基于3DE平台的大坝分割技术研究

来源 :水利水电快报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tony_guang
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计算机辅助设计技术已成为大坝施工过程中处理复杂数学模型的有力工具,为进一步实现模型信息集成、交互式设计和分析,基于已有的大坝模型,引入了3DExperience平台,并利用该平台的三维设计功能,使用基于部件的设计方法完成对大坝复杂施工过程中细部模型结构的划分.通过三维数字建模,建立了基于规则的知识工程模板,可以辅助设计人员提高建模效率,便于设计人员制定合理的施工方案.研究成果可为施工组织设计提供参考.
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BIM技术不仅能提升工程勘察设计工作质效,更可作为贯穿工程全生命周期管理的信息载体,实现工程建设、运行的数字化管理.为提升南水北调中线陶岔渠首工程管理工作效率,基于枢纽工程设施设备的BIM模型和三维实景模型,集成工程已建相关运行监控自动化系统中的业务数据,研发了基于BIM技术的陶岔渠首工程运行管理系统,实现了枢纽工程三维场景的交互式展示,以及工程运行状态、视频监控、安全监测等信息的实时查询.BIM模型数据和业务数据的融合,可最大程度实现工程运行的综合效益,提升工程的数字化、智能化和精细化管理水平.
水利工程安全监测是水利工程建设与运行管理的重要组成部分,工程在监测实施过程中积累了大量的人工或自动化监测成果,但各类监测报告仍需要大量专业人员进行编制.为解决当前存在的监测报告整编智能化水平较低、人工工作量较大、编制周期过长等问题,通过对合理设置编码、自定义模板格式、智能生成文档等关键技术进行研究,实现了监测报告的智能化整编与生成.研究成果已应用于多个水利工程项目实践之中,提升了水利工程安全监测报告整编的自动化水平.
为降低土壤墒情监测成本,提高农业灌溉效率,结合土壤水分特性和农业灌溉特点,借鉴张力计结构及测量原理,研发了电阻式“硅藻土-过滤器”型低成本土壤墒情传感器;并通过理论分析及试验研究,得到探头结构的优化配比,用干密度为0.5 g/cm3的硅藻土和孔隙度为2μm的过滤器,可提高测量精度.在此基础上,设计完成了一体化土壤剖面墒情监测仪,无外置组件,集成度高,便于安装维护.同时引入低功耗数据自动回传技术,采用锂电池供电,可保证监测仪在野外连续稳定运行3~5a.结合物联网传输技术及云平台组成的土壤墒情自动监测系统,可
乌东德水电站地下厂房空间狭窄,机电设计要求高,设备、管道及线路复杂,设计难度大.以3DE(3DExperience)为基础平台,灵活应用BIM技术,建立机电资源库,搭建项目结构树,通过原理图驱动三维设计,对总装模型优化调整,实现了乌东德水电站机电BIM正向设计.结果表明:乌东德水电站机电BIM正向设计达到了机电设备三维可视化展示、工程量统计、碰撞检测、工程图定制及成套出图、虚拟施工装配的效果.研究成果可为其他水电工程提供借鉴.
为解决水轮机蜗壳建模过程繁琐和流道参数获取困难的问题,基于Revit软件二次开发,通过Revit API工具包、WinForm开发界面、C#编程语言、蜗壳水力设计理论和蜗壳放样路径公式推导,设计了一款金属蜗壳自动建模插件.运行结果表明:插件可视化程度高,操作方便,能有效提高蜗壳的建模效率,也为流道参数的获取和水力分析提供了接口.
为研究VOF模型对低扬程轴流泵装置水力性能的影响,基于N-S方程,采用SIMPLEC算法和SST k-ω湍流模型,对大型低扬程轴流泵装置进行不同工况下气液两相流非定常数值模拟计算,分析了其进出口流动特性、转轮内部压力、能量特性,对比了是否考虑自由液面以及不同液位差对泵装置水力性能的影响机理.结果表明:考虑自由液面对泵装置的水力性能影响较大,对于进出口流动特性和压力分布、转轮压力分布和能量特性都有一定的改变,且随着液位差的增加各工况下的泵装置进出口压力、转轮叶片压力、以及转轮叶片涡流等呈规律性分布;未考虑自
水电站厂房内设备传统变形监测采用点测量方式,无法反映整体变形特征,而全站扫描仪可快速采集目标表面点云,通过点云处理得到形变量.基于全站扫描仪提出了真配对点的形变计算方法,根据后方交会法设计方案,采集两期点云数据,然后基于真配对点计算形变量并通过点面优化算法减少误差,最后验证了形变计算方法的精度.设计了两个模拟试验验证算法的可行性,通过细绳模拟输电线路弧垂变形和箱体外加锥体模拟壳体鼓包变形,在试验对象上施加外力使其产生形变,并精确测量形变量作为形变参考值.试验结果表明:两个模拟试验的形变计算误差分别为0.1
夯击次数是强夯法施工过程质量控制的关键指标,实现夯次自动计量对强夯施工具有重要意义.提出了一种基于强夯施工时序影像的夯次智能监测方法.首先,利用相机采集强夯施工过程中的夯锤运动时序影像并建立强夯施工过程中夯锤相对于相机测站点的运动时序模型;其次,基于采集到的影像序列提取夯锤运动速度特征,建立夯锤运动模式状态序列;最后,将夯锤运动模式状态序列与运动时序模型进行匹配,实现强夯夯次智能监测.实验结果表明:该方法能够准确计量正常工况下强夯夯击次数,夯次计量准确率达到90.2%,具有速度快、工程适应性强等优势.
为有效衔接国土空间规划编制,根据管控平台实际需要,研究并建立了水利基础设施空间布局管控的标准、规范和体系,完成了空间数据库的设计,并研究了矢量切片技术实现动态地图服务和空间大数据存储与快速检索技术.该平台采用了B/S架构,利用地理信息系统、数据库、H5等技术设计并开发,实现了面向全国的统一数据存储、快速可视化展示、数据动态更新及快速检索等功能.研究成果可为统一水利空间用途管控、规划编制审批、实施监督管理提供平台支撑.
国土空间规划体系是新时期国家对空间实施有效管控的抓手,现有的水利规划体系需要积极响应这一变化.在此背景下,以界定水空间概念入手,认为水空间的功能包含自然、社会和生态3个方面,建立水空间规划体系能确立水流在国民经济与社会发展中的基础性和约束性地位.进而构建了水空间规划在衔接体系、空间层次和内容架构3个方面的内容,包含“前置性规划-指导性规划-实施性规划”3个层次的水空间规划衔接体系,“水空间总体-水空间分区-功能单元”的水空间规划体系,以及生态保护、环境治理和绿色发展的水空间规划内容体系.此外,从明确问题和