基于Civil3D的抽水蓄能电站扩库设计方法与流程

本发明涉及电站设计领域，具体是一种基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法。

背景技术：

1、抽水蓄能电站有着自身的特点，要求前期设计工作必须将坝址坝线选择、特征水位、岸坡扩挖、扩挖料利用和土石方平衡等因素结合起来综合考虑。传统的设计方式基于断面法计算，以上设计参数是相对独立的，任何一个参数的改变都需进行大量的手工试算调试以找到相对平衡点，重复工作量巨大，效率极低。

技术实现思路

1、为了提高设计效率，本申请提供了一种基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，包括：

4、步骤1、基于civil3d开发大坝部件及扩库部件；

5、步骤2、创建地形曲面；

6、步骤3、创建坝轴线、沿坝轴线创建曲面纵断面，在纵断面图上创建坝顶线和坝基线，创建装配，加载大坝部件，输入坝体参数，创建大坝道路模型；基于大坝道路模型生成坝基开挖曲面及坝体填筑曲面；以地形曲面为基础分析大坝开挖曲面计算大坝开挖工程量；

7、步骤4、基于坝基开挖曲面及地形曲面生成第一工程曲面，以第一工程曲面为基础分析大坝填筑曲面计算大坝填筑量；

8、步骤5、基于第一工程曲面与大坝填筑曲面生成第二工程曲面；创建特征水位曲面，以第二工程曲面为基础分析特征水位曲面计算天然状态下正常蓄水位相应库容及死库容；

9、步骤6、创建扩库轴线，沿扩库轴线创建曲面纵断面，在纵断面图上创建扩库底线，创建装配，加载扩库部件，输入扩库参数，创建扩库道路模型；基于扩库道路模型生成扩挖曲面，以地形曲面为基础分析扩挖曲面计算扩库开挖工程量；

10、步骤7、基于第二工程曲面及扩挖曲面生成第三工程曲面；以第三工程曲面为基础分析特征水位曲面计算扩库开挖后正常蓄水位相应库容和死库容；

11、步骤8、根据调节库容及坝料需求，调整坝轴线、坝顶线、坝基线、坝体参数、扩库轴线、扩库底线和/或扩库参数，直至达到设计目标。

12、进一步地，生成第一工程曲面的方式具体为：将坝基开挖曲面与地形曲面进行粘贴；生成第二工程曲面的方式具体为：将大坝填筑曲面与第一工程曲面进行粘贴；生成第三工程曲面的方式具体为：将扩挖曲面与第二工程曲面进行粘贴。

13、进一步地，所述特征水位曲面包括正常蓄水位曲面及死水位曲面。

14、进一步地，大坝部件以坝轴线为水平基准线，坝顶线为垂直基准线，坝顶线和坝基线为高程目标，坝顶宽度、上下游坝坡、马道高度及马道宽度设定为输入参数；扩库部件以扩库轴线为水平基准线，扩库底线为垂直基准线，扩挖坡比、马道高度及马道宽度设定为输入参数。

15、进一步地，所述扩库轴线为扩库边坡与扩库平台的交线。

16、进一步地，坝轴线修改方式为偏移或拖拽；坝顶线修改方式为偏移或拖拽；坝顶线和坝基线修改方式为偏移或拖拽；坝顶宽度、上下游坝坡、马道高度及马道宽度修改方式为修改数据；扩库轴线修改方式为偏移或拖拽；扩库底线修改方式为偏移或拖拽；扩挖坡比、马道高度及马道宽度修改方式为修改数据。

17、进一步地，所述坝体参数包括：坝顶宽度、上下游坝坡、马道高度及马道宽度；所述扩库参数包括：扩挖坡比、马道高度及马道宽度，创建扩库道路模型。

18、进一步地，所述步骤8具体为：判断扩库开挖后正常蓄水位相应库容和死库容是否满足调节库容需求，

19、若否，则对扩库轴线、扩库底线和/或扩库参数进行调整；

20、若是，则判断扩挖曲面是否满足坝料需求，

21、若是，则结束；

22、若否，则判断能否通过调整扩库满足需求，

23、若是，则对扩库轴线、扩库底线和/或扩库参数进行调整；

24、若否，则对坝轴线、坝顶线、坝基线和/或坝体参数进行调整。

25、本发明相比于现有技术具有的有益效果是：

26、本申请基于civil 3d平台，利用asc(部件编辑器)开发坝体和扩库部件，将大坝轴线、特征水位、坝体体型、扩库轴线、扩库体型参数化并分别创建坝体和扩挖区模型，利用模型生成大坝开挖曲面、填筑曲面和扩挖曲面，以上曲面与地形曲面按需粘贴形成工程曲面，以工程曲面为基础利用civil 3d平台的曲面分析工具对大坝开挖曲面、填筑曲面和扩挖曲面进行分析得出大坝挖、填和扩库开挖量；建立特征水位曲面，以工程曲面为基础利用civil 3d平台的曲面分析工具对水位曲面进行分析得出特征水位库容。以上参数调整后，输出的挖、填工程量及库容结果自动更新，从而提高了设计效率。

技术特征：

1.基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，生成第一工程曲面的方式具体为：将坝基开挖曲面与地形曲面进行粘贴；生成第二工程曲面的方式具体为：将大坝填筑曲面与第一工程曲面进行粘贴；生成第三工程曲面的方式具体为：将扩挖曲面与第二工程曲面进行粘贴。

3.根据权利要求1所述的基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，所述特征水位曲面包括正常蓄水位曲面及死水位曲面。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，大坝部件以坝轴线为水平基准线，坝顶线为垂直基准线，坝顶线和坝基线为高程目标，坝顶宽度、上下游坝坡、马道高度及马道宽度设定为输入参数；扩库部件以扩库轴线为水平基准线，扩库底线为垂直基准线，扩挖坡比、马道高度及马道宽度设定为输入参数。

5.根据权利要求4所述的基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，所述扩库轴线为扩库边坡与扩库平台的交线。

6.根据权利要求5所述的基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，坝轴线修改方式为偏移或拖拽；坝顶线修改方式为偏移或拖拽；坝顶线和坝基线修改方式为偏移或拖拽；坝顶宽度、上下游坝坡、马道高度及马道宽度修改方式为修改数据；扩库轴线修改方式为偏移或拖拽；扩库底线修改方式为偏移或拖拽；扩挖坡比、马道高度及马道宽度修改方式为修改数据。

7.根据权利要求4所述的基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，所述坝体参数包括：坝顶宽度、上下游坝坡、马道高度及马道宽度；所述扩库参数包括：扩挖坡比、马道高度及马道宽度，创建扩库道路模型。

8.根据权利要求7所述的基于civil3d的抽水蓄能电站扩库设计方法，其特征在于，所述步骤8具体为：判断扩库开挖后正常蓄水位相应库容和死库容是否满足调节库容需求，

技术总结
本发明涉及电站设计领域，为了提高设计效率，提供了一种基于Civil3D的抽水蓄能电站扩库设计方法，利用ASC开发坝体和扩库部件，将大坝轴线、特征水位、坝体体型、扩库轴线、扩库体型参数化并分别创建坝体和扩挖区模型，利用模型生成大坝开挖曲面、填筑曲面和扩挖曲面，以上曲面与地形曲面按需粘贴形成工程曲面，以工程曲面为基础利用Civil 3D平台的曲面分析工具对大坝开挖曲面、填筑曲面和扩挖曲面进行分析得出大坝挖、填和扩库开挖量；建立特征水位曲面，以工程曲面为基础利用Civil 3D平台的曲面分析工具对水位曲面进行分析得出特征水位库容。以上参数调整后，输出的挖、填工程量及库容结果自动更新，从而提高了设计效率。

技术研发人员：叶金罡,王党在,马耀,王晓东,龙军飞,杨兴义,左雷高,李雅琦,贾攀,雷艺繁
受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8