近日,由國(guó)務(wù)院部署的國(guó)家172项节水供水重大水利工程之一、粤港澳大湾區(qū)重大水利基础设施——珠江三角洲水资源配置工程(以下简称珠三角工程)全面通水。在这条跨越113.2公里的输水工程背后,还有(yǒu)一条数字输水工程随之运行。它就是珠三角工程全生命周期BIM+GIS系统平台项目建设的地下数字“潜龙”。
2019年,当珠三角工程正式开工之际,由水利部水利水電(diàn)规划设计总院与三峡集团所属的上海勘测设计研究院有(yǒu)限公司(以下简称三峡上海院)联合承担的建设期智慧工程项目——BIM+GIS系统平台(一期)项目同步启动建设。3年后,珠三角工程全線(xiàn)48条盾构隧洞顺利贯通,运营期智慧工程项目——BIM+GIS系统平台(二期)项目随之开始搭建。历时5年多(duō),一个覆盖工程全生命周期的数字水利工程逐步显现。数字技术為(wèi)工程建设与运维插上了智慧的翅膀。
為(wèi)工程建设配置一台“CT机”
“全生命周期BIM+GIS系统平台重在為(wèi)工程建设提供辅助决策。”三峡上海院智慧工程研究院副院長(cháng)邓鹏告诉记者,该平台整合了“人、机、料、法、环”全要素监测體(tǐ)系,可(kě)与工程建设过程中的安全、质量、进度、投资等核心管理(lǐ)数据进行融合,全态势感知工程建设过程。
珠三角地區(qū)河网密布、路网交错、建筑密集。延绵百余公里且穿越珠三角核心城市群的珠三角工程,穿越高铁4处、地铁8处、高速公路12处、江河湖(hú)海16处。為(wèi)了保护生态,减少土地占用(yòng),给湾區(qū)未来发展预留地表与浅层地下空间资源,珠三角工程创新(xīn)性地选择了“沿着地下走”的生态调水方案,即深埋式隧洞输水方式。然而在地下40至60米处以深埋盾构的方式进行输水管道建设,给工程建设、运营带来诸多(duō)难题。
“珠三角地區(qū)地质条件非常复杂,号称‘地质博物(wù)馆’,进行長(cháng)距离的盾构施工风险很(hěn)大,周边环境非常敏感,地下水等轻微变化都可(kě)能(néng)引起周边建筑物(wù)的变形。”邓鹏告诉记者,為(wèi)了让工程建设者对地下作业了如指掌,全生命周期BIM+GIS系统平台提供了解决方案。
在全生命周期BIM+GIS系统平台,工程师打开带有(yǒu)地理(lǐ)信息数据的盾构专题场景,即可(kě)直观地看到盾构机在地下掘进的进程。“盾构机走到哪里,它的上部结构、地表样貌变化都能(néng)在系统平台上实时显示。”邓鹏表示,这相当于為(wèi)施工建设配置了一台“CT机”,让地面之下的变化一览无余,建设者能(néng)直观了解地下的施工进展和工程周边异常变化。
“平台通过三维形式实时反映工程施工进度、形象面貌和现场安全监测成果。相较于传统方式的纸质记录和图表记录分(fēn)析,该平台效率更高、更及时,实现了工程建设过程的实时状态映射和未来风险预测。”邓鹏告诉记者,这是全生命周期BIM+GIS系统平台在大型水利工程建设过程中的第一次全方位使用(yòng)。它并没有(yǒu)完全替代原有(yǒu)的管理(lǐ)手段,但对提升工程建设管理(lǐ)的效率发挥了较大作用(yòng)。
探索水利工程数据管理(lǐ)新(xīn)模式
智慧水利建设是推动新(xīn)阶段水利高质量发展的路径之一,通过数字技术赋能(néng)水利工程被寄予厚望。
“从工程实践而言,全生命周期BIM+GIS系统平台的建设和应用(yòng)為(wèi)智慧水利建设探索了全新(xīn)建设模式。”邓鹏告诉记者,“智慧水利工程建设中,数据真实、规范尤為(wèi)可(kě)贵。此前,数字技术虽然在一些水利工程上已有(yǒu)所应用(yòng),但多(duō)是参建单位各自為(wèi)政,应用(yòng)系统分(fēn)散,数据烟囱林立,实际应用(yòng)效果非常有(yǒu)限。”
在珠三角工程中,数字技术应用(yòng)探索别具一格。“我们在数据治理(lǐ)方面实现了数据规范化创建、集成、治理(lǐ)和服務(wù),通过建设制度和标准,规范了工程参建各方在工程建设数据管理(lǐ)过程中的职责。”邓鹏表示,在工程的数据平台中,施工单位负责创建数据,工程监理(lǐ)会对数据的准确性进行审核,数字工程咨询单位对数据规范性进行复核,以此保障汇入数据的有(yǒu)效、可(kě)用(yòng)。这恰恰是此前同类水利工程建设缺失的一环。
“随着社会经济的发展,水利工程建设的规模越来越大,工程投资、建设周期和参建单位数量均频频打破历史纪录。这些大型水利工程建设过程中,大量庞杂的建设数据如何规范化治理(lǐ)和利用(yòng)?制度标准尤為(wèi)重要。”邓鹏建议,将珠三角工程探索出的数据管理(lǐ)模式积极推广,為(wèi)其他(tā)國(guó)家重大水利工程建设提供宝贵经验。(记者 何 亮)