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淤地坝工程
 

AutoCAD与Excel在淤地坝工程设计中的应用

王保娥 胡富成

发布时间:2016年03月28日   责任编辑: 张涛  来源:本站

(黄河水土保持绥德治理监督局,陕西 绥德718000)

摘要:介绍了在淤地坝工程设计中如何用AutoCAD与Excel确定坝高—淤地面积—库容关系曲线图的生成方法。

关键词:AutoCAD;Excel;淤地坝;工程设计

        水土流失是我国头号环境问题 ,对黄土高原乃至黄河流域更是如此,要根治黄河水患,必须对水土流失进行有效防治,而水土保持坝系工程是拦泥减沙的关键措施,能够拦截洪水,拦泥淤地,同时减轻下游的沟道冲刷,减少输入下游的泥沙,确保了黄河持续健康发展。

        淤地坝工程设计中确定坝高—淤地面积—库容关系曲线是坝系工程设计中的一项重点,也是工作量比较大一项工作,利用AutoCAD与Excel的结合。可以大大减轻设计者的工作量 ,提高效率和精度。

        1 绘制小流域地形图

        在对淤地坝工程设计之前,应将小流域地形图用扫描仪按比例扫入计算机,用AutoCAD软件将扫描图片重新绘制 ,形成AutoCAD底图,然后便可以在AutoCAD底图上对淤地坝进行布置和设计了。

        2、用AutoCAD量取等高线面积

        传统的量取图上等高线面积的方法是采用求积仪等方法,这种方法不但量取结果误差大,工作反复率大,工作强度高,而且容易出错。利用AutoCAD制图软件可以很容易完成这个工作量,首先要在地形图上确定坝轴线,在淤地坝所控制的流域面积内的每条等高线在坝轴线上分别进行闭合,利用等高线的“特性”属性,分别查出淤地坝所控制的每条等高线的面积。也可以利用AutoCAD制图软件中的“工具”菜单下“查询”命令中的“面积”选项,在命令窗口中输入对象“O”。,然后在该曲线上任选一点,就可以准确得出该地块的量取面积。

        在这我们可以用以下步骤使等高线在坝轴线处形成闭合曲线。一是利用AutoCAD软件的“修剪”命令,以坝轴线为修剪边,对坝轴线下游部分的等高线进行修剪;二是用多段线将修剪的等高线的两点连结起来,用AutoCAD软件的“合并”命令,使每条等高线在坝轴线上形成相应的闭合曲线。

        3、用Excel建立坝高—淤地面积—库容关系表

        建立一个Excel文档。在第一行各单元格内分别输入高程(m)、坝高(m)、图上面积   、实际面积(m2)、平均面积(m2)、淤地面积(亩)、分层库容(m3)、累积库容(万m3),建立淤地坝的坝高—淤地面积—库容关系表。见表1

        图上面积:地形图上量取的面积;

        实际面积:图上面积除以地形图的比例尺;

        平均面积:相邻两个实际面积的平均值;

        淤地面积:实际面积除以667。

        分层库容:相邻两个淤地面积之和乘以667,再乘以相邻坝高的高差,最后取平均值。

        累积库容:相邻两个分层库容的平均值。

 

                                                                           表1            坝高—淤地面积—库容关系表

高程(m)

坝高(m)

图上面积

(m2

实际面积(m2

平均面积(m2)

淤地面积(亩)

分层库容(m3

累积库容(万m3

926.0

0

336.744

33674.4

0

50.5

0

0

928.5

2.5

 

 

 

73.3

103207

10.32

931.0

5.0

680.3481

68034.81

50854.61

102.0

146157

24.94

933.5

7.5

 

 

 

150.0

210106

45.95

936.0

10.0

1350.497

135049.7

101542.2

202.5

293875

75.33

938.5

12.5

 

 

 

248.0

375582

112.89

941.0

15.0

1865.512

186551.2

160800.4

279.7

439959

156.89

943.5

17.5

 

 

 

314.8

495654

206.45

946.0

20.0

2280.527

228052.7

207302

341.9

547530

261.21

948.5

22.5

 

 

 

366.4

590552

320.26

        4、利用Excel将坝高、淤地面积、库容把实测数据转换成所需点的坐标形式。

        (1)这里转换点的坐标主要考虑AutoCAD制图的绘图单位和制图比例两方面的影响因素。AutoCAD制图一般以mm为单位。通常坝高、淤地面积、库容关系图是按一定的制图比例,在这我们应根据AutoCAD绘图单位和制图比例将坝高、淤地面积、库容的实测数据转换成所需点的坐标形式时一定要进行换算,换算之后,形成相对应的坐标参量,再利用生成点坐标编辑公式的坐标,即让Zi=Xi&”,”&Yi(式中 Z代表生成点的坐标所在的列,X代表X轴上的坐标参量(淤地面积、库容),Y代表Y轴上的坐标参数(坝高),i是于坝高相对应的行号)。

        假若,我们确定AutoCAD绘图以mm为单位,制图比例为1:1000,则利用公式Zi=Xi&”,”&Yi将坝高、淤地面积和坝高、库容两组实测数据转换成所需点的坐标。见表2

                                                                                 表2          数据转换与坐标参量对照表

坐标参量y

(坝高)

坐标参量x

(淤地面积)

坐标参量x

(库容)

点的坐标(x,y)

(坝高—淤地面积)

点的坐标(x,y)

 (坝高—库容)

0

50.5

0

50.5,0

0,0

2.5

73.3

10.32

73.3,2.5

10.32,2.5

5.0

102.0

24.94

102,5

24.94,5

7.5

150.0

45.95

150,7.5

45.95,7.5

10.0

202.5

75.33

202.5,10

75.33,10

12.5

248.0

112.89

248,12.5

112.89,12.5

15.0

279.7

156.89

279.7,15

156.89,15

17.5

314.8

206.45

314.8,17.5

206.45,17.5

20.0

341.9

261.21

341.9,20

261.21,20

22.5

366.4

320.26

366.4,22.5

320.26,22.5

 

        (2)利用点的坐标在AutoCAD设计图中点绘制坝高—淤地面积—库容曲线。首先在Excel 工作表中利用“复制”命令,把点的坐标一次全部复制下来。然后在AutoCAD设计图中利用“直线”绘制命令把各个坐标点连成线。具体做法是:点完“直线”绘制命令后,在命令行单击鼠标右键。接着出现一个下拉菜单,用鼠标左键单击“Paste”命令即可。等点的坐标输入完毕,在绘图区就会得到我们所要坝高—淤地面积—库容曲线。

        (3)最后根据具体制图需要把所点的线移到适当的位置即可。

        利用AutoCAD和Excel不仅可以大大提高量取、计算和确定坝高、淤地面积、库容曲线的速度和准确性,而且大大减轻了设计者的工作量,为及时完成小流域坝系工程设计抢出了时间。以上内容仅是本人在平时工作中摸索和积累的一些经验。希望能和有共同爱好的朋友共 同探讨、研究.不断完善其中的不足。


发布时间:2016年03月28日   责任编辑:张涛  来源:本站