[发明专利]一种基于BIM技术的水库成库验证方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于BIM技术的水库成库验证方法。

背景技术

中国水力资源十分丰富，主要分布在西南地区的西藏自治区、四川和云南等省份的大江大河上。水力资源是清洁可再生能源，开发水电可节能减排、保护环境,符合国家可持续发展战略，同时可将西部地区资源优势转化为经济优势、促进西部地区经济社会发展，是实现西部大开发的重要措施。西南地区更是中国现在乃至今后水电建设的主战场。然而西南地区也是岩溶地区的主要集中所在地。西南地区岩溶面积占西南地区幅员面积的三分之一以上。岩溶地区岩溶形态复杂多样，主要有溶沟溶槽、溶洞、洼地、天窗、落水洞、暗河、岩溶管道及岩溶泉等；同时，岩溶地区地层岩性、地质构造多较复杂，部分地区间夹煤层，煤矿开采形成地下采空区，致使岩溶地下水渗流场更加复杂化。岩溶作用和人为导致的地下水渗流场的改变往往形成水库渗漏的地质缺陷，使水库成库条件变得复杂。

针对岩溶地区的地质特性，目前水库成库条件论证采取的主要研究方式是对水库进行全面详细的岩溶水文地质勘察(试验)、岩溶水文地质分析，通过综合手段查明水库岩溶水文地质边界条件，推断可能的岩溶渗漏途径及方式，进而研究水库岩溶渗漏的处理措施，最后从技术、经济、安全等方面综合评价水库的成库条件。

由于岩溶水文地质条件的复杂性，成库条件论证往往需要综合运用岩溶水文地质勘察手段，勘察工作面较广，勘察及试验资料、各类信息及数据繁多。在勘察论证过程中，传统的勘察资料处理方式及综合分析平台缺乏共享性和直观性，尤其在渗流场模拟分析及计算、渗漏处理等方面论证过程难以直观表达，工作效率偏低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于BIM技术的水库成库验证方法，该基于BIM技术的水库成库验证方法巧妙的把BIM技术和试验岩溶水文地质勘察论证相结合，以便能形象、直观、准确、高效地论证水库成库条件，并且还能直观的分析采取工程措施所能达到的效果。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种基于BIM技术的水库成库验证方法，包括如下步骤：

①建模：根据测绘数据，建立三维测绘模型，并基于三维测绘模型，结合地质数据，建立天然状态下三维地质体模型和非自然因素存在的地质工程结构综合模型；

②着色：根据非几何属性信息将三维测绘模型和三维地质体模型附上色彩，形成三维水库地质模型数据库，并依此建立正常蓄水位以下的库盆综合模型；

③分析：根据正常蓄水位以下库盆模型，分析水库渗漏边界条件，辅助查明潜在的渗漏通道；

④设定预案：针对潜在的渗漏通道，遍历判断处理方案是否适用，如有可适用的处理方案，则在库盆模型中应用处理方案进行仿真；

⑤展示：将经仿真的库盆模型以动画形式展示。

所述非几何属性信息包括地质体编号、地质缺陷程度、地质颜色。

所述三维测绘模型和三维地质体模型均为建筑信息模型。

所述三维测绘模型和三维地质体模型中模型体包括分水岭、地层岩性、地质构造、地下水埋藏及补径排条件、落水洞、岩溶管道等(岩溶)水文地质边界条件，其中正常蓄水位以下的库盆综合模型包括天然状态下三维地质体模型和非自然因素存在的地质工程结构模型。

所述处理方案包括帷幕灌浆、铺盖防渗、混凝土封堵等。

在步骤⑤之后，还包括步骤⑥输出：将步骤③得到的渗漏通道和步骤④得到的处理方案仿真的数据以带文字图纸的方式输出为文件。

所述测绘数据和地质数据由综合水文地质勘察手段获取，包括地表测绘及调查、水文地质钻孔、现场水文地质试验及观测、物探测试等。

本发明的有益效果在于：

①采用BIM信息化技术综合分析库区渗漏边界条件以及潜在的地质缺陷体，论证水库蓄水成库的条件，有助于提高工作效率及成效；

②通过BIM技术进行全库区的直观分析，避免了以往结合文本报告、二维图纸分析而带来的考虑不够全面、资料容易遗漏等不足，大大提高了分析论证的直观性和准确性；

③根据BIM技术论证得到的成库所需采取的工程处理措施可在BIM信息化模型中进行方案优化比选，然后对选定方案完成仿真实施，再通过动画展示的形式查看和检验成库蓄水的效果，从而提高方案论证和具体工程措施的有效性和可操作性。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。