筆者從大學畢業后一直從事水利設計行業，工作中最讓人頭大的問題是修改，短短一條意見就可能讓整個項目重頭再來一遍，特別在河道項目上，一個簡單的堤線修改，平縱橫就會再來一遍。
一個偶然的機會，筆者接觸了Civil3D，被其強大的"一處變，處處變"的特點所吸引，隨著不斷地學習，筆者將其應用到了河道設計中。
本文主要介紹在河道設計上的常規設計軟件以及其瓶頸、Civil3D的優勢、Civil3D的河道設計流程和Civil3D的瓶頸。
ZDM軟件以作者名字簡稱命名，是水工設計人員必備的制圖工具，也正如其用戶手冊開篇介紹“使用它的專業部分，綜合效率可提高數10倍以上”，它在渠道、河道、管線等專業設計上應用廣泛。
雖然ZDM極大地提高了水利設計師的生產效率，但還是有不少瓶頸，比如平縱橫不能同步更新，用戶界面老化等。
Civil3D是一款面相對象的軟件，對象與對象之間相互關聯，在對象模型中，一個對象中發生的更改可以自動傳遞給目標關聯對象。
例如，如果重新設計了一條路線曲線，則所有將該路線作為基準線的放坡都會被相應修改。
此外，所有相關的樁號標注、標簽和其他特定于此路線的數據都將得到更新。也就是“一處變，處處變”，這樣可以解決讓設計師頭大的版本修改問題。
利用Civil3D進行河道設計的主要設計流程為：曲面生成--平面堤線設計--縱斷面設計--裝配設計--河道模型生成--生成橫斷面圖--工程量計算--出圖。
Civil3D生成曲面的方式有很多種方式，如果有CAD測量圖的話，可以通過等高線和高程點生成地形曲面，當然除此之外，也可以通過DEM、點云、GIS數據等文件創建地形曲面。
地形曲面的創建是設計流程的第一步，也是非常重要的一步，因為它和后面的斷面圖以及土方工程量有著直接的關系。
路線設計在Civil3D中是非常強大的功能。在做河道堤線設計的時候可以人為拖動交點的位置，并保持圓弧半徑不變，且始終保持與直線的相交狀態。
在生成完曲面和平面堤線后就可以在其基礎之上做縱斷面的設計，設計縱斷面的繪制流程基本與路線繪制流程相似，除此之外也可以通過數據文件、CAD直線和樣條曲線生成縱斷面。
裝配設計是整個設計流程中的核心。Civil3D中的裝配（Assembly）可以理解成典型橫斷面，裝配是由部件（Subassembly）組成的，部件又可以理解成典型橫斷面中的擋墻、馬道、路面、邊坡等。
Civil3D有內置的部件和裝配，但大部分是基于道橋專業，沒有專門的水利工程的部件或裝配，很多初學者都止步于此。
若想攻克此難關，必須利用二次開發。好消息是Autodesk公司給Civil3D搭配了一個強大的可視化二開軟件：部件編輯器（Subassembly Composer），利用部件編輯器基本可以完成任一部件。
在完成平縱橫的設計之后就可以生成模型了，Civil3D中把這一步叫做道路模型生成。模型生成的過程就是裝配按路線和設計縱斷面放樣的過程，從而點生成線，線生成面。建模完成后，可以進行三維查看。
對于設計而言，建模不是最終目的，我們的最終目的是出圖和工程量的計算。
利用采樣線功能，將曲面和河道模型添加為采樣源，之后利用橫斷面圖功能，生成橫斷面圖。當然，生成標準的橫斷面圖是比較復雜的一個過程，因為它要利用到代碼集，通過代碼集中的點、線、面代碼來控制橫斷面的樣式和標簽。
工程量計算有兩個部分，即土方計算和材質計算，開挖回填計算屬于土方計算，混凝土、漿砌石方量計算等屬于材質計算。通過生成開挖曲面并將其作為橫斷面的采樣源，與地形曲面作比較計算，最終可生成土方計算成果。同理可以生成材質體積表。
出圖作為整個設計流程的最后一步，也是相對較復雜的一步，需要利用圖紙集功能并定制出圖樣板。前期的準備功能可能需要花費點精力，但準備工作做完后，后面出圖會非常高效，以下是Civil3D的出圖效果：
由于Civil3D是面相對象的，較面相過程的軟件（CAD）不那么靈活，現階段筆者發現Civil3D的瓶頸主要有兩點：
平面圖的控制點、縱斷面的設計線標注、橫斷面坡面草的繪制等功能在現階段無法在Civil3D中實現。
這是Autodesk軟件的通病，打開的dwg文件都會存在內存里，隨著文件越大，使用一些功能會特別卡頓。很多時間會浪費在等待進度條上。
ivil3D雖然和CAD的界面極其相似，但操作邏輯是完全不同的，對于初學者上手較難。但如果掌握了其面相對象的邏輯和每個對象的特點，學習起來會事半功倍。
Civil3D并非為水利專業定制的軟件，所以在規范出圖上還存在諸多難題，但如果熟練掌握部件編輯器甚至二次開發，我相信很多難題會迎刃而解。
最后，Civil3D是很可期的一款能夠提高設計效率的軟件，歡迎感興趣的水利設計師能夠加入學習
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