【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水利水电工程，具体涉及一种引水发电系统的三维设计系统。
技术介绍
1、目前抽水蓄能电站引水发电系统前期阶段的三维设计还处于手工或少量模板化状态，三维设计的软件平台主要有：以达索开发的产品catia，bently公司的macrostation，以及autodesk公司的autocad等，其在三维建模、关联设计等方面优缺点各有不同。其中，catia产品在土建类特别是抽水蓄能电站由引水系统、发电系统和尾水系统三大部位组成的引水发电系统专业化模块尚不完善，仅仅有基础的点线面几何命令的操作按钮。虽然它还提供了可以把一组建模过程打包成模板(udf，powercopy)的功能，但是要把这种模板的适应性设计良好，要求建模人员具有良好的编程能力，而对于非编程的水利工程专业设计人员来说这无疑是非常困难的工作。另外引水系统在设计过程中有多处规范提出的要点和工程经验总结的知识点，在没有掌握这些设计条件而单纯开展正向三维设计，效率和准确性较低。
技术实现思路
1、本申请旨在解决现有引水发电系统的三维设计方式存在效率和准确性较低的问题，提出一种引水发电系统的三维设计系统。
2、本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是：
3、一种引水发电系统的三维设计系统，所述系统包括：
4、平面设计模块，用于将上库进水口或出水口的工作闸门井与引水隧洞的结合点作为起点，将压力钢管与岔管的结合点作为终点，将所述起点和终点之间的线段作为隧洞轴线，并设置所述隧洞轴线中拐点的前段轴线和后段
5、立面设计模块，用于设置所述隧洞轴线对应管道上段立面坡度、管道中段立面坡度和管道下段立面坡度的输入范围，以及设置所述隧洞轴线对应管道立面下平段水平长、管道立面中平段水平长和管道立面上平段水平长的长度输入范围。
6、进一步地，所述前段轴线和后段轴线之间的平面夹角的输入范围为-90°～90°，所述前段轴线和后段轴线之间的线段长度的输入范围为100m～10000m。
7、进一步地，所述平面设计模块还用于设置所述平面夹角对应的第一夹角和第二夹角，所述第一夹角用于表示平面夹角在坐标系中相对于x轴正半轴顺时针方向上的角度，所述第二夹角用于表示平面夹角在坐标系中相对于x轴正半轴逆时针方向上的角度；以及将所述平面夹角转换为对应的第一夹角和第二夹角。
8、进一步地，所述平面设计模块具体用于在输入的平面夹角小于或等于0°时，将对应的第一夹角设为平面夹角与180°之和，将对应的第二夹角设为45°；在输入的平面夹角大于0°时，将对应的第一夹角设为135°，将对应的第二夹角设为平面夹角。
9、进一步地，所述隧洞轴线对应管道上段立面坡度、管道中段立面坡度和管道下段立面坡度的输入范围0％～10％，所述管道立面下平段水平长的长度输入范围为100m～1000m，所述管道立面中平段水平长的长度输入范围为0m～200m。
10、进一步地，所述立面设计模块还用于将隧洞轴线与水平面的夹角小于6°的隧洞设为平洞，将隧洞轴线与水平面的夹角为6°～48°的隧洞设为斜井，将隧洞轴线与水平面的夹角大于48°的隧洞设为竖井。
11、进一步地，所述立面设计模块还用于在管道立面中平段水平长为0时，将管道立面上段、管道立面中段与管道立面下段之间的衔接竖井自动调整为90°，在管道立面中平段水平长不为0时，将管道立面上段、管道立面中段与管道立面下段之间的衔接竖井自动调整为60°。
12、进一步地，所述系统还包括：
13、供水设计模块，用于预先设置多种岔管组合，接收用户选择的岔管参数生成相应的引水道模型，以及将岔管的脊线转弯半径设置为洞室跨度的三倍，所述岔管参数包括岔管的数量和岔管的分叉角度，所述岔管的分叉角度的输入范围为30°～50°。
14、进一步地，所述系统还包括：
15、管径设计模块，用于根据引水道的设计流量和设计流速确定隧洞内径范围，根据设计项目规划提供的动能指标额定水头、引用流量和机电提供的厂房内控参数中的吸出高度确定引水隧洞的立面高度，以及根据隧洞内径范围、钢筋混凝土厚度和开挖体型确定开挖断面型式及其尺寸。
16、进一步地，所述系统还包括：
17、衬砌支护设计模块，用于根据地质条件、设计水头、管道埋深及地应力情况初步确定引水道立面布置方式、衬砌形式及钢衬段长度，以及根据洞室跨度确定对应锚杆直径、长度和间距。
18、本申请的有益效果是：本申请提供的引水发电系统的三维设计系统，将设计过程融入建模程序化模板中，用户开展设计时只需要拿到动能和机电参数后，就可以进行平面、立面脊线设计，在设计过程中程序模板自动给出设计范围值，用户只需要在给定的范围内做出主观性的选择，根本不用担心模型设计的结构不满足规程规范和工程经验的要求，参数会建立不出模型等问题，从而提高了引水发电系统三维设计的准确性和效率。
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1.一种引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述前段轴线和后段轴线之间的平面夹角的输入范围为-90°～90°，所述前段轴线和后段轴线之间的线段长度的输入范围为100m～10000m。
3.根据权利要求2所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述平面设计模块还用于设置所述平面夹角对应的第一夹角和第二夹角，所述第一夹角用于表示平面夹角在坐标系中相对于x轴正半轴顺时针方向上的角度，所述第二夹角用于表示平面夹角在坐标系中相对于x轴正半轴逆时针方向上的角度；以及将所述平面夹角转换为对应的第一夹角和第二夹角。
4.根据权利要求3所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述平面设计模块具体用于在输入的平面夹角小于或等于0°时，将对应的第一夹角设为平面夹角与180°之和，将对应的第二夹角设为45°；在输入的平面夹角大于0°时，将对应的第一夹角设为135°，将对应的第二夹角设为平面夹角。
5.根据权利要求1所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所
6.根据权利要求1所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述立面设计模块还用于将隧洞轴线与水平面的夹角小于6°的隧洞设为平洞，将隧洞轴线与水平面的夹角为6°～48°的隧洞设为斜井，将隧洞轴线与水平面的夹角大于48°的隧洞设为竖井。
7.根据权利要求6所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述立面设计模块还用于在管道立面中平段水平长为0时，将管道立面上段、管道立面中段与管道立面下段之间的衔接竖井自动调整为90°，在管道立面中平段水平长不为0时，将管道立面上段、管道立面中段与管道立面下段之间的衔接竖井自动调整为60°。
8.根据权利要求1所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述系统还包括：
9.根据权利要求8所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述系统还包括：
10.根据权利要求9所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述系统还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述前段轴线和后段轴线之间的平面夹角的输入范围为-90°～90°，所述前段轴线和后段轴线之间的线段长度的输入范围为100m～10000m。
3.根据权利要求2所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述平面设计模块还用于设置所述平面夹角对应的第一夹角和第二夹角，所述第一夹角用于表示平面夹角在坐标系中相对于x轴正半轴顺时针方向上的角度，所述第二夹角用于表示平面夹角在坐标系中相对于x轴正半轴逆时针方向上的角度；以及将所述平面夹角转换为对应的第一夹角和第二夹角。
4.根据权利要求3所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述平面设计模块具体用于在输入的平面夹角小于或等于0°时，将对应的第一夹角设为平面夹角与180°之和，将对应的第二夹角设为45°；在输入的平面夹角大于0°时，将对应的第一夹角设为135°，将对应的第二夹角设为平面夹角。
5.根据权利要求1所述的引水发电系统的三维设计系统，其特征在于，所述隧洞轴线对应管道上段立面坡度...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，夏勇，唐忠敏，杨兴义，王党在，张正香，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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