托巴水電站

■ 梁暉 葉銳

托巴水電站

■ 梁暉 葉銳

首個采用三維協同設計的項目

位于中國云南省迪慶州的托巴水電站項目估算總投資約153億元，裝機容量1 400 MW。計劃的設計時間僅24個月，實施Bentley的三維協同設計技術，在39 d內完成了原本需要6個月的設計工作，有助于滿足嚴苛的工期要求。

通過將ProjectWise?和Bentley Navigator與 Bentley PlantSpace?、Bentley Architecture、Structural Modeler、Bentley Substation?、promis?e?和GEOPAK?Civil Engineering SuiteTM結合使用，提升了設計效率，項目團隊之間的溝通和多專業配合也有所加強。通過 ProjectWise，現場設計人員與位于湖南長沙的中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司（簡稱中南勘測院）總部之間建立聯系，確保所有人員都遵循企業標準并使用最新文件版本。借助這一技術，在管理企業標準方面節約了 50%的成本。

現場環境和工期的制約

托巴水電站是中國在瀾滄江上建造的第4座梯級大壩。該項目不僅能夠每年產生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該地區的經濟發展。

該水電站是在受周邊環境制約、現場條件較差的情況下建造的。為滿足僅75個月的緊迫項目工期要求 （即24個月的準備時間、39個月的施工時間和12個月的后期施工時間），中南勘測院在現場辦公室、長沙總部和云南省迪慶州部署了由60～80名設計人員組成的項目團隊。

復雜的水利工程設計項目涉及多個專業，包括測繪、地質學、施工、土木工程、水輪機工程、電氣工程設計和建筑學。過去，所有項目文件都被分發給設計人員和特定審查者進行文件審查。文檔控制和審查十分困難。現有二維設計軟件不支持三維協同設計、多專業之間的協同工作以及文檔控制和標準化的項目目標。

三維設計環境提供準確的設備布局可視化

加快設計流程的專項軟件

采用三維設計軟件，改進工作流程效率、促進各專業之間的協同工作，提升項目管理能力。僅40 d，設計人員就已能夠在項目設計工作中使用各種專項軟件。專項軟件包括用于連接分處于各地的團隊成員和信息的ProjectWise?；用于動態審查和分析的Bentley Navigator；用于管道整體設計和建模的Bentley PlantSpace?；用于建筑信息建模（BIM）的Bentley Architecture；用于BIM設計和結構系統文檔制作的Structural Modeler；用于智能電氣和物理變電站設計的 Bentley Substation?；用于電氣控制系統設計的promis·e?以及用于公路和運輸類基礎設施設計的GEOPAK?Civil Engineering SuiteTM。

在協同設計環境中，幾個專項團隊能夠使用多個應用程序同時處理一個設計項目，并可隨時參考彼此的設計工作，極大縮短了專門團隊之間的合作時間，增強了團隊協作，提升了設計效率。無論在哪里工作，或者涉及什么專業，ProjectWise?確保了設計工作的標準化。通過ProjectWise?，文檔控制得到簡化，項目管理效率得到極大提升。

三維模型的可視化空間布局

三維設計技術提供更加清楚、直觀和生動的設計工作表達。通過三維模型，結構和設備的空間布局關系顯而易見。三維設計環境可以實現許多在二維中很難實現的空間布局模式。此外，具有復雜形狀的設備可在多維環境中動態顯示，使它們一目了然。借助該技術，布局設計時間從1—2 w縮短為不到8 h。

通過執行碰撞檢查和模型驗證，減少了錯誤、疏忽和結構內部布局的沖突，使得設計更加合理，空間使用得到優化。Bentley軟件的碰撞檢查功能極大減少了錯誤、疏忽和專項團隊之間的沖突，工作成果的準確度由此提升80%～90%。另外，通過充分利用Bentley Navigator和i-models的主要功能，在參與設計人員數量相同的情況下，極大減少了設計人員處理施工現場的結構和組件沖突所需的時間。

三維設計還體現了其在早期比選和選擇大壩工程設計計劃期間的巨大優勢，僅需5～8 h就可以完成過去2 w的挖掘計劃。此外，還可實現執行快速、準確度更高的項目工作量統計。

三維模型用于繪制二維圖、生成自動項目工作量規劃，并減少后續設計工作量。最終出圖時間從2～3 d縮短為1天。三維模型可以進行整個設計周期的優化，包括自動二維圖生成和項目工作量計算，從而縮短設計時間并提高效率。

設計信息為運營提供支持

中南勘測院所實施的三維協同設計技術也為水電站的業主運營商帶來了益處。通過建立項目工程數據庫，發電站的整個生命周期的材料和維護信息都以統一的方式提供，確保數據的有效性、精確性和一致性。設備維護管理、員工培訓和報告演示都可使用三維模型快速輕松實現。由此，系統運營和員工工作效率得到極大提升。

梁暉：中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司數字工程中心，主任，湖南 長沙，410014

葉銳：中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司數字工程中心，主任，湖南 長沙，410014

責任編輯苑曉蒙