來源 | 科技日報

珠江三角洲水資源配置工程中的高新沙泵站調壓塔

?近日，由國務院部署的國家172項節(jié)水供水重大水利工程之一、粵港澳大灣區(qū)重大水利基礎設施——珠江三角洲水資源配置工程（以下簡稱珠三角工程）全面通水。在這條跨越113.2公里的輸水工程背后，還有一條數字輸水工程隨之運行。它就是珠三角工程全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺項目建設的地下數字“潛龍”。

2 019年，當珠三角工程 正式開工之際，由水利部水利水電規(guī)劃設計總院與三峽集團所屬的上海勘測設計研究院有限公司（以下簡稱三峽上海院）聯合承擔的建設期智慧工程項目——BIM+GIS系統(tǒng)平臺（一期）項目同步啟動建設。3年后，珠三角工程全線48條盾構隧洞順利貫通，運營期智慧工程項目——BIM+GIS系統(tǒng)平臺（二期）項目隨之開始搭建。歷時5年多，一個覆蓋工程全生命周期的數字水利工程逐步顯現。數字技術為工程建設與運維插上了智慧的翅膀。

為工程建設配置一臺“CT機”

“全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺重在為工程建設提供輔助決策。” 三峽上海院智慧工程研究院副院長鄧鵬告訴記者，該平臺整合了“人、機、料、法、環(huán)”全要素監(jiān)測體系，可與工程建設過程中的安全、質量、進度、投資等核心管理數據進行融合，全態(tài)勢感知工程建設過程。

珠三角地區(qū)河網密布、路網交錯、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。為了保護生態(tài)，減少土地占用，給灣區(qū)未來發(fā)展預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米處以深埋盾構的方式進行輸水管道建設，給工程建設、運營帶來諸多難題。

“珠三角地區(qū)地質條件非常復雜，號稱‘地質博物館’，進行長距離的盾構施工風險很大，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，為了讓工程建設者對地下作業(yè)了如指掌，全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺提供了解決方案。

在全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺，工程師打開帶有地理信息數據的盾構專題場景，即可直觀地看到盾構機在地下掘進的進程。“盾構機走到哪里，它的上部結構、地表樣貌變化都能在系統(tǒng)平臺上實時顯示。”鄧鵬表示，這相當于為施工建設配置了一臺“CT機”，讓地面之下的變化一覽無余，建設者能直觀了解地下的施工進展和工程周邊異常變化。

“平臺通過三維形式實時反映工程施工進度、形象面貌和現場安全監(jiān)測成果。相較于傳統(tǒng)方式的紙質記錄和圖表記錄分析，該平臺效率更高、更及時，實現了工程建設過程的實時狀態(tài)映射和未來風險預測。”鄧鵬告訴記者，這是全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺在大型水利工程建設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，但對提升工程建設管理的效率發(fā)揮了較大作用。

探索水利工程數據管理新模式

智慧水利建設是推動新階段水利高質量發(fā)展的路徑之一，通過數字技術賦能水利工程被寄予厚望。

“從工程實踐而言，全生命周期BIM+GIS系統(tǒng)平臺的建設和應用為智慧水利建設探索了全新建設模式。”鄧鵬告訴記者，“智慧水利工程建設中，數據真實、規(guī)范尤為可貴。此前，數字技術雖然在一些水利工程上已有所應用，但多是參建單位各自為政，應用系統(tǒng)分散，數據煙囪林立，實際應用效果非常有限。”

在珠三角工程中，數字技術應用探索別具一格。“我們在數據治理方面實現了數據規(guī)范化創(chuàng)建、集成、治理和服務，通過建設制度和標準，規(guī)范了工程參建各方在工程建設數據管理過程中的職責。”鄧鵬表示，在工程的數據平臺中，施工單位負責創(chuàng)建數據，工程監(jiān)理會對數據的準確性進行審核，數字工程咨詢單位對數據規(guī)范性進行復核，以此保障匯入數據的有效、可用。這恰恰是此前同類水利工程建設缺失的一環(huán)。

“隨著社會經濟的發(fā)展，水利工程建設的規(guī)模越來越大，工程投資、建設周期和參建單位數量均頻頻打破歷史紀錄。這些大型水利工程建設過程中，大量龐雜的建設數據如何規(guī)范化治理和利用？制度標準尤為重要。”鄧鵬建議，將珠三角工程探索出的數據管理模式積極推廣，為其他國家重大水利工程建設提供寶貴經驗。