近日，由國務(wù)院部署的國家172項節水供水重大水利工程之一、粵港澳大灣區重大水利基礎設施——珠江三角洲水資源配置工程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)珠三角工程）全面通水。在這條跨越113.2公里的輸水工程背后，還有一條數字輸水工程隨之運行。它就是珠三角工程全生命周期BIM+GIS系統平臺項目建設的地下數字“潛龍”。
2019年，當珠三角工程正式開(kāi)工之際，由水利部水利水電規劃設計總院與三峽集團所屬的上?？睖y設計研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)三峽上海院）聯(lián)合承擔的建設期智慧工程項目——BIM+GIS系統平臺（一期）項目同步啟動(dòng)建設。3年后，珠三角工程全線(xiàn)48條盾構隧洞順利貫通，運營(yíng)期智慧工程項目——BIM+GIS系統平臺（二期）項目隨之開(kāi)始搭建。歷時(shí)5年多，一個(gè)覆蓋工程全生命周期的數字水利工程逐步顯現。數字技術(shù)為工程建設與運維插上了智慧的翅膀。
“全生命周期BIM+GIS系統平臺重在為工程建設提供輔助決策。”三峽上海院智慧工程研究院副院長(cháng)鄧鵬告訴記者，該平臺整合了“人、機、料、法、環(huán)”全要素監測體系，可與工程建設過(guò)程中的安全、質(zhì)量、進(jìn)度、投資等核心管理數據進(jìn)行融合，全態(tài)勢感知工程建設過(guò)程。
珠三角地區河網(wǎng)密布、路網(wǎng)交錯、建筑密集。延綿百余公里且穿越珠三角核心城市群的珠三角工程，穿越高鐵4處、地鐵8處、高速公路12處、江河湖海16處。為了保護生態(tài)，減少土地占用，給灣區未來(lái)發(fā)展預留地表與淺層地下空間資源，珠三角工程創(chuàng )新性地選擇了“沿著(zhù)地下走”的生態(tài)調水方案，即深埋式隧洞輸水方式。然而在地下40至60米處以深埋盾構的方式進(jìn)行輸水管道建設，給工程建設、運營(yíng)帶來(lái)諸多難題。
“珠三角地區地質(zhì)條件非常復雜，號稱(chēng)‘地質(zhì)博物館’，進(jìn)行長(cháng)距離的盾構施工風(fēng)險很大，周邊環(huán)境非常敏感，地下水等輕微變化都可能引起周邊建筑物的變形。”鄧鵬告訴記者，為了讓工程建設者對地下作業(yè)了如指掌，全生命周期BIM+GIS系統平臺提供了解決方案。
在全生命周期BIM+GIS系統平臺，工程師打開(kāi)帶有地理信息數據的盾構專(zhuān)題場(chǎng)景，即可直觀(guān)地看到盾構機在地下掘進(jìn)的進(jìn)程。“盾構機走到哪里，它的上部結構、地表樣貌變化都能在系統平臺上實(shí)時(shí)顯示。”鄧鵬表示，這相當于為施工建設配置了一臺“CT機”，讓地面之下的變化一覽無(wú)余，建設者能直觀(guān)了解地下的施工進(jìn)展和工程周邊異常變化。
“平臺通過(guò)三維形式實(shí)時(shí)反映工程施工進(jìn)度、形象面貌和現場(chǎng)安全監測成果。相較于傳統方式的紙質(zhì)記錄和圖表記錄分析，該平臺效率更高、更及時(shí)，實(shí)現了工程建設過(guò)程的實(shí)時(shí)狀態(tài)映射和未來(lái)風(fēng)險預測。”鄧鵬告訴記者，這是全生命周期BIM+GIS系統平臺在大型水利工程建設過(guò)程中的第一次全方位使用。它并沒(méi)有完全替代原有的管理手段，但對提升工程建設管理的效率發(fā)揮了較大作用。
智慧水利建設是推動(dòng)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的路徑之一，通過(guò)數字技術(shù)賦能水利工程被寄予厚望。
“從工程實(shí)踐而言，全生命周期BIM+GIS系統平臺的建設和應用為智慧水利建設探索了全新建設模式。”鄧鵬告訴記者，“智慧水利工程建設中，數據真實(shí)、規范尤為可貴。此前，數字技術(shù)雖然在一些水利工程上已有所應用，但多是參建單位各自為政，應用系統分散，數據煙囪林立，實(shí)際應用效果非常有限。”
在珠三角工程中，數字技術(shù)應用探索別具一格。“我們在數據治理方面實(shí)現了數據規范化創(chuàng )建、集成、治理和服務(wù)，通過(guò)建設制度和標準，規范了工程參建各方在工程建設數據管理過(guò)程中的職責。”鄧鵬表示，在工程的數據平臺中，施工單位負責創(chuàng )建數據，工程監理會(huì )對數據的準確性進(jìn)行審核，數字工程咨詢(xún)單位對數據規范性進(jìn)行復核，以此保障匯入數據的有效、可用。這恰恰是此前同類(lèi)水利工程建設缺失的一環(huán)。
“隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，水利工程建設的規模越來(lái)越大，工程投資、建設周期和參建單位數量均頻頻打破歷史紀錄。這些大型水利工程建設過(guò)程中，大量龐雜的建設數據如何規范化治理和利用？制度標準尤為重要。”鄧鵬建議，將珠三角工程探索出的數據管理模式積極推廣，為其他國家重大水利工程建設提供寶貴經(jīng)驗。
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