本報通訊員 徐麗 何強 曹思宇
記者 王琳
工作人員使用AR模型核對現場設備 本報通訊員 徐麗 供圖
碧波蕩漾的資水之上，湖南犬木塘水庫工程凝結著衡邵地區(qū)人民對于“解渴”的向往。
近日，國務院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程之一的犬木塘水庫樞紐工程土建進入掃尾階段，4臺機組已全部并網發(fā)電，灌區(qū)工程已全面開工，庫區(qū)工程正常施工。水庫總庫容約1.4億立方米，灌區(qū)設計灌溉面積113.16萬畝，計劃于2026年6月全面完工。工程完工后，年均可增產糧食1.4億公斤，有效解決70.2萬人的用水需求。
犬木塘水庫工程覆蓋范圍廣，建設內容龐大，參建單位多，施工任務重，建設信息多而雜，工程建設管理和運行維護面臨巨大挑戰(zhàn)，而依托新一代信息化技術構建的全要素數字化犬木塘水庫工程是解決該難題的有效手段。
圍繞灌溉、安全、智能三大主題，構建犬木塘水庫工程全要素數字化映射，全面實現具有“四預”(預報、預警、預演、預案)功能的水資源精準配置和調度、水旱災害防御、工程安全運行管理體系，助力打造行業(yè)內引領智慧水利數字李生工程、行業(yè)數字化轉型的雙標桿工程。
數字檔案館可實現一鍵檢索
過去，資料零散不成體系，查找資料需要通過檢索關鍵字分類查詢。如今，大木塘數字檔案館可以實現通過檢索工程區(qū)域、建筑物、部位等，快速找到該工程對象綁定的全部檔案資料。這歸功于工程BIM(建筑信息模型)擁有天然的數據匯聚優(yōu)勢，能夠承載各類工程建設信息，實現工程建設資料歸集管理。
數字檔案館是在工程竣工BIM模型及三維GIS(地理信息系統(tǒng))的基礎上，按照水利工程建設項目檔案管理要求建立的完整工程數字檔案，具備工程模型和工程資料交付管理、歸檔管理、信息檢索等功能，是與實體工程相一致的犬木塘數字工程。
打開數字檔案館頁面，可以看到有使用單位管理、用戶管理、權限控制、檔案接收、管理和利用等不同功能，能滿足各參建單位、不同級別用戶的交付使用。
湖南省水利發(fā)展投資有限公司犬木塘水庫建設分公司(以下簡稱犬木塘分公司)技術質量部工程師謝冰清介紹道:“犬木塘數字檔案館不僅保存著犬木塘水庫工程的全部檔案，還保存了工程設計階段、建設階段的過程資料。用戶既可以通過卷宗分類、文件名或內容的關鍵詞搜索到對應檔案，也能通過搜索建筑物名稱找到與其相關的全部檔案，極大提升了檔案的再利用性，不僅能為數字孿生犬木塘水庫工程的建設創(chuàng)造條件，也為后續(xù)的工程運行和維護管理提供便利?！?/p>
基于統(tǒng)一的數據庫體系，犬木塘數字檔案館還能支持各類結構化與非結構化數據、模型、資料和文件的整理、存儲和調用，同時提供數據接口服務，以滿足不斷擴展的應用需求。
增強現實技術將BIM模型帶到現場
以往傳統(tǒng)的施工主要依賴圖紙和人員經驗來確定構件的位置和安裝方式，很容易因為圖紙的解讀和施工環(huán)境的復雜程度而出現誤差。如今，BIM與AR(增強現實技術)的集成應用將工程模型和信息整合后投射到實際工程區(qū)域，工程設計與實際情況對比清晰明了，既有助于施工技術交底和技術培訓，提高施工質量，也能減少信息傳達誤差，提升工程技術問題的處理效率。
AR是在VR(虛擬現實技術)基礎上發(fā)展起來的一種計算機應用和人機交互技術，它通過實時算法將攝像機影像的位置及角度與圖像、視頻、3D模型相應部位和視角進行高精度融合，最終實現在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。
犬木塘分公司技術質量部部長打開 AR管理平臺，將平板電腦中的BIM模型與剛完成安裝的油水管路對齊，他說:“在施工過程中，我們對樞紐工程的整體及房內部重點設備區(qū)域進行了BIM建模。通過AR技術將BIM模型與實物進行對照可以很快發(fā)現與設計不符的部位，并及時通知相關人員整改。
通過同時運用BIM+AR技術，大木塘分公司將BIM模型帶到工程現場，輔助設計及施工方案現場落地，為竣工模型提供高精度的校驗手段，也為智慧化運維提供技術助力。
虛幻引擎技術助力模擬洪水演進
傳統(tǒng)的三維展示手段在真實感、交互性和光影效果等方面都差強人意，尤其是無法通過數據準確地模擬出水體運動，因而無法模擬洪水演進和消退情況。當下虛幻引擎技術通過多層網格覆蓋，真實還原水體，實現與水力學計算相一致的河道水流復雜仿真運動，模擬真實的洪水演進過程，助力數字李生水利工程的最終落地。
虛幻引擎是一款功能強大的三維場景開發(fā)引擎。只要將BIM模型、GIS數據和實景模型導入管理平臺，就可融合搭建成接近真實的三維場景，通過預先設置的數據生成洪峰演進、開閘泄洪、水位漲落等過程，還能通過實時數據真實反映洪水淹沒范圍。它擁有高度逼真的渲染系統(tǒng)，能打造出令人驚嘆的視覺效果，從細膩的構件建模到宏大的場景建模都不在話下，
犬木塘分公司智慧水利項目部負責人呂航說:“根據犬木塘水庫工程的需求結合虛幻引擎技術跨平臺兼容、開發(fā)效率高等特點，我們正在開發(fā)各類可視化應用，持續(xù)推動工程精細化、科學化管理，為運維階段的智慧水利應用實施打牢根基。”
責編：陳南松
來源：中國水利報
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