渠道堤防土石方工程量计算编程原理分析 康李建(水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津,300250)摘要:渠道堤防设计时,经常要计算渠堤的填方和挖方等土石方工程量,应用计算几何算法编制程序,提高工程量计算的效率和精度
核心词:渠道堤防;土石方工程量;编程原理;计算几何1、前言计算机的出现使得诸多原本十分繁琐的工作得以大幅度简化,作为计算机科学的一种分支,计算几何重要研究解决几何问题的算法
在当代工程和数学领域,计算几何在图形学、机器人技术、超大规模集成电路设计和统计等诸多领域有着十分重要的应用
通过掌握计算几何的某些基本算法,应用计算几何的知识便能够解决工程中碰到的实际问题
在进行渠道堤防设计时,经常要计算渠堤的填方和挖方等土石方工程量,用手工计算费时又费力,并且容易出错,误差较大,如果编制电算程序来计算,就能够大大减轻设计人员的工作负担,提高计算速度,得到精确的工程量计算成果
而我们在编制电算程序时就要用到计算几何的某些算法
2、编程原理计算渠道堤防土石方工程量,必须有地形横断面资料和渠道堤防断面要素,把地形横断面上的点连起来就是一条折线,同样渠道堤防断面要素构成的点也能够连成一条折线,两条折线必定有多个交点,从而使这两条折线构成一种或数个多边形,我们只要计算出这一种或多个多边形的面积,渠道堤防的土石方工程量就能够精确的计算出来
由此可见,我们通过编程计算渠堤土石方工程量时,首先要判断上述两条折线的交点状况;另首先根据交点状况,判断各个多边形所代表的土石方挖填类型;然后计算出各个多边形的面积即可求出土石方工程量
1 折线交点 在实际工作中,求渠道内坡和地面线的交点,只规定出两条线段的交点即可;而要计算渠道外坡和地面线的交点,由于外坡与地面的交点为未知点,就需规定出由地面线构成的线段和由外坡构成的直线的交点
因此,在求折线交点时,需要用到的计算几何的算法涉及:判断两线段