金沙江乌东德水电站工程地质BIM应用与研究

朱志宏，康双双，肖云华

（水利水电工程BIM单项应用奖一等奖，获奖单位为长江勘测规划设计研究有限责任公司）

工程概况

乌东德水电站位于金沙江下游，以发电为主，兼顾防洪，并具有改善上游河段通航条件等作用。电站总装机容量10200MW，水库正常蓄水位975m，总库容74.08亿m³，为Ⅰ等大（1）型工程。工程勘测阶段采用地质BIM技术，极大地提高了工作效率、丰富了地质工作手段，助力乌东德水电站米级精准勘察。

BIM应用亮点

1.打通了勘察全过程地质BIM技术

乌东德地质BIM研究工作始于2008年，经实践研究结合需求，自主开发了数字化采集系统、数据库管理系统、三维地质建模系统、GIS综合管理平台等软件，打通了地质勘察全过程BIM技术。

2.顶层设计海量数据的采集和存储、维护、交互形式

数字化采集系统主要包括无人机航测、倾斜摄影、地质实景编录、钻孔APP、地质测绘系统APP等，高效采集数据实时传输至数据库。数据库管理系统顶层设计数据存储模式和数据流转交互形式，各环节地质信息数字化存储。一次录入多种应用，存储基础资料实时维护，既能出图，也可进行地质综合分析。

3.提出了三维地质建模不同地质体针对性解决方案

乌东德工程区地质条件复杂，传统三维地质建模方法难以解决所有难题。开发的三维地质建模系统，研究了各地质体针对性的三维建模解决方案。

4.探索自动智能建模技术

通过算法自动识别尖灭和透镜体，建立土层模型，该建模方法在乌东德库区移民工程安置房项目应用较多，建模效率高且保证精度，大大节省了工期。

5.完善的质量控制体系和成果校审机制

乌东德水电站

三维地质建模系统

信息入库时详细校核记录地质信息与地质过程，进行过程质量控制。通过各级不同方法对模型进行进行校审。完整的地质BIM成果校验机制和过程控制机制，保证了乌东德地质BIM成果质量。

6.全地质属性数据交互协同应用

开发了地质BIM成果与CATIA、3DE数据接口。传递几何属性和地质属性，实现了全地质属性不丢失与设计专业进行数据交互，设计人员不仅可以利用三维地质模型进行设计，还可以查看相关地质信息，作为三维协同设计的基础信息资料。

7.成果大量应用于勘测设计阶段

通过地质BIM成果进行坝线方案比选，优化导流洞布设方案，细化防渗帷幕方案，设计K25溶洞。进行施工开挖模拟、计算工程量、指导施工。利用地质BIM成果在软件中划分网格，输出进行三维数值模拟。

BIM应用经验

经过十余年的不断努力，精准查明了整个乌东德坝址的地质条件，解决了可能存在的地质问题，精准定位大坝、二道坝河床基岩面。经过施工开挖验证，坝基覆盖层、建基面岩体等关键性勘察成果均达到了米级精度。地质BIM技术的应用为乌东德工程施工保驾护航，大大缩短了工期，勘测周期节省了大量投资，得到了业主的高度评价，积累了业内良好口碑。在乌东德工程中逐渐研究完善了地质BIM技术，形成了完善的标准操作流程，逐步推广应用到本院20余个大中型项目中。