【ZDM软件在河道整治工程中应用】 河道整治工程
ZDM软件在河道整治工程中的应用
龚艳光
深圳市广汇源水利勘测设计有限公司广东深圳518000
摘要：ZDM软件的功能强大，不同的专业技术人员都可以找到适合自己的软件包，能在平面地形图上快速、简便、准确地切出剖面图，计算工程量。文章针对ZDM软件在水利河道整治工程中的应用进行了分析。
关键词：水利工程；河道；工程量；ZDM软件
中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：
1ZDM软件简介
ZDM软件是一个在AutoCAD平台上开发出来的工具型辅助设计软件。内容涉及：建筑、土建结构、水工、机、电5大专业，是一个介于AutoCAD软件与在其平台上开发出来的各种系统软件之间的类似二次平台软件，软件采用分布工具集方式，各种功能均以工具方式出现，独立运行，力求将其通用性、灵活性、推至最高，力求在通用性、灵活性、与软件自动化程度之间找到最佳平衡点。力求解决工程设计中常见的绘图、统计一类的难题。ZDM软件主要由11个模块组成，其中水利工程建设中常用到的模块有：管道软件包（管道单、双线图、管道附件绘制、材料入表）、开挖计算软件包（桩号设置、地形图切剖面、绘制开挖断面、分类计算面积、工程量统计）、三维实体开挖计算软件包，生成三维实体地形，挖、填实体，计算开挖、溢流堰曲线参数化自动生成，堤、渠纵断面自动生成软件包。这些模块在水利工程建设中给施工设计人员带来了很大方便，增加了工作效率。
2ZDM软件在水利河道整治工程的应用
2.1设计工作分解
采用ZDM软件进行河道整治设计时，可将图纸绘制、图纸打印和工程量计算等工作分解为:①河道设计中心线拟合;②根据河道特性绘制纵断面图;③根据河道特性、分段断面型式绘制横断面图;④根据地形图和河道横断面图绘制工程占地边线;⑤制作具有掩盖功能的图框，批量打印平面布置图(包括工程占地图)和纵剖面图;⑥采用相邻两断面量平均值乘以断面之间距离的原则计算工程量。
2.2设计基础资料和基础工作
（1）基础资料
①实测比例为1∶2000(或1∶1000)的地形图；②横断面图测量数据文件及横断面图，并在地形图对应位置上展示切横断面的剖切线；③现有河道中心线对应的河道纵剖面线，如果无测绘该线，则由设计人员根据地形图剖切河道纵剖面线；④河道水面线、河底高程线、河道堤防顶高程线和设计河道横剖面结构型式，河底高程线可做成数据文件形式。（2）基础工作
弄清楚地形图的实际比例，进行地形图处理(地形图要求是数字成图)，这包括删除重线重点、修正错误的高程点和高程点改为圆等基础工作。另外，由于测绘部门提供的横断线不含ZDM软件所需要的属性，因此必须使用ZDM软件重新生成横断面，可采用下面方法:①根据横断面测量数据文件，采用hddm命令生成横断面；②如无测量数据文件只有横断面图，可使用getdm命令可将横断面图生成数据文件，再采用第一种方法生成横断面图。
2.3应用过程
2.3.1平面布置图和横剖面图绘制
由于平面布置图和横断面图之间的关联较大，通常同步进行设计。
（1）在地形图上初拟河道中心线，使用bzzh命令自动生成线路特征点桩号(图1)。使用p_bg命令将河底高程线数据导入到河道中心线上，使用zhzb命令自动生成中心线节点编
号和几何特征表，该表表示线路走向及相邻两线段的夹角(表1)。
表1中心线几何特性
（2）采用getzh1命令将地形图上的测量剖切线转换为桩号线，核对(抽查)地形图桩号线与横断面对应数据的一致性(桩号应一致，测量断面线左端点应是剖切线的始端点)，用ptzhx命令将横面数据展落到地形图各桩号线上生成高程点。
（3）再使用getzh1命令对话框(图1)对话框选项的“自动转换为桩号线获得新桩号”将桩号线原桩号值转换为实际的桩号值。
图1getzh1命令对话框
（4）使用p_bg命令设置中心线高程。可采用交互方设置河底中心线高程，也可将河底高程线数据文件导入到河道中心线上。
（5）执行地形图切纵横断面的dxpm命令，连续切出横断面线(图2)
图2剖切得到的横断面线
（6）用多段线命令绘制标准断面线。断面线不大于2条(一般是叠在一起的开挖和回填2条断面线)。①用blck命令制作标准断面块；②用inkwdm命令在图标菜单中分段选取将要插入的设计标准断面块，程序会自动插入到(选中范围)横断面相应位置上，开挖或回填断面标准块会自动与地面线拟合、延伸或裁剪，生成初步的横断面图，见图3。
图3初步生成的断面
（7）根据插入的设计标准断面块，在横剖面图上逐个调整、移动(水平移动)设计断面块到合理位置，通常调整至目测的河道中心位置，移动时标准断面块和设计中心点须一起移动。执行横断面中心点生成平面中心线的hdpm命令，在地形图上生成设计中心线(移动后的)。通常自动生成的中心线为折线，这也是设计中心线的雏形，再采用AutoCAD自有的fillet命令拟合得到中心线，该线尽可能少折点，而且圆弧半径尽量取整数。
（8）修改平面河道整治线。河道设计中心线确定后，再一次使用getzh1命令在地形图的中心线上获得新桩号，根据拟合得到的河道中心线的特征点桩号、对应点高程修改河底高程线数据文件，用p_bg命令将该文件重新导入到地形图的河道中心线上，再次执行地形图切纵横剖面dxpm命令，重新切横断面，并重新插入设计断面块。假如存在断面形式或底宽不合理、需要调整的，则先修改设计断面块，重新制作和插入标准断面块。
2.3.2纵断面图绘制
根据水文专业提供的3条水面线(设计水位、加大水位和最小水位)和水工专业确定的河底高程线、河道堤顶高程线，结合河底现状地面线，绘制河道纵断面设计图。
首先使用getdmbg命令获取横断面中心点处地面高程、河底中心点高程数据文件，再将设计水面线或加大水面线数据合并到该数据文件中，用tzdm命令再生成纵断面。也可以先生成以河道地面线和河底高程线为主的纵断面，然后把水位线画到纵断面上，再用getdmbg
命令将水位线高程数据引到纵断面中表格中，纵断面图上如需以20～50m间距排列桩号的话，则使用AutoCAD自有的array命令，然后再用getzdmbg命令将高程数据引入表格。使用infh命令，读入建筑物桩号/建筑物名称/类型数据文件，可以在纵纵断面上按桩号位置插入建筑物符号。另外，将河道地质描述写在一个数据文件中，使用zdmsm命令可以增加河道工程地质描述行。最后，将纵断面掩盖图框套入纵断面图，实现批量打印出图。
2.3.3占地边线绘制
在以前绘制堤防工程的占地边线时，通常根据单个横剖面图的结构边界对应在地形图上放样得到边界点，将各边界点连线成为结构平面的边界线，然后适当偏移一定的距离得到占地边线。而使用ZDM软件的djx命令可以通过横断面自动绘制平面开挖边线，征地专业再在此基础上绘制征地线，用gxzb命令对边线控制点自动编号，用xhxy命令生成征地坐标表。用acal命令确定地类、权属，计算征地面积，用areatj命令生成统计表，见表2。最后，与平面布置图一样，采用批量打印功能连续打印带状图。
表2占地类型面积统计表
2.3.4工程量计算
长线路、带状工程传统的工程量计算方法是先计算得到单个断面量、相邻两个断面之间的距离，然后将断面量和断面之间距离等参数搬到Excel表格中，采用相邻两个断面平均量乘以断面之间距离的计算原则在Excel表格中完成工程量计算。这方法工作量大、耗时间，搬数字容易出错，而且无关联性。ZDM软件计算工程量其实是将传统方法机械化，将大量的人为工作交给了计算机，节约时间，提供工作效率，关联性好并方便修改。
（1）采用已经绘制完毕的横剖面图，进行梯形河道使用qdkw1命令可以自动计算多个断面开挖、回填面积、护坡长度计算，根据实际情况确定是否分开左右计算断面面积、长度，见图4。为了便于后期的工程量查询或统计，通常按左右河堤分开计算。
图4工程量计算断面
（2）采用qdqj命令计算清表土量，根据需要确定清表土计算范围和清表深度。
（3）用calarea命令可生成工程量表，见表3;工程量表可以使用txtrd命令输出到excel。
3结束语：
综上所述，在河道整治工程设计方面，ZDM软件可以非常方便地进行平面、纵横断面联
动设计，同时可以快速出图以及工程量的统计。并且可以进行灌区U形渡槽槽身的惯性矩、面积矩和内力计算，以及绘制槽身在相应水位下的弯矩图、轴力图。期待ZDM软件也可以根据设计人员的需要，将渠系建筑物中数量相当大的机耕桥、人行桥和分水涵等建筑物做成标准模块，需要时通过调整结构参数就可调出模块。
参考文献
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[2]杨涛.典型管件相贯线展开CAD生成系统设计与研究[D].天津:天津大学,2004.