一种河工模型试验断面板制作方法

摘要

本发明提供了一种河工模型试验断面板制作方法，包括：曲线脚本绘制；控制点绘制脚本；文字标注脚本；在AutoCAD中运行脚本；多个段面板绘制及位置调整；断面板制作。本发明采用以文本的形式记录预定的断面形状，并以脚本的形式在AutoCAD中绘制，不需进行复杂的编程处理，一般工程技术人员均可很容易的掌握；在断面板绘制中充分考虑了一般出图打印机和制模木质胶合板的实际情况，具有较强的实用性及较低的成本；本发明技术原理简单，易于操作，节约大量人力物力，大大提高了断面板制作效率，并避免了人工绘制断面数据时带来的误差，值得在今后大量的河工模型试验中推广应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种河工模型试验断面板制作方法，属于河工模型试验技术领域。

背景技术

河工模型试验是根据水流、泥沙运动的相似规律，将原型河道按一定比尺缩小，在实 验室中复演水流、泥沙运动，实现对河道的模拟。

河工模型在制作时一般采用断面控制法，首先确定模拟范围，即模型边界，然后在河 道地形图中根据河道走势划定制作模型所需的控制断面，控制断面须能反映河道的总体形 态变化及河道横断面局部变形，一般与河道水流方向相垂直，如图1所示。控制断面是与 水平面相垂直的一个面，该面与河道床面相交形成的线，如图2所示，即为河床断面曲线。 河床断面曲线可由其上若干个点连接而成，如图2所示，各点的位置可由起点距（该点至 模型边墙的距离）及河道床面高程确定。将河道原型中的起点距和高程按设计模型的比尺 缩小，即为模型所需尺度。

在河工模型试验中一般是将各控制断面的断面板预先制作好，制模时须将各断面板按 其平面位置和高程放置好，各断面板之间部分可按两端控制断面板制作。断面板是由河床 断面曲线上的点连接而成，每个断面板可由多个点的数据组成，每个点的数据包括起点距 和高程。

现有的河工模型断面制作是先将各断面数据提取出来，然后根据各断面的起点距和高 程在木质胶合板上人工绘制。人工绘制时通常须先在胶合板上画一条参考直线，直线方向 为起点距方向，与该直线的距离为高程方向，先在直线上量取起点距确定断面点在直线上 的位置，再在该点上画一条该直线的垂线，在垂线上量取点的高程。每个点的确定均需进 行量取起点距、绘制垂线并量取高程两个步骤。一般木质胶合板为1.2m宽、2.4m长，为 有效利用胶合板的面积，不同断面板在胶合板上的位置不同，因此各断面板的参考直线也 须单独绘制，模型断面板绘制需两名工作人员配合绘制，绘制完后还需进行校核，工作量 巨大。

如果将全套断面板数据输入数控机床，系统可根据要求自动切割模型断面板，并能采 用一定的排序算法，使一块模板上能加工尽可能多的断面板，节约胶合板使用数量。该技 术为河工模型断面板全自动制作，但该套设备单套售价超过100万人民币，且具有较高的 维护费用。

发明内容

本发明为解决现有的河工模型试验断面板制作技术中存在的绘制及校核的工作量较 大、专用设备成本及维护费用较高的问题，进而提供了一种河工模型试验断面板制作方法。 为此，本发明提供了如下的技术方案：

一种河工模型试验断面板制作方法，包括：

根据预定的断面形状绘制包含十七列若干行的脚本，其中第A列为断面号，第B列为原 型河道的起点距，第C列为原型河道的高程，第D列为断面各点高程与本断面最低高程之差， 第E列为段面板起点距，第F列为绘制起点距，第G列为断面板高程，第H列为断面板绘制 高程，第I列为辅助线高程，第J列为文字标注高程，第K列为分段号，第L列为段面板起点 距，第M列为第一逗号列，第N列为断面板绘制高程，第O列为断面板起点距，第P列为第 二逗号列，第Q列为辅助线绘制列，每一行内容为原型河道的相应数据；

在所述包含十七列的脚本中增加五列内容，其中第R列为输入“point”的文本，第S 列为输入空格的文本，第T列为断面板起点距，第U列为第三逗号列，第V列为断面板绘制 高程，并将包含二十二列的脚本的内容粘贴到word文档中；

在所述包含二十二列的脚本中增加十七列内容，其中第X列为输入“text”的文本，第 Y列为空格本，第Z列为断面板起点距，第AA列为第四逗号列，第AB列为文字标注高程， 第AC列为空格，第AD列为标注文字高度，第AE列为空格，第AF列为文字旋转角度，第 AG列为空格，第AH列为断面号，第AI列为分隔符号，第AJ列为分段号，同图3中的K列， 第AK列为分隔符号，第AL列为断面板起点距，第AM列为分隔符号，第AN列为原型高程， 根据上述数据，利用MicroSoft Word等文字处理软件的替换功能，生成文件扩展名为“.scr”， 能同时绘制断面线、断面控制点、断面标注数据的AutoCAD脚本文件；

在AutoCAD中新建一个图形文件，在命令行中输入“stript”并打开所述包含三十九列 的脚本，从而将预定的断面形状绘制在AutoCAD中。

本发明采用以文本的形式记录预定的断面形状，并以脚本的形式在AutoCAD中绘制， 不需进行复杂的编程处理，一般工程技术人员均可很容易的掌握；在断面板绘制中充分考 虑了一般出图打印机和制模木质胶合板的实际情况，具有较强的实用性及较低的成本；本 发明技术原理简单，易于操作，能节约大量人力物力，值得在今后大量的河工模型试验中 推广应用。

附图说明

图1是现有技术中的模型断面平面示意图；

图2是现有技术中的制模断面剖面示意图；

图3是本发明实施例提供的河工模型试验断面板制作方法的流程示意图

图4是本发明实施例提供的断面板数据Excel格式的示意图；

图5是本发明实施例提供的曲线绘制Excel格式的示意图；

图6是本发明实施例提供的曲线绘制脚本编辑Word格式的示意图；

图7是本发明实施例提供的替换后的曲线绘制脚本编辑Word格式的示意图；

图8是本发明实施例提供的控制点绘制数据Excel格式的示意图；

图9是本发明实施例提供的点绘制脚本的文本格式的示意图；

图10是本发明实施例提供的文本标注脚本数据Excel格式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都 属于本发明保护的范围。

本发明的具体实施方式提供了一种河工模型试验断面板制作方法，如图3所示，包括：

步骤1，曲线脚本绘制。

具体的，从预定的断面形状采集数据，绘制成包括十七列若干行(一般大于四十行)的 脚本如图4所示，第A列为断面号，第B列为原型河道的起点距，第C列为原型河道的高程。 断面板实际上是绘制该断面板的相对高程，应包括该断面的最低点和最高点，因此应先计 算断面各点高程与本断面最低高程之差，即图4中的D列。本模型的平面比尺和垂向比尺都 为80，即按照1∶80的比例制作模型，第E、G列分别为模型起点距和模型绘制高程，其中 第E列为原型起点距的1/80，第G列为第D列的1/80。根据第E列模型断面起点距，起点距 超过240cm的应分段，即图4中的第27行空行，该行将本断面分为两部分。绘制时断面板 上下应有重合断面，因此第一部分尾部应与第二部分首部一致，即图4中第26行与28行的 所有数据相同。断面板分段由图4中的第K列模型断面分段号表示，其中第2～26行为第1段， 27行之后为第2段，其中第2段的断面板绘制起点距，即第F列重新从零开始计。

制模所需实为由起点距和高程组成的河道断面线，即断面板的边缘。但断面板应具有 一定的高度，本实施例中断面板高度，即断面板平面放置时的宽度设定为8cm，即图4中的 第I列的辅助线，其数据为模型断面高程第G列数值减去8cm。

在切断面、实际放置断面时需对各断面上的控制点进行查看，因此需在断面板上对各 控制点及其起点距、高程信息予以标注。图4中的第J列即为标注点高程，位于各点下部1cm 处。当断面板较多，且各断面高程相接近，则绘图时易重叠，因此在图4中增加第H列为断 面板绘制高程，为断面板绘制时各部分均增加一个相对高度，按断面号和断面板宽度设定， 本实施例为第1断面，绘制高程与断面板高程相等。

从图4中的计算得到断面板绘制起点距第F列与绘制高程第H列，绘制时按第K列标注 的分段号绘制，同一断面同一分段号同时绘制。

在图4所示的脚本基础上，增加六列内容，获得如图5所示的脚本。其中第L列为模型 绘制起点距第F列换算至mm的数值，第N列为绘制高程第H列换算至mm的数值，第O、Q 列分别为辅助线绘制数据，分别由第F列及第I列换算得到。利用AutoCAD中的“line”命 令绘制，根据该命令所需在图5中第L列与第N列中间增加第M列，其值为“，”，第P列类 似。

新建一个Word文件，将图5中的L2:N26、L2:Q2、L26:Q26、O2:Q26四个区域（四个 区域分别为断面控制线、断面控制线与辅助线首部连线、尾部连线及辅助线）分别粘贴至 该文件中，粘贴时应选择“选择性粘贴”，选择“无格式文本”，结果如图6所示。

在数据前输入：

“-layernd001_01

S”

该段字符的作用是在AutoCAD图形中生成名为“d001_01”的图层，并将该图层设置 为当前图层，本次所绘图形均在“d001_01”图层中，便于后面进行调整。每个部分数据 前面加一行，输入“line”，并将第2、3部分数据的4个数加回车分为两行，如图7所示。

如图5所示，由Excel粘贴入Word后同时自动粘贴了大量Tab空，利用Word替换功能 将其删除：在Word中按“Ctrl+h”，调出“查找和替换”对话框，在查找内容中输入“^t”， 在替换框内不输入任何内容，如图6所示，然后点击“全部替换”，变为如图7所示。

用Windows自带的记事本新建一个文件，将图7中Word文件所有内容粘贴进记事本文 件，点击记事本“文件”-“保存”，保存类型选择“所有文件”，并键入文件名，文件后 缀为“.scr”，本例中文件命名为“d001_01.scr”，然后选择好文件夹，点击保存。

步骤2，控制点绘制脚本。

具体的，控制点绘制实为将断面曲线上的各个点直接绘制。在Excel文件中建立如图8 所示的内容：第列R为文本，统一输入“point”，第S列为文本，输入“空格”，第T列为 模型绘制起点距，第U列为文本，输入“，”，第V列为绘制高程。将图8中R2:V26区域数 据粘贴至Word文件，同样采用文本格式粘贴；共分2次替换，第一次替换同前，在查找内 容中输入“^t”，替换为中不输入任何内容；第二次替换在查找内容中输入“空格”，在 替换为框中输入一个空格，即：“”，替换完成后的结果如图9所示。再将图9中的文本 全部粘贴至已保存的脚本文件“d001_01.scr”后部。

步骤3，文字标注脚本。

具体的，文字标注脚本的功能是在每个控制点下依次标注模型断面号、分段号、模型 起点距、原型高程，在Excel文件中如图10所示。各列的内容说明如下：第X列为文本，统 一输入“text”；第Y列为“空格”；第Z列为断面板起点距；第AA列为“，”；第AB列为 文字标注高程。本例中文字标注高程位于控制点之下1cm；第AC列为“空格”；第AD列 表示标注文字高度，本例中单位mm，数值设为“5”；第AE为“空格”；第AF列表示文 字旋转角度，本实施例设为“0”；第AG为“空格”；第AH为断面号，同图4中的第A列； 第AI列为分隔符号“-”；第AJ列为分段号，同图4中的第K列；第AK列为分隔符号“-”； 第AL列为断面板起点距，同图4中的第E列；第AM列为分隔符号“-”；第AN列为原型高 程，同图4中的第C列。

其中，AutoCAD脚本文件为文本文件，扩展名为“.scr”，可使用文本编辑器来创建 脚本文件。与上述类似的，将图10中的X2:AN26区域数据粘贴至Word文件，并依次执行 如前文一样的两次替换，得到文本文件标注脚本文本，然后将该段文本复制添加至前面已 打开的文本“d001_01.scr”中，并保存。

步骤4，在AutoCAD中运行脚本。

具体的，打开AutoCAD软件，新建一个图形文件，在命令行键入：“script”并回车， 出现“选择脚本文件”对话框，在该对话框中选择上文创建的“d001_01.scr”文件。点 击“打开”，则在AutoCAD中绘制出断面控制线、控制点，并对每个控制点进行了标注。 在命令行中依次输入“zoom”回车，“e”回车，即显示出该断面板的全貌。

在命令行中输入“ddptype”，调出“点样式”对话框，点大小设置为5，选择“按绝 对单位设置大小”，点击确定。

步骤5，多个段面板绘制及位置调整。

具体的，按步骤1至步骤4所述方法制作脚本文件的方法，将第二段断面板绘制与一个 新的图层。

由于模型断面板在制作时需将图纸粘贴在木质胶合板上，使用AutoCAD出图时所用宽 幅打印机幅面宽度一般为1m，长度不限；但木质胶合板规格一般为长2.4m，宽1.2m，因 此断面板最长不应超过2.4m。根据以上限制，各断面板的绘制范围应为长2.4m，宽1m。 断面板宽可设为8cm，长度按断面长度设定，但如某个断面总长超过2.4m则需分段绘制。

为了将断面板的尺寸限制在长2.4m，宽1.2m的范围内，可在AutoCAD中绘制长2400， 宽1000的矩形，矩形框可作为调整参考位置，断面板应绘制于该矩形框之内。将断面板位 置进行调整，因不同断面板处于不同图层，可通过AutoCAD自带的快速选择工具选择整个 断面板。调整时可对整个断面板进行平移、旋转等操作。

步骤6，断面板制作。

具体的，将在AutoCAD中将预定的断面形状绘图机上按1∶1比例打印出图，每张图长 2.4m，宽1m，每张图与一张木质胶合板相对应，将图纸粘贴在胶合板上，按断面控制线 及辅助线切割，完成断面板制作。

采用本具体实施方式提供的技术方案，通过采用以文本的形式记录预定的断面形状， 并以脚本的形式在AutoCAD中绘制，不需进行复杂的编程处理，一般工程技术人员均可很 容易的掌握；在断面板绘制中充分考虑了一般出图打印机和制模木质胶合板的实际情况， 具有较强的实用性及较低的成本；本发明技术原理简单，易于操作，能节约大量人力物力， 值得在今后大量的河工模型试验中推广应用。

传统人工绘制断面板耗时耗力，工作量巨大，且需要绘制者具备一定的经验。两人配 合绘制一张1.2m长2.4m宽的断面板一般需0.5个工作日，而一般河工模型试验需绘制的断 面板数量为30-50张，断面板绘制工作十分耗时耗力。本发明技术是在计算机中绘制断面 板，工作量主要在断面数据处理，即图4中的数据表。实际操作当图4中的数据表一旦生成， 可通过直接替换断面号、起点距及高程数据自动生成其他断面的脚本文件，在计算机上绘 制一张长1m，宽2.4m的断面板实际操作时间不超过10分钟，大大节约了时间，并有效避 免了人工绘制断面板易出现的误差。当同一模型需要制作第二套断面板时，传统技术需重 新耗费人力绘制，而本技术生产的AutoCAD断面板图形可直接打印使用，无需再次绘制， 大大节省了人力成本。虽本技术增加了打印图纸成本，但该部分成本远小于人工绘制断面 板所需的人员成本。模型断面板制作是所有河工模型试验都必须进行的，本发明技术原理 简单，易于操作，能节约大量人力物力，值得在今后大量的河工模型试验中推广应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护 范围为准。