計算機軟件在排水工程設計上的應用解析

陳金松

摘要：隨著計算機和互聯網的普及，各種信息技術在我們的生產生活中應用越來越廣泛，計算機模擬仿真技術就是一種比較常見的計算機技術，對排水工程施工具有十分重要的意義。本文作者結合多年來的工作經驗，對計算機軟件在排水工程設計上的應用進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：計算機仿真；三維模型；排水施工；應用

中圖分類號：G623文獻標識碼： A

前言

排水工程是我國經濟和社會發展過程中的一個重要的項目，不僅關系到我國的經濟發展，還關系到百姓的生活，是一項利國利民的工程項目。排水工程施工過程十分復雜，為了保證施工質量，應該要與時代接軌，引入更多先進的技術和手段。傳統的排水施工過程中，進行方案的設計，主要是依靠人工的設計方式，出錯率較高，效率比較低，隨著計算機技術的發展以及普及，計算機仿真技術的應用越來越廣泛，計算機仿真技術與排水工程領域之間的結合，推進排水工程建設的進度，也提高了施工的效率以及質量。隨著計算機仿真技術的不斷完善，在排水工程中的應用也會越來越普遍。

一、計算機仿真技術的特點以及優勢分析

隨著互聯網以及計算機技術的不斷發展，各種先進的科學技術在我們的生產生活過程中的應用變得越來越廣泛，計算機仿真技術就是其中的一個重要方面。計算機仿真技術是借助于計算機技術及硬件設備，實現一種人可以通過一定感知方式所感受到的虛擬環境，它集成了計算機圖形技術、仿真技術、人工智能技術、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，由計算機圖形構成三維數字模型，提供給人們通過計算機對復雜數據進行可視化操作與交互的一種全新方式。這種技術在應用過程中最大的一個特點就是能夠實現用戶與虛擬環境之間的一種交互，人類傳統的認知方式主要是通過親身接觸大自然來實現的，計算機仿真技術的應用，擴大了人們對自然環境的認知的范圍。

計算機仿真技術具有十分明顯的優勢特征，第一，利用計算機仿真技術可以快速地對多種施工方案進行比較和分析，計算機仿真技術在排水工程施工中的應用，一個最重要的方面就是能夠快速地對各種方案進行比較分析，從而選出最合適的一個設計方案進行施工。在仿真階段，基于仿真的結果，可以進行相應的探討，從而決定出哪些因素對施工過程有較大的影響，哪些施工階段的影響最大，從而采取政策的預防措施。第二，計算機仿真技術的成本較低。與傳統的真實的原型實驗不同的是，計算機仿真技術是利用軟件的開發以及應用實現的一種模擬實驗方式，其中需要支出的費用主要是計算機硬件以及軟件的費用，相對于真實的模型實驗而言，成本比較低。第三，計算機仿真技術的可靠性比較高，計算機仿真技術的效率主要取決于系統模型以及軟件的正確性，在系統模型以及軟件編制是正確無誤的前提下，排水工程施工過程中的計算機仿真技術的應用，會對各種約束條件進行分析和考慮，與傳統的人工操作過程中的可靠性進行比較而言，可靠性和穩定性更高。第四，計算機仿真技術的實用性更強。計算機仿真技術在很多方面都可以應用，只要是可以通過數學進行描述的模型，都可以利用計算機仿真技術進行仿真，比如在排水工程施工過程中的應用，可以對各個過程進行預測，對成本進行預測等，提高排水工程施工管理過程中的效率。

二、計算機仿真模擬技術在排水工程施工過程中的應用

（一）計算機仿真模擬技術的實現步驟

計算機仿真模擬技術是以數學理論為基礎的，就計算機本身而言，是不能對施工過程中的問題進行分析和處理，需要建立一個能夠反映出事物的本質特征的模型，在排水工程施工過程中的應用，主要分為四個步驟。

1、建立相應的模型

在建模的過程中，應該要對排水工程的實際問題進行分析，將施工過程中應該要注意的各種問題、限制條件、約束內容等進行考慮，然后利用數學、力學等理論將誰理工本工程施工過程中的數字模型描繪出來，利用計算機軟件技術，將各種預定的數據輸入到系統中去，對于各種數據應該要保證建模的精確性。此外，還可以通過人工干預的手段在建立的模型中進行數據的修改，保證各種數據的完整性。各種數據應該要涉及到施工階段的總體場地布置情況、施工進度、材料用量等情況。

2、輸入模型

輸入模型指的是將建立起來的模型輸入到計算機系統中進行處理的一種方式，計算機仿真模擬的模型就是最終體現出來的模型內容，這個步驟是計算機模擬仿真過程中的一個十分重要的步驟和環節，模型就是把建立的模型通過計算機進行系統的處理，這種形式所體現的模型內容也就是計算機仿真模擬模型，同時也是進行計算機進行仿真模擬計算的關鍵環節。

3、計算機仿真模擬

將模型放置到計算機模塊中，從而可以實現對排水工程方案的模擬分析，是排水工程施工過程中的一個十分重要的步驟，這個環節是將排水施工過程中的各種數據進行分析的一個過程，通過對各種數據進行模擬，得到相應的模擬結果，從而為施工過程中的各種問題的預測奠定基礎，確保施工過程中的精確度。

（二）計算機仿真系統的設計

計算機仿真系統首先需要建立排水工程的虛擬環境，這是進行仿真的第一步，比如地形、施工場地、電站建筑物、擋水地下建筑物等，都需要進行模擬，同時還要對各種排水工程的設備進行模擬，當前的排水工程模擬過程中，三維仿真技術的應用，對于排水工程施工過程中的各種運行狀況進行動態監控，有助于進行智能化以及可視化管理。

計算機仿真系統的設計過程中，需要建立相應的三維模型。建立三維模型，主要是以排水工程為研究的對象，利用對應的模擬軟件以及實時驅動軟件，將各種數據進行轉換，形成逼真的三維模型。三維幾何模型是整個工程虛擬場景中的一個基礎，模型的建立包括三維地形的建模以及建筑物的建模，比如在排水工程施工過程中會遇到很多擋水地下建筑物、管道等，模型建立的過程中應該要對各種建模任務進行劃分，建立一個比較完整的仿真系統，還需要對各種植物、橋梁、公路、碼頭等場景進行描述，利用仿真實驗，對各種參數進行設計和優化。計算機仿真技術的虛擬建模軟件會根據二維平面文件，建筑物的立面圖、剖面圖建立三維模型，然后建立與模型相關的數據庫，將數據與數據的各種屬性進行有機結合，促進三維模型的完善。

結語

隨著計算機和互聯網的普及，各種信息技術在我們的生產生活中應用越來越廣泛，計算機模擬仿真技術就是一種比較常見的計算機技術，對排水工程施工具有十分重要的意義。在模擬過程中，通過模型的建立、仿真以及仿真結果的分析，有助于對排水工程的施工進行高效管理，從而實現節約成本、提高施工效率的目的。

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