本發(fā)明涉及一種基于bim技術(shù)的水庫(kù)成庫(kù)驗(yàn)證方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)水力資源十分豐富，主要分布在西南地區(qū)的西藏自治區(qū)、四川和云南等省份的大江大河上。水力資源是清潔可再生能源，開(kāi)發(fā)水電可節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境,符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)可將西部地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、促進(jìn)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)西部大開(kāi)發(fā)的重要措施。西南地區(qū)更是中國(guó)現(xiàn)在乃至今后水電建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。然而西南地區(qū)也是巖溶地區(qū)的主要集中所在地。西南地區(qū)巖溶面積占西南地區(qū)幅員面積的三分之一以上。巖溶地區(qū)巖溶形態(tài)復(fù)雜多樣，主要有溶溝溶槽、溶洞、洼地、天窗、落水洞、暗河、巖溶管道及巖溶泉等；同時(shí)，巖溶地區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造多較復(fù)雜，部分地區(qū)間夾煤層，煤礦開(kāi)采形成地下采空區(qū)，致使巖溶地下水滲流場(chǎng)更加復(fù)雜化。巖溶作用和人為導(dǎo)致的地下水滲流場(chǎng)的改變往往形成水庫(kù)滲漏的地質(zhì)缺陷，使水庫(kù)成庫(kù)條件變得復(fù)雜。
針對(duì)巖溶地區(qū)的地質(zhì)特性，目前水庫(kù)成庫(kù)條件論證采取的主要研究方式是對(duì)水庫(kù)進(jìn)行全面詳細(xì)的巖溶水文地質(zhì)勘察(試驗(yàn))、巖溶水文地質(zhì)分析，通過(guò)綜合手段查明水庫(kù)巖溶水文地質(zhì)邊界條件，推斷可能的巖溶滲漏途徑及方式，進(jìn)而研究水庫(kù)巖溶滲漏的處理措施，最后從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面綜合評(píng)價(jià)水庫(kù)的成庫(kù)條件。
由于巖溶水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性，成庫(kù)條件論證往往需要綜合運(yùn)用巖溶水文地質(zhì)勘察手段，勘察工作面較廣，勘察及試驗(yàn)資料、各類信息及數(shù)據(jù)繁多。在勘察論證過(guò)程中，傳統(tǒng)的勘察資料處理方式及綜合分析平臺(tái)缺乏共享性和直觀性，尤其在滲流場(chǎng)模擬分析及計(jì)算、滲漏處理等方面論證過(guò)程難以直觀表達(dá)，工作效率偏低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于bim技術(shù)的水庫(kù)成庫(kù)驗(yàn)證方法，該基于bim技術(shù)的水庫(kù)成庫(kù)驗(yàn)證方法巧妙的把bim技術(shù)和試驗(yàn)巖溶水文地質(zhì)勘察論證相結(jié)合，以便能形象、直觀、準(zhǔn)確、高效地論證水庫(kù)成庫(kù)條件，并且還能直觀的分析采取工程措施所能達(dá)到的效果。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供的一種基于bim技術(shù)的水庫(kù)成庫(kù)驗(yàn)證方法，包括如下步驟：
①建模：根據(jù)測(cè)繪數(shù)據(jù)，建立三維測(cè)繪模型，并基于三維測(cè)繪模型，結(jié)合地質(zhì)數(shù)據(jù)，建立天然狀態(tài)下三維地質(zhì)體模型和非自然因素存在的地質(zhì)工程結(jié)構(gòu)綜合模型；
②著色：根據(jù)非幾何屬性信息將三維測(cè)繪模型和三維地質(zhì)體模型附上色彩，形成三維水庫(kù)地質(zhì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)，并依此建立正常蓄水位以下的庫(kù)盆綜合模型；
③分析：根據(jù)正常蓄水位以下庫(kù)盆模型，分析水庫(kù)滲漏邊界條件，輔助查明潛在的滲漏通道；
④設(shè)定預(yù)案：針對(duì)潛在的滲漏通道，遍歷判斷處理方案是否適用，如有可適用的處理方案，則在庫(kù)盆模型中應(yīng)用處理方案進(jìn)行仿真；
⑤展示：將經(jīng)仿真的庫(kù)盆模型以動(dòng)畫(huà)形式展示。
所述非幾何屬性信息包括地質(zhì)體編號(hào)、地質(zhì)缺陷程度、地質(zhì)顏色。
所述三維測(cè)繪模型和三維地質(zhì)體模型均為建筑信息模型。
所述三維測(cè)繪模型和三維地質(zhì)體模型中模型體包括分水嶺、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水埋藏及補(bǔ)徑排條件、落水洞、巖溶管道等(巖溶)水文地質(zhì)邊界條件，其中正常蓄水位以下的庫(kù)盆綜合模型包括天然狀態(tài)下三維地質(zhì)體模型和非自然因素存在的地質(zhì)工程結(jié)構(gòu)模型。
所述處理方案包括帷幕灌漿、鋪蓋防滲、混凝土封堵等。
在步驟⑤之后，還包括步驟⑥輸出：將步驟③得到的滲漏通道和步驟④得到的處理方案仿真的數(shù)據(jù)以帶文字圖紙的方式輸出為文件。
所述測(cè)繪數(shù)據(jù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)由綜合水文地質(zhì)勘察手段獲取，包括地表測(cè)繪及調(diào)查、水文地質(zhì)鉆孔、現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)試驗(yàn)及觀測(cè)、物探測(cè)試等。
本發(fā)明的有益效果在于：
①采用bim信息化技術(shù)綜合分析庫(kù)區(qū)滲漏邊界條件以及潛在的地質(zhì)缺陷體，論證水庫(kù)蓄水成庫(kù)的條件，有助于提高工作效率及成效；
②通過(guò)bim技術(shù)進(jìn)行全庫(kù)區(qū)的直觀分析，避免了以往結(jié)合文本報(bào)告、二維圖紙分析而帶來(lái)的考慮不夠全面、資料容易遺漏等不足，大大提高了分析論證的直觀性和準(zhǔn)確性；
③根據(jù)bim技術(shù)論證得到的成庫(kù)所需采取的工程處理措施可在bim信息化模型中進(jìn)行方案優(yōu)化比選，然后對(duì)選定方案完成仿真實(shí)施，再通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示的形式查看和檢驗(yàn)成庫(kù)蓄水的效果，從而提高方案論證和具體工程措施的有效性和可操作性。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
本發(fā)明提供一種基于bim技術(shù)的水庫(kù)成庫(kù)條件論證方法，所述基于bim技術(shù)的數(shù)字化分析方法，包括以下步驟：
第一步：通過(guò)bim技術(shù)，根據(jù)前期地勘所得初步成果結(jié)合工程設(shè)計(jì)階段的地表調(diào)查、地質(zhì)鉆孔、連通試驗(yàn)以及電法勘探等鉆探或物探手段獲取現(xiàn)場(chǎng)基本試驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖紙，建立三維地形測(cè)繪模型和三維地質(zhì)體模型，并通過(guò)相關(guān)審查合格。所述bim模型包括分水嶺、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水埋藏及補(bǔ)徑排條件、落水洞、消水點(diǎn)、巖溶管道等(巖溶)水文地質(zhì)邊界條件地質(zhì)模型體，其中正常蓄水位以下的庫(kù)盆綜合模型包括天然狀態(tài)下三維地質(zhì)體模型和非自然因素存在的地質(zhì)工程結(jié)構(gòu)模型；
第二步：根據(jù)三維地形測(cè)繪模型和三維地質(zhì)體模型，以及相關(guān)的非幾何屬性信息，形成三維水庫(kù)地質(zhì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)不同地質(zhì)屬性賦予不同的色彩進(jìn)行區(qū)分。所述非幾何信息包括地質(zhì)體編號(hào)、地質(zhì)缺陷程度、顏色等屬性；
第三步：運(yùn)用bim技術(shù)，根據(jù)三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)信息，綜合分析影響水庫(kù)蓄水的滲漏邊界條件，論證滲漏方式、滲漏途徑、進(jìn)行滲漏量估算等，進(jìn)而論證水庫(kù)成庫(kù)的邊界條件；
第四步：根據(jù)前述模型中的水文地質(zhì)缺陷，針對(duì)通向庫(kù)外的滲漏通道，提出適宜的處理方案并進(jìn)行比選：例如，庫(kù)盆中可溶巖段采取帷幕灌漿的措施；落水洞、消水點(diǎn)等部位采用河床鋪蓋+混凝土堵塞的處理方式；分析地下巖溶管道的流向，對(duì)于流向庫(kù)外的滲漏管道進(jìn)行混凝土灌漿封堵等；
第五步：充分應(yīng)用bim技術(shù)中的可視化功能，把上述處理措施通過(guò)bim技術(shù)處理，以動(dòng)畫(huà)的形式展示出來(lái)，達(dá)到演示處理效果、查看和檢驗(yàn)成庫(kù)蓄水效果的目的；
第六步：把三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)信息中以上分析和處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)，以文字和圖紙的形式，自動(dòng)化、選擇性的輸出，以供設(shè)計(jì)流程中下一環(huán)節(jié)的使用。