托巴水電站

■ 梁暉 葉銳

托巴水電站

■ 梁暉 葉銳

首個(gè)采用三維協(xié)同設(shè)計(jì)的項(xiàng)目

位于中國云南省迪慶州的托巴水電站項(xiàng)目估算總投資約153億元，裝機(jī)容量1 400 MW。計(jì)劃的設(shè)計(jì)時(shí)間僅24個(gè)月，實(shí)施Bentley的三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)，在39 d內(nèi)完成了原本需要6個(gè)月的設(shè)計(jì)工作，有助于滿足嚴(yán)苛的工期要求。

通過將ProjectWise?和Bentley Navigator與 Bentley PlantSpace?、Bentley Architecture、Structural Modeler、Bentley Substation?、promis?e?和GEOPAK?Civil Engineering SuiteTM結(jié)合使用，提升了設(shè)計(jì)效率，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間的溝通和多專業(yè)配合也有所加強(qiáng)。通過 ProjectWise，現(xiàn)場設(shè)計(jì)人員與位于湖南長沙的中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司（簡稱中南勘測院）總部之間建立聯(lián)系，確保所有人員都遵循企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并使用最新文件版本。借助這一技術(shù)，在管理企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面節(jié)約了 50%的成本。

現(xiàn)場環(huán)境和工期的制約

托巴水電站是中國在瀾滄江上建造的第4座梯級(jí)大壩。該項(xiàng)目不僅能夠每年產(chǎn)生63.6億kW?h的電能，而且還提供蓄水容量為10.4億m3的水庫。電能和水資源將共同促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

該水電站是在受周邊環(huán)境制約、現(xiàn)場條件較差的情況下建造的。為滿足僅75個(gè)月的緊迫項(xiàng)目工期要求 （即24個(gè)月的準(zhǔn)備時(shí)間、39個(gè)月的施工時(shí)間和12個(gè)月的后期施工時(shí)間），中南勘測院在現(xiàn)場辦公室、長沙總部和云南省迪慶州部署了由60～80名設(shè)計(jì)人員組成的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。

復(fù)雜的水利工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目涉及多個(gè)專業(yè)，包括測繪、地質(zhì)學(xué)、施工、土木工程、水輪機(jī)工程、電氣工程設(shè)計(jì)和建筑學(xué)。過去，所有項(xiàng)目文件都被分發(fā)給設(shè)計(jì)人員和特定審查者進(jìn)行文件審查。文檔控制和審查十分困難。現(xiàn)有二維設(shè)計(jì)軟件不支持三維協(xié)同設(shè)計(jì)、多專業(yè)之間的協(xié)同工作以及文檔控制和標(biāo)準(zhǔn)化的項(xiàng)目目標(biāo)。

三維設(shè)計(jì)環(huán)境提供準(zhǔn)確的設(shè)備布局可視化

加快設(shè)計(jì)流程的專項(xiàng)軟件

采用三維設(shè)計(jì)軟件，改進(jìn)工作流程效率、促進(jìn)各專業(yè)之間的協(xié)同工作，提升項(xiàng)目管理能力。僅40 d，設(shè)計(jì)人員就已能夠在項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作中使用各種專項(xiàng)軟件。專項(xiàng)軟件包括用于連接分處于各地的團(tuán)隊(duì)成員和信息的ProjectWise?；用于動(dòng)態(tài)審查和分析的Bentley Navigator；用于管道整體設(shè)計(jì)和建模的Bentley PlantSpace?；用于建筑信息建模（BIM）的Bentley Architecture；用于BIM設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)文檔制作的Structural Modeler；用于智能電氣和物理變電站設(shè)計(jì)的 Bentley Substation?；用于電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的promis·e?以及用于公路和運(yùn)輸類基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的GEOPAK?Civil Engineering SuiteTM。

在協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境中，幾個(gè)專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)能夠使用多個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)處理一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并可隨時(shí)參考彼此的設(shè)計(jì)工作，極大縮短了專門團(tuán)隊(duì)之間的合作時(shí)間，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提升了設(shè)計(jì)效率。無論在哪里工作，或者涉及什么專業(yè)，ProjectWise?確保了設(shè)計(jì)工作的標(biāo)準(zhǔn)化。通過ProjectWise?，文檔控制得到簡化，項(xiàng)目管理效率得到極大提升。

三維模型的可視化空間布局

三維設(shè)計(jì)技術(shù)提供更加清楚、直觀和生動(dòng)的設(shè)計(jì)工作表達(dá)。通過三維模型，結(jié)構(gòu)和設(shè)備的空間布局關(guān)系顯而易見。三維設(shè)計(jì)環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)許多在二維中很難實(shí)現(xiàn)的空間布局模式。此外，具有復(fù)雜形狀的設(shè)備可在多維環(huán)境中動(dòng)態(tài)顯示，使它們一目了然。借助該技術(shù)，布局設(shè)計(jì)時(shí)間從1—2 w縮短為不到8 h。

通過執(zhí)行碰撞檢查和模型驗(yàn)證，減少了錯(cuò)誤、疏忽和結(jié)構(gòu)內(nèi)部布局的沖突，使得設(shè)計(jì)更加合理，空間使用得到優(yōu)化。Bentley軟件的碰撞檢查功能極大減少了錯(cuò)誤、疏忽和專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)之間的沖突，工作成果的準(zhǔn)確度由此提升80%～90%。另外，通過充分利用Bentley Navigator和i-models的主要功能，在參與設(shè)計(jì)人員數(shù)量相同的情況下，極大減少了設(shè)計(jì)人員處理施工現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)和組件沖突所需的時(shí)間。

三維設(shè)計(jì)還體現(xiàn)了其在早期比選和選擇大壩工程設(shè)計(jì)計(jì)劃期間的巨大優(yōu)勢(shì)，僅需5～8 h就可以完成過去2 w的挖掘計(jì)劃。此外，還可實(shí)現(xiàn)執(zhí)行快速、準(zhǔn)確度更高的項(xiàng)目工作量統(tǒng)計(jì)。

三維模型用于繪制二維圖、生成自動(dòng)項(xiàng)目工作量規(guī)劃，并減少后續(xù)設(shè)計(jì)工作量。最終出圖時(shí)間從2～3 d縮短為1天。三維模型可以進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)周期的優(yōu)化，包括自動(dòng)二維圖生成和項(xiàng)目工作量計(jì)算，從而縮短設(shè)計(jì)時(shí)間并提高效率。

設(shè)計(jì)信息為運(yùn)營提供支持

中南勘測院所實(shí)施的三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)也為水電站的業(yè)主運(yùn)營商帶來了益處。通過建立項(xiàng)目工程數(shù)據(jù)庫，發(fā)電站的整個(gè)生命周期的材料和維護(hù)信息都以統(tǒng)一的方式提供，確保數(shù)據(jù)的有效性、精確性和一致性。設(shè)備維護(hù)管理、員工培訓(xùn)和報(bào)告演示都可使用三維模型快速輕松實(shí)現(xiàn)。由此，系統(tǒng)運(yùn)營和員工工作效率得到極大提升。

梁暉：中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司數(shù)字工程中心，主任，湖南 長沙，410014

葉銳：中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司數(shù)字工程中心，主任，湖南 長沙，410014

責(zé)任編輯苑曉蒙