旭龍水電站三維設(shè)計(jì)及BIM應(yīng)用

馮 敏，杜華冬，黃博豪

（水電工程BIM綜合應(yīng)用獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)單位為長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）

工程概況

旭龍水電站位于云南省德欽縣與四川省得榮縣交界的金沙江干流上游河段，是我國(guó)“西電東送”戰(zhàn)略部署中的重要工程，也是水電“十三五”規(guī)劃積極推進(jìn)項(xiàng)目。電站以發(fā)電為主要任務(wù)，裝機(jī)容量2400MW，多年平均年發(fā)電量103.19億kWh，總庫(kù)容8.29億m3。工程為Ⅰ等大（1）型工程，由擋水、泄水、消能、引水發(fā)電等建筑物組成。

旭龍水電站工程三維勘測(cè)設(shè)計(jì)模型

旭龍水電站工程效果圖

BIM應(yīng)用亮點(diǎn)

為充分體現(xiàn)“精細(xì)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)”的設(shè)計(jì)理念，旭龍水電站以“管理集成、數(shù)據(jù)集成和信息集成”為集成應(yīng)用內(nèi)容，以“組織協(xié)同、專業(yè)協(xié)同、多方協(xié)同和體系協(xié)同”為協(xié)同體系構(gòu)架，圍繞項(xiàng)目可研階段的重點(diǎn)工作內(nèi)容，以水利水電工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)，開(kāi)展BIM設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

以正向設(shè)計(jì)流程為依托，全面開(kāi)展三維策劃。旭龍水電站在BIM應(yīng)用過(guò)程中，梳理并固化形成一套BIM正向設(shè)計(jì)流程，依托設(shè)計(jì)流程，充分挖掘BIM技術(shù)核心價(jià)值，開(kāi)展項(xiàng)目頂層BIM規(guī)劃設(shè)計(jì)，指導(dǎo)項(xiàng)目BIM實(shí)施及管理。

以三維數(shù)字化勘測(cè)為助力，高效完成高山峽谷地區(qū)勘測(cè)工作。旭龍水電站壩址處河谷深切，地形險(xiǎn)峻，采用無(wú)人機(jī)、三維可視化地表掃描系統(tǒng)及野外地質(zhì)信息采集系統(tǒng)等數(shù)字化勘測(cè)手段，極大縮短了野外工作時(shí)間，提高了地形采集和建模效率，較傳統(tǒng)方法節(jié)約設(shè)計(jì)周期50%以上。

以工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為核心，進(jìn)行設(shè)計(jì)管理及在線任務(wù)分派，實(shí)施三維協(xié)同設(shè)計(jì)及應(yīng)用。在可研階段開(kāi)展了地質(zhì)、壩工、電站、施工、機(jī)電、金結(jié)、建筑等多專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)，結(jié)合項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)工作特點(diǎn)，以建筑物主要特征為核心進(jìn)行概化提煉，自主研發(fā)了一套與地形地質(zhì)條件相關(guān)聯(lián)的快速布置模板、智能化設(shè)計(jì)模塊，輔助項(xiàng)目前期多方案比選，快速完成了壩址、壩線、壩型及樞紐布置等八個(gè)方案的比選工作。

在選定推薦方案后，基于同一平臺(tái)和數(shù)據(jù)源，開(kāi)展參數(shù)化建模工作，構(gòu)建數(shù)據(jù)資源庫(kù)。基于三維參數(shù)化模型，進(jìn)行三維出圖、有限元計(jì)算、仿真應(yīng)用等應(yīng)用工作，全面提升設(shè)計(jì)品質(zhì)。

BIM應(yīng)用效果

通過(guò)旭龍水電站BIM設(shè)計(jì)實(shí)施，歸納了水工建筑物三維協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程，并積累了數(shù)據(jù)資源庫(kù)，新增水工參數(shù)化模板庫(kù)300余個(gè)、機(jī)電專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件2000余個(gè)，成果應(yīng)用涵蓋二維出圖、計(jì)算分析、仿真應(yīng)用、管理應(yīng)用等各個(gè)維度，初步實(shí)現(xiàn)了旭龍項(xiàng)目的平臺(tái)化、流程化、標(biāo)準(zhǔn)化和可視化管理，有效保證了工程時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求，同時(shí)大幅提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，為業(yè)主提供了更優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)和咨詢服務(wù)。

各專業(yè)三維模型構(gòu)建

BIM在項(xiàng)目中的應(yīng)用