广东省的快速城市化

　　珠三角位于中国华南地区的广东省内，在香港和澳门的北边。珠江直接流入中国南海。该地区以农业闻名，并凭借一体化的沟渠-水稻和稻田-养鱼农业系统而被视为世界上最高产和可持续发展的生态系统之一。广东省，尤其是珠三角地区，在2005年经历了人口剧烈增长，彼时其人口首次达到1.1亿。此后人口一直保持增长，促使该地区快速城市化。这种人口爆炸增长的导致的后果之一就是水资源缺乏。国务院批准了珠三角水资源分配项目，希望通过建立影响深远的现代化水资源网络来解决这一问题。

　　增强饮用水分配

　　工程设计顾问机构广东省水利电力勘测设计研究院(GPDI)受水利部之托，负责规划和设计一个旨在解决珠三角地区水资源危机的解决方案。自从1956年成立以来，GPDI赢得了众多奖项，设计的项目在中国广受认可。GDPI项目团队着手设计114.9公里的输水管道，目的是抽取附近西江的水并输送到佛山、广州、东莞和深圳地区。设计团队决定使用数字化建模(BIM)手段，通过可以让众多参与者协同工作的设计流程来完成水网设计。

　　这个复杂的项目耗资347亿元，要求尽可能减小对周围环境和社区带来的影响。该输水管道系统包括一条带有两条分支的主管道、一座调节水库以及三座泵站。输水管道沿市政道路修建，并尽量建在地下深处，以减少土地征用和拆迁。这些管线将穿过农田地底深处，因此不会影响土地或农作物。有些管道还将通过民宅下方，这就需要房屋加固或拆迁。另外，设计团队还计划沿着盾构隧道，每三公里建造一口竖井。从取水口到高新沙水库的水网段修筑两条外直径达6米的盾构隧道，在管道系统从高新沙水库到罗田水库的输水管段修筑一条外直径达8.5米的盾构隧道。修筑这些隧道面临着极其复杂的环境，对GDPI而言，这些带有超长盾构隧道的地下管道的建造无疑是一大难题。

　　三维模型

　　GPDI借助实景建模来优化设计，尽可能减小对珠三角地区的影响。为了确定可视化的新输水管道的合理走向，规划地区的实景模型对设计团队来说是必不可少的。开始设计前，GPDI首先创建了规划地区的三维实景网格。设计团队拍摄了大量社区和环境照片，然后使用ContextCapture来创建三维模型。此模型对所有项目参与者可见并会实时更新，确保在规划和设计阶段所有参与者都能高效沟通。

　　项目团队还使用Descartes将资产信息集成到模型中，为各个领域的分析和统计提供依据。通过使用Descartes，设计团队在三维实景模型上将有关现场与周围区域的重要信息直接联系起来。团队成员能够以可视化方式在项目本身上直接显示有关周围农田的信息。三维实景模型确保项目团队能够快速准确地查看整个项目相关信息。团队成员可以通过调整模型，比对方案的优势和劣势，并根据预测的结果推荐方案。这种做法节省了设计报告时间，并加快了设计审核流程。

　　数据共互用性保障实现综合性设计将不同数据格式的模型进行总装后，就可以将模型导出到LumenRT，以呈现高质量的图表和虚拟实景模型，从而方便决策者全面了解项目。在设计的下一阶段，GPDI使用OpenRoads来创建模型的物理设计，并根据通过GEOPAKSITE和PowerCivil创建的信息来设计施工现场、道路和挖掘面布局，大幅提升了设计的准确度。然后，就可以通过AECOsimBuildingDesigner确立水工结构和BIM可视化。他们利用Bentley应用程序和其他可数据互用的软件布置索桥和创建管道绘图，并生成资源信息以控制材料成本。

 

　　项目团队还使用MicroStation以及AECOsimBuildingDesigner来创建超过100公里的给水管道以及泵站和水库的全信息模型。通过提高设计准确度并减少冗余，设计团队节省了大约1,500个工时。

　　防止碰撞和错误

　　设计期间，BentleyNavigator可以帮助用户检测电气机电设备和管道的冲突，从而节省了设计时间。该应用程序的另一大功能是帮助项目团队发现水工和建筑结构中的冲突。此功能改进了设计质量，提高了设计效率。

　　在以前的项目中，设计团队未使用BentleyBIM应用程序时，GPDI经常发现在不同格式之间转换时会出现数据丢失。但使用Bentley的AECOsimBuildingDesigner后，数据格式保持一样，完全避免了这种问题。此功能减少了错误和疏漏，缩减了数据输入步骤。

　　整个项目的设计、规划和管理都在ProjectWise协同设计平台上完成，设计人员和利益相关方可以非常方便地进行信息交换，确保每个人无论何时需要信息时都能拥有正确的信息。

　　改善环境和社区

　　GPDI使用Bentley应用程序来克服此复杂项目的众多挑战。总体而言，项目团队节省了设计成本，减少了1,500个小时的设计时间。设计团队比计划提前23天交付了设计和规划，预计于2022年4月之前项目竣工。

　　竣工后，将可以确保区域内居民的水供应，有助于维持和改善他们的生活水平。该项目还将降低对下游水用户的影响。最后，该项目对周围环境也将大有裨益。通过优化和调整输水管线，设计团队可确保环境敏感区域不会受到损坏，并且仍然获得必需的水资源。新的输水管线还将增强区域水污染的防控措施。

　　"借助Bentley的软件和服务，我们研究院的所有专业都能在整个设计过程中执行三维设计。这不仅提升了我们研究院的技术水平和设计质量，而且为我们设计的鉴赏和整个生命周期的启动奠定了坚实基础。"广东省水利电力勘测设计研究院数字化中心主任杨益。

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