那棱格勒河水利枢纽工程BIM应用

一、项目概况

山那棱格勒河水利枢纽位于那棱格勒河中游，是国家172项节水供水重大水利工程，同时也是柴达木盆地水资源配置体系的骨干水源工程。该工程总投资23亿元，总工期54个月，水库总库容5.88亿立方米，装机容量24兆瓦。工程开发任务以供水、防洪为主，兼顾发电等综合利用，工程属于大（2）型沥青混凝土心墙坝。枢纽工程布置由拦河主坝，左岸副坝，右岸溢洪道、泄洪洞及引水发电建筑物等组成。主坝为沥青混凝土心墙堆石坝，最大坝高78米，坝轴线长676米。副坝为重力坝，最大坝高21米，坝轴线长144米。泄洪洞、引水发电洞及供水洞采用联合进水口。电站装机规模为24兆瓦，装设三台混流式水轮发电机组，采用大小机组布置方案，1台DN800调流调压阀，小机组采用1台3.4兆瓦机组，大机组采用2台10.3兆瓦机组。

二、项目重难点

项目区位于柴达木盆地的戈壁滩，生态脆弱，海拔3200米，年有效施工仅有8个月，坝基覆盖层深厚，防渗墙施工难度大。项目参建方众多，PMC管理模式为青海省内首次使用，具有重要的示范效应，为了解决上述问题，结合公司实际情况与制定的数字化设计标准，实施全专业链条数字化生产模式，并使用自主研发的“数字那河”管理系统，有效提高过程控制和产品交付标准化程度。那棱格勒河水利枢纽BIM实施贯穿于设计全过程及整个施工阶段，在可研阶段采用CATIA V5的模板应用，工具开发等有效提高了过程控制和产品交付的标准化程度。实现从CATIA V5到3DExperience平台的平滑过渡，从而为本项目全阶段、全专业、全链条的设计协同提供了技术保障，涵盖了水工、施工、电气、水机以及施工等水利水电工程所涉及的所有专业，保证了模型的完整性。产品交付阶段，将设计成果集成到水电联盟平台，可完成模型结构树浏览，属性查看，批注创建，测量，剖切等功能。可依据不同客户的需求，完成私人定制，实现传统图纸的附加值提升。

三、创新亮点

创新智能化设计模式：自主研发的重力坝能程序CAD，是一款满足工程需求的流程化正向设计软件，符合行业设计标准，易操作，无需绘制草图并智能完成一般可控设计，大幅提升工作效率。道路智能化设计在建模过程中将规范转化为程序语言，打破常规设计思路，将规范转换为程序语言让各个相关参数根据转弯半径R值自行判断。智能化设计道路的超高加宽，并用多截面进行缓和曲线段设计，实现了直线段与圆曲线段的完美衔接。电气行业首创性的开发理念，实现二维原理图，三维物理模型及属性信息的同平台集成，并且可以实现盘柜的柔性化自动装配。技术供水系统利用二维原理图直接驱动三维设备模型之间的管路连接，筛选三维设备模型之间管路的阀门规格等，可以做到优化管路设计，精准选型管件阀门等，增加了设计的精确度减少了校核工作量。

BIM+无人机融合：考虑到工程位于戈壁无人区，具有高海拔，严寒，沟通协调难等特点。引入BIM技术后，将从工程项目的组织管理和手段方面进行系统变革，开展创新无人区工作模式，该模式其核心是自动化和减少人体投入。

BIM+GIS融合：建设期数字管理系统基于BIM+GIS平台能够实现：实时动画演算、任意切换漫游视角、助力管理人员把控工程全局面貌。按照不同的方式进行模拟实现心墙坝从灌浆洞、固结灌浆、帷幕灌浆、防渗墙、大坝填筑物等工序级别的施工模拟，指导现场施工。可视化偏差分析结果，自动形成报表与分析报告，进行趋势分析，助力项目管理人员提出优选的方案。系统设计具有高内聚低耦合特点为后期运维管理提供集成与数据交换接口。

四、BIM为项目问题解决

改变设计理念，提高设计品质：BIM设计通过可视化的方式，避免人为因素造成的设计错误，提高了项目成果设计质量。数据级协同助推设计过程高度集成：基于统一的平台和数据架构进行设计阶段的项目管理、数字化设计、数据存储和信息沟通，实现了项目数据共享和可追溯以及项目、业务流程和数据的纵向一体化。BIM助力高效沟通：技术交流直接基于BIM模型进行讨论，使参建各方的沟通协调更加高效便捷，受到施工、监理及业主的一致认可。

五、BIM设计的价值

BIM对工作模式的改变：依托3DE平台，培养了一批既懂专业又善BIM的复合型人才，开创的数字设计业务全新的工作模式。BIM对设计流程的改变：自主研发基于流程设计的坝工智能设计程序，二维、三维连动的机电设备管理程序，电气智能化布置等系列专业设计流程系统，为水利水电工程设计的智能化、标准化、快速化奠定了良好的基础。BIM对建设管理的改变：自主开发应用可交付的数字那和管理系统，为参建各方的精细化管理提供帮助，为水利水电工程全寿期管理应用提供了可借鉴的实践经验。

（责任编辑：何雯丽）

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