朱志宏,康雙雙,肖云華
(水利水電工程BIM單項應(yīng)用獎一等獎,獲獎單位為長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司)
烏東德水電站位于金沙江下游,以發(fā)電為主,兼顧防洪,并具有改善上游河段通航條件等作用。電站總裝機容量10200MW,水庫正常蓄水位975m,總庫容74.08億m3,為Ⅰ等大(1)型工程。工程勘測階段采用地質(zhì)BIM技術(shù),極大地提高了工作效率、豐富了地質(zhì)工作手段,助力烏東德水電站米級精準(zhǔn)勘察。
烏東德地質(zhì)BIM研究工作始于2008年,經(jīng)實踐研究結(jié)合需求,自主開發(fā)了數(shù)字化采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、三維地質(zhì)建模系統(tǒng)、GIS綜合管理平臺等軟件,打通了地質(zhì)勘察全過程BIM技術(shù)。
數(shù)字化采集系統(tǒng)主要包括無人機航測、傾斜攝影、地質(zhì)實景編錄、鉆孔APP、地質(zhì)測繪系統(tǒng)APP等,高效采集數(shù)據(jù)實時傳輸至數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)頂層設(shè)計數(shù)據(jù)存儲模式和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)交互形式,各環(huán)節(jié)地質(zhì)信息數(shù)字化存儲。一次錄入多種應(yīng)用,存儲基礎(chǔ)資料實時維護,既能出圖,也可進行地質(zhì)綜合分析。
烏東德工程區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,傳統(tǒng)三維地質(zhì)建模方法難以解決所有難題。開發(fā)的三維地質(zhì)建模系統(tǒng),研究了各地質(zhì)體針對性的三維建模解決方案。
通過算法自動識別尖滅和透鏡體,建立土層模型,該建模方法在烏東德庫區(qū)移民工程安置房項目應(yīng)用較多,建模效率高且保證精度,大大節(jié)省了工期。
烏東德水電站
三維地質(zhì)建模系統(tǒng)
信息入庫時詳細(xì)校核記錄地質(zhì)信息與地質(zhì)過程,進行過程質(zhì)量控制。通過各級不同方法對模型進行進行校審。完整的地質(zhì)BIM成果校驗機制和過程控制機制,保證了烏東德地質(zhì)BIM成果質(zhì)量。
開發(fā)了地質(zhì)BIM成果與CATIA、3DE數(shù)據(jù)接口。傳遞幾何屬性和地質(zhì)屬性,實現(xiàn)了全地質(zhì)屬性不丟失與設(shè)計專業(yè)進行數(shù)據(jù)交互,設(shè)計人員不僅可以利用三維地質(zhì)模型進行設(shè)計,還可以查看相關(guān)地質(zhì)信息,作為三維協(xié)同設(shè)計的基礎(chǔ)信息資料。
通過地質(zhì)BIM成果進行壩線方案比選,優(yōu)化導(dǎo)流洞布設(shè)方案,細(xì)化防滲帷幕方案,設(shè)計K25溶洞。進行施工開挖模擬、計算工程量、指導(dǎo)施工。利用地質(zhì)BIM成果在軟件中劃分網(wǎng)格,輸出進行三維數(shù)值模擬。
經(jīng)過十余年的不斷努力,精準(zhǔn)查明了整個烏東德壩址的地質(zhì)條件,解決了可能存在的地質(zhì)問題,精準(zhǔn)定位大壩、二道壩河床基巖面。經(jīng)過施工開挖驗證,壩基覆蓋層、建基面巖體等關(guān)鍵性勘察成果均達(dá)到了米級精度。地質(zhì)BIM技術(shù)的應(yīng)用為烏東德工程施工保駕護航,大大縮短了工期,勘測周期節(jié)省了大量投資,得到了業(yè)主的高度評價,積累了業(yè)內(nèi)良好口碑。在烏東德工程中逐漸研究完善了地質(zhì)BIM技術(shù),形成了完善的標(biāo)準(zhǔn)操作流程,逐步推廣應(yīng)用到本院20余個大中型項目中。