè)定制的軟件，所以在規(guī)范出圖上還存在諸多難題，但如果熟練掌握部件編輯器甚至二次開發(fā)，我相信很多難題會迎刃而解。
最后，Civil3D是很可期的一款能夠提高設(shè)計效率的軟件，歡迎感興趣的水利設(shè)計師能夠加入學(xué)習(xí)
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