黃河古賢水利樞紐的大壩是目前國內最高的碾壓混凝土重力壩，由于工程所處的黃土高原地質條件復雜，設計和施工都面臨著諸多難題。

    黃河勘測規劃設計研究院有限公司總經理謝遵黨表示：“黃河古賢水利樞紐坐落在水沙條件非常復雜的黃河北干河流段，具有非常復雜的多重開發目標和約束條件，其中古賢工程壩址地基松軟，粉砂巖、 長石砂巖和粘土巖等軟硬巖交互分布?！?/p>

    那么想要完成這樣的一個工程，需要多年的研究論證，并借助一系列先進手段。歷經多年研究評估，古賢水利樞紐最終設計為混凝土澆筑的重力壩，這相當于在千層餅一樣脆弱的河床上用大量的混凝土澆筑出一座巨大的人工建筑來保持壩體自身穩定。

*該工程仿真設計圖

BIM設計系統在在黃河大壩中的應用

    大壩工程作為一類功能與結構關系復雜的水利工程，在設計建造過程中需要借助先進技術，BIM技術的發展為其提供了更加便捷高效的建設模式。利用BIM技術，將建筑工程中的各類信息模型進行整合并分析，利用計算機龐大的運算功能，對建筑工況進行有效的模擬，為更好的開展工程建設打下良好基礎。將BIM 技術應用于大壩工程設計之中，通過三維建模的方式，統計好工程量并在大量數據分析的基礎上，利用建模軟件等為大壩工程設計提供思路，并在此基礎上不斷的優化大壩工程的設計方案。

    黃河勘測規劃設計研究院有限公司在設計黃河大壩的過程中就充分利用了重力壩BIM設計系統，該重力壩BIM設計系統充分考慮重力壩設計流程、功能需求和設計習慣，融合三種二次開發手段，解決壩段體型設計、樞紐布置優化、建基面設計、平馬道開挖設計、計算分析等設計需求而定制開發的設計工具集。

黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統基于達索系統3DEXPERIENCE 平臺(以下簡稱3DE體驗平臺)設計而成

    自2009年起，黃河設計院與達索系統建立了緊密的合作關系，致力于推動水利工程領域數字化轉型，先后引入CATIA、ENOVIA、DELMIA等品牌產品，構建自身多專業三維數字設計和平臺化協同管理體系。同時，在水利高質量發展的要求下，雙方在企業資源庫、專業程序庫等方面開展創新研發，以滿足行業快速迭代演進的流程化、模塊化、智能化、產品化需求。

    該系統遵循3DE體驗平臺+應用架構設計原則，利用參數化、工程模板、知識工程EKL腳本語言、Automation API、CAA二次開發多層次開發手段,實現與3DE體驗平臺的無縫集成。

    實現了壩段強參數化模型、“無骨架”樞紐動態布置與優化(自動裝配技術實現壩段“增、刪、改”)、擋水壩段自動布置、建基面自動創建與批量分割、壩體材料自動拆分、平馬道開挖面快速設計、水位庫容曲線、壩頂高程、泄洪能力等常用計算分析等功能。

定制化智能設計工具-ADD-GD（Automatic Dam Design-Gravity Dam）

    ADD-GD（Automatic Dam Design-Gravity Dam）是在達索系統3DEXPERIENCE平臺基礎上，由黃河設計院專為解決重力壩三維正向設計而開發的智能設計工具。

• 以重力壩設計規范為標準，利用知識工程，創建適應各種外形需要的重力壩模板資源庫；
• 以重力壩樞紐布置為核心，設計方案動態可視、直觀且能隨意調整，提升60%設計效率；
• 根據地質條件和壩高條件，自動生成建基面。

  該工具主要包含計算分析和方案設計兩大模塊，以支撐從數值分析、樞紐模擬布置、方案修改、壩段生成、建基面創建到多級平馬道開挖的完整工作流。

常用計算分析模塊

    常用計算分析模塊主要包括水庫庫容分析、壩頂高程計算、穩定與應力計算、泄洪規模分析、消能防沖分析、水面線計算；

圖：水庫庫容分析

圖：泄洪規模分析

方案設計模塊

    方案設計模塊主要包括常用壩段強參數化模型、壩段動態布置、壩段組合優化（自動裝配技術實現壩段“增、刪、改”）、擋水壩段自動布置、建基面自動創建與分割、廊道挖除、壩體材料自動拆分、平馬道開挖面自動化。

    該重力壩智能設計工具實現了真正意義上的高效率重力壩正向三維設計，使方案設計從構想到三維呈現能夠快速反應，并可實時獲取與設計方案相關的計算分析結果，完美實現建模與分析的一體化集成。

    此外，雙方還在輔助制圖、通用輔助建模、水工建筑物穩定計算、電氣二次接線、工程BIM造價、地形地質處理、電纜鋪設、防雷分析等方面進行了定制化開發。

   8月30日 14：00達索系統邀請了黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統項目負責人徐威老師為大家講解“黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統”

    該BIM已成功應用于黃河重點水利樞紐工程、麻城抽水蓄能電站、馬來西亞上帕達斯水電站、河南小河口水利樞紐等10余個水利水電工程項目。

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拓展學習

    全三講精品BIM課程，有一定CATIA基礎的水利水電工程師可以觀看學習，點擊圖片跳轉學習。通過三節內容的講解，讓學習者掌握用CATIA進行水利工程設計的基本方法和思路，有助于將BIM技術應用于工程設計工作實際。

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