摘要：近年来，随着技术的进步，设计理念与设计技术等逐步具有了现代化的特征。水利水电工程作为重要基础工程，其在经济社会发展中发挥着重要的作用。与普通的工程项目相比，水利水电工程设计的复杂性更高，必须在设计中充分应用先进的设计技术与设计理念。三维协同设计作为一种新型的设计技术，其在设计中实现了各个要素的协调，提升了设计的整体质量。基于此，文章分析了水利水电工程中三维协同设计的质量管控，有利于实现三维协同设计的推广与应用。
关键词：水利水电工程；三维协同设计；质量管控
对水利水电工程设计而言，其需要考虑的内外部因素较多，这也就使得水利水电工程设计的难度更大。三维协同设计是在传统二维设计基础上的创新，是现代化设计技术发展的重要表现。三维协同设计中，水利水电工程的相关外部因素处于不断的变化过程中，因此需要在设计中需要做好设计的交互处理，加强质量管控，提升三维协同设计的整体质量，保证水利水电工程设计的科学性与合理性。
1三维协同设计质量控制概念
三维协同设计是一种全新的设计理念，为保证其设计效果，在设计过程中必须做好相应的质量控制工作。三维协同设计的质量控制应该贯穿于工程设计全过程的控制过程，其质量管控的对象是设计过程本身。质量管控主要包含了对产品质量与设计工作质量的控制。对三维协同设计的质量控制而言，产品质量是基础与重点，而工作质量的控制为设计质量的实现提供了重要的前提与保障。产品质量控制效果的明显特征，设计单位的设计水平等直接可以在产品质量中加以呈现。而工作质量与产品质量相比，具有一定的隐性特征，其实施效果直接反映着设计单位的协同能力、资源调配能力等。因此，对三维协同设计质量控制而言，产品质量与工作质量之间存在着紧密的联系，二者缺一不可。
2三维协同设计系统结构及工作原理
三维协同设计的应用主要是要以计算机虚拟技术为基础，在结构设计过程中应用相应的仿真软件等，在设计过程中直接在系统内呈现三维结构。与传统的二维设计相比，三维协同设计主要可以呈现出可视化的特征。
2.1系统骨架及驱动模型
三维协同设计以系统骨架为基础，该骨架主要是要对数字几何量等应用三维模型拓扑特性的方式加以转换，是一种相对特殊的处理方式。在这种处理方式下，在后期的设计过程中可以直接呈现各个工程要素的可视化图形，随后，这些图形以图数据结构的形式存储于系统内，在后期需要使用时，系统可以直接对这些数据等加以调取。三维协同设计理论以骨架在组织上的多级树结构为基础，由于骨架类型的多样性，比如总骨架、子骨架等，这些不同的骨架使得在三维协同设计中代表了不同的构件单位，比如顶层基本骨架是工程设计的总骨架等。三维设计中，遵循自顶向下的设计方式，相关设计人员需要以工程结构的特征着手，实现三维立体模型的扩展与延伸，从而逐步呈现完整的工程空间结构与形状。
2.2参数化设计模式
三维协同设计技术的应用过程中，参数化设计模式是其中的重要内容。相关的设计人员需要在设计过程中结合工程的规模、结构等，确定工程的草图，随后在三维协同设计过程中，在系统内输入结构的相关尺寸、位置信息等，并做好必要的标准。在此情况下，相关设计人员必须从参数化变量中对这些相关的参数加以科学设计，做好相应的修改，此修改最终会直接与相关数据的调整同步变化，实现关联调整与更改。因此，三维设计模式下的设计效率更高。
2.3模板化设计理念
三维协同设计中，需要坚持模块化设计的思想，通过模块化设计，可以在设计中实现三维设计模型的模拟，这种设计思想下的结构呈现更为直观。对水利水电工程项目而言，其很多构件较为复杂，比如挡土墙、板、柱等构件，在水利水电工程中的应用极为普遍，如果在设计过程中每次都对这些构件加以建模处理，不仅会造成资源的浪费，还延长了设计时间。而应用模块化设计可以有效解决此类问题。将一些定型构件作为设计模板，这样，在后期的设计中就可以对这些设计模板加以直接调用，不仅节约了设计时间，还提升了整体设计的效率。而且，模块化设计与参数化设计可以实现协同。
2.4协同化设计
水利水电工程设计中，涉及的工程专业较多，因此，在设计中必须做好相应的协同设计，以保证整体的设计效果，避免在设计过程中不同的专业之间存在矛盾。协同化设计要求相关人员需要在设计过程中对相应的设计信息等加以整合，使得各个专业之间可以实现协同化设计，这种协同化设计简化了设计流程，使得各个专业、环节之间可以实现协同，有效保障了设计的效率。
3三维协同设计的优势
3.1提高水利水电工程设计工作的效率
传统的水利水电工程设计中，其设计工作主要是以工程的规模、建设目标等为基础，在综合勘察工程区域自然地理条件的基础上，设计相关的二维设计图纸。但是，当前，在经济社会快速发展的背景下，水利水电工程承担着更多的功能，并且水利水电工程规模逐步扩大，在此情况下，传统的二维图纸设计已经不能满足设计的要求，无法直观呈现设计人员的总体设计思路，而三维协同设计本身可以直观呈现设计人员的设计思路。在水利水电工程的设计过程中，根据工程的实际情况，建立三维立体模型，在该模型内开展一系列的设计工作，突破了传统二维图纸设计的弊端，提高了设计的效率，在一定程度上可以减少设计变更的出现。
3.2降低设计校审的时间
水利水电工程中，如果应用传统的二维设计方式，当设计方案确定以后，相关的专业人员需要对设计图纸、设计方案等加以校审，这种校审过程需要的人力投入较大，且耗费的时间较长。并且对校审过程而言，其本身的流程较为复杂，一旦校审人员在校审过程中没有遵守相应的校审规范，就会导致各种错误的出现。这种情况下，必须进行多次的校审，方能避免错误的出现。而三维协同设计模式下，主要以计算机系统等为基础，其校审主要是在系统内对相应的设计方案与图纸等加以校审，这种校审过程本身可以实现自动跟踪与记录，简化了校审流程，缩短了校审的时间。
3.3改善水利水电工程设计方案的质量
对水利水电工程项目而言，应用三维协同设计技术时，需要充分考虑水利水电工程的总体规模，构建三维可视化模式，在该模型中实施一系列的设计工作，这种设计技术的应用有效提升了设计方案的整体质量。在三维协同设计模式下，计算机通过构建三维模型，可以在模型内进行工程相关数据的显示，随着设计人员对相关数据、参数等的调整，其三维模型逐步一定的变化，当调整结束以后，也就在该模型中呈现了最终的三维设计效果，从而也就保障了水利水电工程设计目标的实现。
4水利水电三维协同设计质量控制流程
在水利水电工程三维协同设计的质量管控中，应该应用“5MIE”方法，分析在三维协同设计中可能引发设计质量问题的因素，从这些因素着手，实施质量控制。
4.1设计任务分解表
在水利水电工程协同设计的过程中，设计任务分解表是一种极为有效的质量控制手段。设计任务分解表的应用不仅能够在设计过程中实现合理的分工与协作，还能够实现良好的设计质量控制。设计任务分解表使得各个设计部门与人员可以明确自身的设计任务，进而确定最优的设计顺序，科学分配各个设计人员的任务，在这种质量控制方式下，有效保障了设计成本等的有效控制。
4.2设计进度计划表
水利水电工程三维协同设计过程中，设计进度计划表也是设计质量控制的有效手段。设计进度计划表的实施中，要求相关人员需要对不同时期的进展情况等加以实时掌握，在此基础上对项目的设计任务、进度等加以科学规划。因此，设计进度计划表是水利水电工程三维协同设计中项目进度控制的主要手段，有效保障了项目的顺利实施。在设计进度计划表的指导下，相关部门需要结合项目实施的具体情况，科学确定进度计划表。在后期设计过程中，要严格根据此计划表来实施，有关进度管理人员要检查工程实际情况与进度计划表之间的差异性，如果存在较大的偏差，需要及时对相关的工程问题加以分析与处理，采取必要措施等，保证水利水电工程三维协同设计可以在规定的工期范围内完成。
4.3工程质量控制
水利水电工程三维协同设计过程中，质量控制的实施极为重要。相关人员需要在设计操作环节，应重视设计决策问题的处理，以水利水电工程的实际情况为基础，进行开发方式等的科学选择，保证设计流程的规范化。另外，在设计过程中，相关的设计人员必须应用先进的设计工具、技术等，保证其设计能够符合水利水电工程的质量标准与要求，明确划分各个阶段的设计任务，做好设计的质量控制。质量控制人员需要在设计过程中及时发现设计中存在的问题，并采取必要的改进措施。
5结束语
三维协同设计是当前设计领域现代化发展的重要表现，在很多工程建设中，三维协同设计技术的应用极为普遍，这种设计方式与传统的二维设计相比，具有明显的优势，可以大大提升设计的效率，保证设计的质量，提升水利水电工程设计的效果。
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作者:孙伟 单位:中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
