實施水利工程三維協(xié)同設計的探討

1、    實施水利工程三維協(xié)同設計的探討    王秋紅摘    要：水利工程投資大、工期長，加上覆蓋范圍廣，因此亟需先進的技術為依托，對項目的質量、投資和進度進行嚴格的把關。水利工程三維協(xié)同設計能實現(xiàn)前期水利工程的樞紐布局，并且基于bim技術對水利工程進行協(xié)同管理，能極大地方便工程進度的控制和提升信息化程度。關鍵詞：水利工程;三維協(xié)同設計;實踐探討1  當下中國水利工程發(fā)展現(xiàn)狀水利工程是一個非常復雜的工程，其空間、時間、協(xié)同上都需要協(xié)同發(fā)展，在空間上，一個成功的水利工程設計需要考慮水、陸、空三方面，做到協(xié)同一致，水利工程需要根

2、據(jù)降水匯流的入庫和下閘儲水能力分析水庫的容量，此外在施工前需要對水利工程施工地點的地質環(huán)境進行勘測，分析施工地點的土質條件能否滿足蓄水的要求，此外在壩體的穩(wěn)固性、地震預防等多方面都需要照顧到。加上水利工程的建設不是一蹴而就，其建設周期從幾年到幾十年不等，并且需要協(xié)調政府、監(jiān)理、建設單位、設計人員等多部門，否則就難以實施和進展下去。在當下，隨著時代的發(fā)展和社會的進步，水利工程應當向著智慧水利的方向發(fā)展，建造技術跟得上、管理水平能提升，就當下來看，這只是一種非常理想化的假設，水利工程的復雜性導致了信息化建設的開展緩慢。2  實施水利工程三維協(xié)同設計的必要性分析2.1  分級實施

3、，責任到人，提高工程的開展效率水利工程三維協(xié)同設計中，采用任務分解的模式讓設計流程規(guī)范化、合理化。以南水北調京石段為例，其渠道200.4千米，在水利工程三維協(xié)同設計中采用了三級分配模式。流程上分為三步：一級流程由水利工程三維協(xié)同設計領導小組開展，分配任務并且做好時間的控制;二級流程下放到設計任務執(zhí)行處;三級任務明確到個人，一級流程主要是制定項目的發(fā)展大方向和時間節(jié)點，二三流程為水利工程三維協(xié)同設計的重點。第二階段任務分配至水工各處和規(guī)劃處等部門，實現(xiàn)項目資料的提交-建筑物建模-模型總裝流程;三級流程則實現(xiàn)項目的具體分配，包括渠道、大型建筑物、建筑結構、景觀綠化、給排水等分解任務的實施。水利工程

4、三維協(xié)同設計工作的流程非常清晰，能準確分配人員的職能，并且對項目的整體流程開展費用有個明晰的把控。2.2  提升設計效率，便于后續(xù)設計圖的優(yōu)化協(xié)同設計的概念很早就有了，相比傳統(tǒng)的協(xié)同設計，三維協(xié)同設計能會更有效的實現(xiàn)協(xié)調卡傳遞流程的實現(xiàn)。傳統(tǒng)的協(xié)同設計需要簽字蓋章下發(fā)執(zhí)行文件后，倘若有變更之處，就要對部件數(shù)據(jù)重新輸入后再次進行詳細設計，這樣一來會有部件設計的重復輸入。三維協(xié)同設計采用總體設計骨架鍵入后，通過三維協(xié)調卡繪圖執(zhí)行簽字蓋章的階段，同時利用3d骨架模型和layout布置圖結合，以傳達設計變更和部件的方案設計。這樣一來能消除了書面文件的等待時間，同時部件可以跟著總體進行實時修改

5、，避免了再度輸入可能導致的輸入錯誤，也能實現(xiàn)設計的協(xié)調性。2.3  準確表達技術人員設計意圖水利工程三維協(xié)同設計能應用于水利建筑的多方面，覆蓋從勘探測繪、水工設計、施工組織、工程投資和質量監(jiān)測等多環(huán)節(jié)，實現(xiàn)全過程協(xié)同。因為水利工程三維協(xié)同設計采用參數(shù)化的設計，因此在后續(xù)的審核上能方便校審工作的開展，加上后期還會渲染上環(huán)境、地質等條件，能對水利工程與周邊環(huán)境的協(xié)調性和合理性進行分析和良好的把控。水利工程三維協(xié)同設計的最大好處就是非常直觀，能將設計師的設計意圖準確地表達出來，并且能很直觀地展現(xiàn)多方案的對比分析，從而得到最優(yōu)方案。即使是后續(xù)的修改上，其相比傳統(tǒng)的協(xié)同設計都更加人性化，避免了

6、大量人力的浪費，從而實現(xiàn)人員的高效利用。3  實施水利工程三維協(xié)同設計的實踐探討水利工程中三維協(xié)同設計的融合發(fā)展影響因素眾多，設計環(huán)境、資金儲備、設計公司的能力等等都會對三維協(xié)同設計的水平起到影響。因此在設計的時候也要盡可以規(guī)避設計部門的沖突，保證設計的合規(guī)性和科學性。3.1  廣納專業(yè)人才，建立完善的人才儲備庫建筑人員應當加強自身素養(yǎng)，在工程相關軟件的操作上需要非常成熟，能實現(xiàn)畫圖-修圖-文件導入-建模-導入環(huán)境-渲染出圖的全過程，力求達到精通的程度，這樣才能令軟件為人所用。在實施水利工程三維協(xié)同設計的時候，設計人員應當明確三維協(xié)同設計的工作要點和使用流程，對設計出圖的流

7、程也非常熟悉，做到運籌帷幄，能針對環(huán)境定制出適合的三維協(xié)同設計方案。在人才的儲備上仍然非常缺乏，因此相關建設單位和政府部門應當加大人才的采納力度，建設完備且高素質的人才儲備庫。從專家人員、開發(fā)人員和設計人員三方面著手，建立一批懂設計、會操作、有經(jīng)驗的專業(yè)技術人才團隊。政府部門應當出臺相關的政策，加強三維協(xié)同設計的業(yè)務指導和行業(yè)服務力度，從政策上推動三維協(xié)同設計的發(fā)展和創(chuàng)新。3.2  加大投資力度，建立完善的技術服務平臺建設方和投資單位應當建立三維設計技術研發(fā)和應用團隊，引入先進的設計技術，加大對水利工程設計軟件的開發(fā)和應用。目前市場上已經(jīng)有大壩、隧洞的三維協(xié)同設計系統(tǒng)出現(xiàn)，以應對相關

8、的參數(shù)化設計，但是在水利工程上，因為系統(tǒng)上合計復雜、規(guī)模龐大等問題難以實施。建設單位和政府相關部門應當加快投資力度，根據(jù)水利工程的行業(yè)特點、軟件的使用情況和資金的使用情況，不斷完善水利設計的硬件環(huán)境和資金供應。可以搭建在線設計協(xié)同平臺，供不同部門的設計人員交流溝通，該平臺在設計輸出的時候應當兼顧三維模型的搭建和二維框架的搭建，保證不同技術人員能對圖示進行正確且直觀的評價分析。同時建設單位和相關部門可以通過建立完善的技術平臺，進而實現(xiàn)服務水平和設計水平的提升。3.3  確定影響質量問題性因素，進行設計質量控制建設單位和相關部門應當根據(jù)實際情況，對三維協(xié)同設計的質量進行監(jiān)控，分析影響質量

9、問題的相關因素，并且制定合理有效的三維協(xié)同設計質量控制標準。通過對設計階段工作的質量控制和設計產品質量控制兩方面進行把控，在設計階段，應當對工程質量進行嚴格的要求，保證設計單位的設計水平、技術應用能力、人員的管理能力等多方面協(xié)調。在設計產品質量上，應當對產品的質量進行嚴格的要求，尤其是水利工程此類影響到當?shù)鼐用裆拓敭a安全的設計，更應當在設計層面上嚴格把關，保證設計的合規(guī)、優(yōu)質和經(jīng)濟效應最大化。建設部門和設計單位應當從影響工程進展的多方面因素出發(fā)，通過方法改進、流程改進、環(huán)境改進分類完成項目任務分解，分塊實現(xiàn)項目質量風險控制。4  結束語總而言之，水利工程覆蓋面廣、設計難度大，但是對水利工程設計師而言，將三維協(xié)同設計融入到水利工程中來具有其必然性。三維協(xié)同設計已經(jīng)成為建筑行業(yè)的一項共識，作為決定未來水利工程的導向作用的技術，水利部門和相關建設單位應當倍加重視，水利工程三維協(xié)同設計能有效實現(xiàn)設計和建設的一體化發(fā)展，貫穿整個設計和施工流程，避免了設計和建造相脫節(jié)的問題出現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的二維協(xié)同設計，水利工程三維協(xié)同設計的優(yōu)勢明顯，無論是從性能還是效率上看，水利工程三維協(xié)同設計都是未來行業(yè)的發(fā)展趨勢，也是時代和技術進步的大趨勢。參考文獻：1 杭旭超，楊雅新.淺談