三维设计将为水电枢纽工程设计带来了巨大的变革,把设计推上了前所未有的高度。目前,适用于电站枢纽设计的三维设计方法和CAD/CAE集成化分析在水电工程中运用理论是两个国内水电行业三维设计研究的盲点。本文基于专业的三维基础软件平台,结合水电工程设计特点,在实际工程中实现了水电枢纽布置方案的三维设计。在此基础上创建了枢纽工程主体建筑物的三维参数化交互设计程序,大大提高了设计效率,开发了大型水电行业三维CAD/CAE集成化复合接口,初步完成了枢纽工程的三维CAD/CAE集成化设计方法的应用,为推动水电行业设计方法的革新提供参考。借鉴其他行业三维设计成功经验的同时,结合水电行业设计特点,选定Autodesk公司三维设计系列产品为工作平台,围绕电站枢纽的三维设计方法和CAD/CAE集成化分析在水电工程中运用两方面内容进行了研究:(1)提出了枢纽工程三维设计的整体流程,对三维设计技术在枢纽布置方案中运用的关键技术难题进行了分析,并提出了相应的解决方案,创立了一套适用于电站枢纽布置工作的三维设计方法。以其宗电站枢纽工程为依托,对本设计方法进行了验证,初步实现了枢纽工程的三维设计。(2)分析了CAD/CAE集成分析技术在枢纽布置中运用的技术路线,并开发了CAD/CAE集成化复合数据接口,实现了其宗枢纽工程典型建筑物的CAD/CAE集成化分析,给出了即时判别和反馈。在此基础上提出了CAD/CAE集成化分析下的设计修改快速反馈机制。(3)开发了枢纽主体建筑物三维参数化交互设计程序,为枢纽工程项目生命周期管理的实现提供了一定的技术支持。本文将集成CAD/CAE分析手段的三维设计技术运用到实际电站枢纽布置中,具有一定的推广应用价值。