一种基于AutodeskCivil3D的Mike21河道水面线计算及快速出图的方法与流程

本发明属于水利工程，具体涉及一种基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法。

背景技术：

1、河道是水流经过的通道，河道整治是最原始、最古老的治水工程措施之一，是按照河道演变规律，因势利导，改善水流流态、泥沙运动、生态环境，以适应防洪、航运、供水等国民经济建设要求的工程措施。

2、河道中河流水深沿程变化的曲线称为河道水面线，为了保证工程及河道的运行安全，河道水面线的确定至关重要。用传统的恒定流推算方法得出的河道水面线效率较低，精度受主观影响较大。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足以及随着bim技术在水利工程中的发展，本发明提供一种基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，可以快速得出河道水面线、提高河道水面线的精度，同时还可以提高设计人员的出图效率。

2、本发明采取的技术方案是一种基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，包括以下步骤：

3、s1，autodesk civil 3d软件中的前处理：创建三维河道地形曲面模型，并将模型的gis数据提取出来；

4、s2，网格生成器mesh generator中的前处理：将提取的gis数据导入mike软件的网格生成器mesh generator中，选择上下游进出口位置并为其赋予属性，划分网格并优化，检查模型质量；

5、s3，mike21 hd模块中求解：创建河道水动力模型，设置某工况下初始条件、边界条件及其他参数，选择需要的输出项目，确定结果文件存储位置，运行求解；

6、s4，mike zero软件中的后处理：查看mike21 hd模块的水流模拟结果，并将水位数据整理导出；

7、s5，autodesk civil 3d软件中的后处理：将水位数据导入autodesk civil 3d软件中，创建水位曲面，将水位曲面添加到河道纵断面图中，自动剖切生成s3工况下的河道水面线；

8、s6，autodesk civil 3d软件中的后处理：根据设计需要，可以采用相同的方法步骤得到设计河道上任意位置的其他相关特征属性，并将数据快速反映到图纸上；

9、s7，其他工况条件下的计算：重复以上步骤即可。

10、进一步地，所述s1中，gis数据包括三维河道地形曲面上所有点的坐标值和高程值。

11、进一步地，其特征在于，所述s1中，提取三维河道地形曲面模型的gis数据的具体步骤包括：

12、a1，从autodesk civil 3d软件中提取河道边界线的x、y坐标；

13、a2，将三维河道地形曲面上所有点的坐标和高程数据提取出来，存成.xls格式。

14、进一步地，所述s2中，划分网格之后运行interpolation，会自动生成一个.mesh文件，在mike animator plus中查看生成的三维河道地形质量。

15、进一步地，所述s3中，某工况指某防洪标准下的计算条件；边界条件包括进口边界条件和出口边界条件；其他参数包括干湿边界、密度、涡粘系数、糙率、底床摩擦力、风场；输出项目包括水位、水深、流速、淹没范围。

16、进一步地，所述s4中，查看mike21 hd模块的水流模拟结果，并将水位数据整理导出，具体步骤包括：

17、b1，使用mike zero软件打开.dfsu结果文件，动态查看s3中输出项目的计算结果；

18、b2，切换到水面线计算结果界面，选择河道水动力模型范围内所有水面线的数据点到excel中进行数据处理，其中，x、y坐标值要互换，另剔除掉z值为0的点，存成autodeskcivil 3d软件可识别的.txt格式，作为后续可上载的点文件。

19、进一步地，所述s5中，将水位数据导入autodesk civil 3d软件中，创建水位曲面，将水位曲面添加到河道纵断面图中，自动剖切生成s3工况下的河道水面线，具体步骤包括：

20、c1，在autodesk civil 3d软件中，添加点文件，选择可上载的步骤b2中的点文件，创建水位曲面；

21、c2，将水位曲面添加到河道纵断面图中，自动剖切生成s3工况下的河道水面线。

22、本发明的有益效果在于：

23、1、可以快速得出河道水面线、提高河道水面线的精度和设计人员的出图效率；

24、2、可以进一步得到河道任意位置的水深、流速和淹没范围等重要特征属性，为工程设计提质增效。

技术特征：

1.一种基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，其特征在于，所述s1中，gis数据包括三维河道地形曲面上所有点的坐标值和高程值。

3.根据权利要求1所述的基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，其特征在于，所述s1中，提取三维河道地形曲面模型的gis数据的具体步骤包括：

4.根据权利要求1所述的基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，其特征在于，所述s2中，划分网格之后运行interpolation，会自动生成一个.mesh文件，在mike animator plus中查看生成的三维河道地形质量。

5.根据权利要求1所述的基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，其特征在于，所述s3中，某工况指某防洪标准下的计算条件；边界条件包括进口边界条件和出口边界条件；其他参数包括干湿边界、密度、涡粘系数、糙率、底床摩擦力、风场；输出项目包括水位、水深、流速、淹没范围。

6.根据权利要求1所述的基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，其特征在于，所述s4中，查看mike21 hd模块的水流模拟结果，并将水位数据整理导出，具体步骤包括：

7.根据权利要求6所述的基于autodesk civil 3d的mike21河道水面线计算及快速出图的方法，其特征在于，所述s5中，将水位数据导入autodesk civil 3d软件中，创建水位曲面，将水位曲面添加到河道纵断面图中，自动剖切生成s3工况下的河道水面线，具体步骤包括：

技术总结
本发明属于水利工程技术领域，公开了一种基于Autodesk Civil 3D的Mike21河道水面线计算及快速出图的方法，在Autodesk Civil 3D软件中创建三维河道地形曲面模型，将该三维河道地形曲面模型导入Mike21软件中进行网格划分并求解，得到水流模拟结果，将水位数据整理导入Autodesk Civil 3D软件中，创建水位曲面，将水位曲面添加到河道纵断面图中，自动剖切生成某工况下的河道水面线，根据设计需要，可以采用相同的方法步骤得到设计河道上任意位置的水深、流速、淹没范围等其他相关特征属性，并将数据快速反映到图纸上，其他工况条件下的计算也可通过重复以上步骤快速得到。本发明的方法可以快速得出河道水面线、提高河道水面线的精度，同时还可以提高设计人员的出图效率。

技术研发人员：王媛媛,黄培志,任苇,孙小沛,李妍
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14