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摘要：文章針對影響渠道設計效率的關(guān)鍵性問(wèn)題介紹了一種利用Excel和AutoCAD R14 軟件進(jìn)行輔助性渠道設計的方法，從而簡(jiǎn)化了渠道設計程序，有效地提高了渠道設計效率。
關(guān)鍵詞：利用 Excel AutoCADR14 軟件 輔助性 渠道設計 提高效率
1 概述
目前，渠道設計方法均是按不同流量和不同地質(zhì)地形條件的各段先分別經(jīng)驗性地選擇縱坡，在此基礎上進(jìn)行縱橫斷面設計，然后?：飼?道的流速是否滿(mǎn)足不沖不淤的要求，最后?：松舷掠嗡?位的銜接情況。如此反復調整，直到全部都滿(mǎn)足要求。渠道設計工作中每個(gè)設計方案的確定都要徹頭徹尾地調整三次以上，同時(shí)還要做幾種不同的設計方案，以便在方案比較后選出經(jīng)濟合理的優(yōu)化方案。這些工作具體做起來(lái)不復雜但還是很繁瑣。若有效地利用計算機進(jìn)行輔助設計，則可簡(jiǎn)化設計過(guò)程、大大減少工作量，從而使工作輕松自如。
在渠道設計中通常是用Auto R14繪制設計圖，用Excel 軟件的工作表進(jìn)行縱橫斷面設計計算。利用AutoCAD R14 軟件代替手工繪制設計圖具有修改方便、成圖精美、繪圖速度快等優(yōu)點(diǎn)，但其計算功能差。而利用Excel 軟件代替手工計算則具有計算速度快、計算精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。若能把AutoCAD R14 軟件、Excel軟件二者綜合利用，優(yōu)勢互補，則渠道的設計工作就會(huì )達到事半功倍的效果。
2 提出問(wèn)題
在渠道設計工作中利用計算機進(jìn)行輔助設計，毫不客氣地讓他代勞，這在一定程度上降低了設計人員的勞動(dòng)強度，也提高了工作效率。縱橫斷面設計計算和繪制設計圖是渠道設計的主要工作，看來(lái)已并不是很繁瑣的工作，而要將實(shí)測地面線(xiàn)（對新建渠道而言；若是改擴建渠道則應是實(shí)測堤頂線(xiàn)和實(shí)測渠底線(xiàn)）在設計圖中按特定比例點(diǎn)繪出來(lái)，并進(jìn)行土方工程量的精確計算與數據輸入工作，就變得相當繁瑣，且容易出錯。在過(guò)去的渠道設計中，地面線(xiàn)是根據樁號一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地繪制的，根據經(jīng)驗這種方法費工費時(shí)，且很容易出錯，未免有點(diǎn)原始。土方工程量的計算與數據輸入工作一個(gè)斷面一個(gè)斷面地操作起來(lái)也不省事，特別是縱坡調整或方案變動(dòng)時(shí)尤其麻煩。
3 解決問(wèn)題
3.1利用Excel 軟件在設計圖中點(diǎn)繪實(shí)測地面線(xiàn)
繪制原理：在Excel工作表中把實(shí)測地面線(xiàn)的樁號及其對應的地面高程轉換成點(diǎn)的坐標形式，然后在A(yíng)utoCAD R14中利用直線(xiàn)繪制命令把各個(gè)坐標依次連接即得實(shí)測地面線(xiàn)。
繪制方法：
(1)利用Excel 軟件建立一個(gè)工作薄book1，輸入實(shí)測地面線(xiàn)的實(shí)測數據。
(2)在工作薄book1的sheet1工作表中的 A列依次輸入實(shí)測地面線(xiàn)的樁號，在B列依次輸入與A列樁號相對應的實(shí)測地面高程。實(shí)測地面線(xiàn)通常每50m一個(gè)樁號。為了更利于說(shuō)明問(wèn)題，現假設0+000樁號處的實(shí)測地面線(xiàn)高程為871.267，0+050樁號處的實(shí)測地面線(xiàn)高程為870.213，0+100樁號處的實(shí)測地面線(xiàn)高程為871.845。
(3)把實(shí)測數據轉換成所需點(diǎn)的坐標形式。這里轉換點(diǎn)的坐標主要考慮CAD制圖的繪圖單位和制圖比例兩方面的影響因素。CAD制圖一般以mm為單位。通常渠道設計所用的制圖比例是：縱向（即高程）是1∶100，1m即為10mm；橫向（即樁號）是1∶10000，50m即為5mm。在C列對應樁號輸入初始值為0步長(cháng)為5的等差數列作為點(diǎn)的x坐標參量。然后在D列對應樁號輸入相對于0+000樁號處地面線(xiàn)高程的高差擴大10倍后的數值，以mm為單位，作為點(diǎn)的y 坐標參量。最后在E列編輯公式生成點(diǎn)的坐標，即讓Ei=Ci&”,”&Di(式中 i是于樁號相對應的行號)。具體表格形式見(jiàn)表1。
表1 數據轉換與坐標參量對照表
樁號 | 實(shí)測地面高程 | 坐標參量x | 坐標參量y | 點(diǎn)的坐標(x,y) |
0+000 | 871.267 | 0 | 0.00 | 0,0 |
0+050 | 870.213 | 5 | -10.54 | 5,-10.54 |
0+100 | 871.845 | 10 | 5.78 | 10,5.78 |
…… | …… | …… | …… | …… |
(4)利用點(diǎn)的坐標在CAD設計圖中點(diǎn)繪實(shí)測地面線(xiàn)。首先在Excel 工作表中利用“復制”命令，把點(diǎn)的坐標一次全部復制下來(lái)。然后在CAD設計圖中利用“直線(xiàn)”繪制命令把各個(gè)坐標點(diǎn)連成線(xiàn)。具體做法是：點(diǎn)完“直線(xiàn)”繪制命令后，在命令行單擊鼠標右鍵。接著(zhù)出現一個(gè)下拉菜單，用鼠標左鍵單擊“Paste”命令即可。等點(diǎn)的坐標輸入完畢，在繪圖區就會(huì )得到我們所要的實(shí)測地面線(xiàn)。
(5)最后根據具體制圖需要把所點(diǎn)的線(xiàn)移到適當的位置即可。
3.2 利用Excel 軟件計算渠道工程量
一般渠道設計都要計算挖方、填方等土方量，防滲渠道還要計算防滲材料的工程量,我們可以充分利用Excel 軟件的公式編輯和自動(dòng)計算功能為渠道設計服務(wù)。我們將渠道按渠道斷面分為全挖、全填、半挖半填三種形式，分別編輯公式計算各個(gè)斷面的挖方、填方和防滲材料的工程量。公式編輯和計算較為簡(jiǎn)單，也沒(méi)什么技巧可言，不在贅述。
3.3 把Excel 工作表中的設計成果數據快捷地輸入CAD設計圖中
在Excel工作表中做好的設計開(kāi)挖線(xiàn)高程、設計渠底高程、設計水位、設計堤頂高程和挖、填方等設計成果數據，最終要全部輸入用CAD繪制的渠道縱斷面設計圖中。這么多的數據如若一個(gè)一個(gè)地輸入無(wú)疑是十分煩瑣的，且很容易出錯。下面介紹的方法則可以按要求一次把數據全輸進(jìn)去。
先在Excel 工作表中把要在渠道縱斷面設計圖中輸入的數據“復制”到剪切板上。然后在CAD制圖的Edit下拉菜單中選擇Paste Special（特殊粘貼）命令。接著(zhù)在彈出的對話(huà)框中選擇text，然后按“確定”即可。最后用修改“屬性”命令把它改成合適的字體、字高，再移動(dòng)到要求的位置即可。
4 應用實(shí)例
采用上述方法對某灌區長(cháng)14.5km的引水渠干渠進(jìn)行縱橫斷面設計，并做了兩個(gè)方案進(jìn)行比較，在短短一個(gè)星期的時(shí)間里就圓滿(mǎn)完成了包括繪圖在內的全部設計工作。利用此方法在某河道疏浚200km的工程制圖中輸入所有設計數據也僅用了兩天的時(shí)間。可見(jiàn)，利用Excel 軟件和AutoCAD R14 軟件等輔助工具進(jìn)行渠道設計可以節省很大一部分時(shí)間，從而大大提高了工作效率。
5 結束語(yǔ)
用這種方法進(jìn)行渠道輔助設計，方法簡(jiǎn)便快捷，易于掌握。更重要的是，應用此方法即可以簡(jiǎn)化設計程序，大大減少設計工作量。從而大幅度降低設計人員的勞動(dòng)強度，提高了設計速度，在很大程度上提高了工作效率。也在一定意義上節省了設計成本，提高了經(jīng)濟效益。此設計方法在渠道設計中具有推廣應用意義，從而為祖國西部基本建設作出更大貢獻。
