近日，由國(guó)務(wù)院部署的國(guó)家172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程之一、粵港澳大灣區(qū)重大水利基礎(chǔ)設(shè)施——珠江三角洲水資源配置工程（以下簡(jiǎn)稱珠三角工程）全面通水。在這條跨越113.2公里的輸水工程背后，還有一條數(shù)字輸水工程隨之運(yùn)行。它就是珠三角工程全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)的地下數(shù)字“潛龍”。
2019年，當(dāng)珠三角工程正式開工之際，由水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院與三峽集團(tuán)所屬的上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱三峽上海院）聯(lián)合承擔(dān)的建設(shè)期智慧工程項(xiàng)目——BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)（一期）項(xiàng)目同步啟動(dòng)建設(shè)。3年后，珠三角工程全線48條盾構(gòu)隧洞順利貫通，運(yùn)營(yíng)期智慧工程項(xiàng)目——BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)（二期）項(xiàng)目隨之開始搭建。歷時(shí)5年多，一個(gè)覆蓋工程全生命周期的數(shù)字水利工程逐步顯現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)為工程建設(shè)與運(yùn)維插上了智慧的翅膀。
為工程建設(shè)配置一臺(tái)“CT機(jī)”
“全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)重在為工程建設(shè)提供輔助決策。”三峽上海院智慧工程研究院副院長(zhǎng)鄧鵬告訴記者，該平臺(tái)整合了“人、機(jī)、料、法、環(huán)”全要素監(jiān)測(cè)體系，可與工程建設(shè)過程中的安全、質(zhì)量、進(jìn)度、投資等核心管理數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，全態(tài)勢(shì)感知工程建設(shè)過程。
珠三角地區(qū)河網(wǎng)密布、路網(wǎng)交錯(cuò)、建筑密集。延綿百余公里且穿越珠三角核心城市群的珠三角工程，穿越高鐵4處、地鐵8處、高速公路12處、江河湖海16處。為了保護(hù)生態(tài)，減少土地占用，給灣區(qū)未來發(fā)展預(yù)留地表與淺層地下空間資源，珠三角工程創(chuàng)新性地選擇了“沿著地下走”的生態(tài)調(diào)水方案，即深埋式隧洞輸水方式。然而在地下40至60米處以深埋盾構(gòu)的方式進(jìn)行輸水管道建設(shè)，給工程建設(shè)、運(yùn)營(yíng)帶來諸多難題。
“珠三角地區(qū)地質(zhì)條件非常復(fù)雜，號(hào)稱‘地質(zhì)博物館’，進(jìn)行長(zhǎng)距離的盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)很大，周邊環(huán)境非常敏感，地下水等輕微變化都可能引起周邊建筑物的變形。”鄧鵬告訴記者，為了讓工程建設(shè)者對(duì)地下作業(yè)了如指掌，全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)提供了解決方案。
在全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)，工程師打開帶有地理信息數(shù)據(jù)的盾構(gòu)專題場(chǎng)景，即可直觀地看到盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)的進(jìn)程。“盾構(gòu)機(jī)走到哪里，它的上部結(jié)構(gòu)、地表樣貌變化都能在系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示。”鄧鵬表示，這相當(dāng)于為施工建設(shè)配置了一臺(tái)“CT機(jī)”，讓地面之下的變化一覽無余，建設(shè)者能直觀了解地下的施工進(jìn)展和工程周邊異常變化。
“平臺(tái)通過三維形式實(shí)時(shí)反映工程施工進(jìn)度、形象面貌和現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)成果。相較于傳統(tǒng)方式的紙質(zhì)記錄和圖表記錄分析，該平臺(tái)效率更高、更及時(shí)，實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)過程的實(shí)時(shí)狀態(tài)映射和未來風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。”鄧鵬告訴記者，這是全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)在大型水利工程建設(shè)過程中的第一次全方位使用。它并沒有完全替代原有的管理手段，但對(duì)提升工程建設(shè)管理的效率發(fā)揮了較大作用。
智慧水利建設(shè)是推動(dòng)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的路徑之一，通過數(shù)字技術(shù)賦能水利工程被寄予厚望。
“從工程實(shí)踐而言，全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用為智慧水利建設(shè)探索了全新建設(shè)模式。”鄧鵬告訴記者，“智慧水利工程建設(shè)中，數(shù)據(jù)真實(shí)、規(guī)范尤為可貴。此前，數(shù)字技術(shù)雖然在一些水利工程上已有所應(yīng)用，但多是參建單位各自為政，應(yīng)用系統(tǒng)分散，數(shù)據(jù)煙囪林立，實(shí)際應(yīng)用效果非常有限。”
在珠三角工程中，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用探索別具一格。“我們?cè)跀?shù)據(jù)治理方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)規(guī)范化創(chuàng)建、集成、治理和服務(wù)，通過建設(shè)制度和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了工程參建各方在工程建設(shè)數(shù)據(jù)管理過程中的職責(zé)。”鄧鵬表示，在工程的數(shù)據(jù)平臺(tái)中，施工單位負(fù)責(zé)創(chuàng)建數(shù)據(jù)，工程監(jiān)理會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行審核，數(shù)字工程咨詢單位對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)范性進(jìn)行復(fù)核，以此保障匯入數(shù)據(jù)的有效、可用。這恰恰是此前同類水利工程建設(shè)缺失的一環(huán)。
“隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利工程建設(shè)的規(guī)模越來越大，工程投資、建設(shè)周期和參建單位數(shù)量均頻頻打破歷史紀(jì)錄。這些大型水利工程建設(shè)過程中，大量龐雜的建設(shè)數(shù)據(jù)如何規(guī)范化治理和利用？制度標(biāo)準(zhǔn)尤為重要。”鄧鵬建議，將珠三角工程探索出的數(shù)據(jù)管理模式積極推廣，為其他國(guó)家重大水利工程建設(shè)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。
責(zé)任編輯： 江曉蓓
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