大渡河公司：建設(shè)智慧工程 打造創(chuàng)新樣板

陳 隆 祥

(國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610041)

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特別報(bào)道

大渡河公司：建設(shè)智慧工程 打造創(chuàng)新樣板

陳 隆 祥

(國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610041)

國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司全面啟動(dòng)了智慧企業(yè)建設(shè)，把智慧工程作為其中的四大業(yè)務(wù)單元之一。智慧工程以“全方位、全過程、可追溯、智能化”為特征，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)，與工程安全、質(zhì)量、進(jìn)度、投資、環(huán)保等“五控制”業(yè)務(wù)深度融合，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)管理新模式，使工程管理更加科學(xué)、高效、智能，促進(jìn)了水電項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)的技術(shù)升級。

模式轉(zhuǎn)型 服務(wù)工程全周期

區(qū)別于簡單的信息化建設(shè)，智慧工程將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等前沿技術(shù)與工程管理各環(huán)節(jié)深度融合，改變以往需要依靠人工收集信息、感性判斷決策、被動(dòng)應(yīng)急管理的傳統(tǒng)模式，涉及工程的各類海量數(shù)據(jù)自動(dòng)完成匯總整理，管理各環(huán)節(jié)的信息量呈幾何級數(shù)增長，信息的準(zhǔn)確性、全面性大幅提升。

智慧工程重在管理模式創(chuàng)新，確立了“一二三”管理體系，即一個(gè)工程數(shù)據(jù)中心，工程管控、決策指揮兩個(gè)平臺(tái)，樞紐、移民、送出三大板塊。在世界級水電工程雙江口電站建設(shè)過程中，按照智慧企業(yè)“中心制”模式優(yōu)化了管理建制，設(shè)立了大壩中心、廠房中心、泄洪中心、配套中心、機(jī)電物資中心等五個(gè)中心，改變了以往部門制、層級制傳統(tǒng)管理模式，形成更加專業(yè)化、扁平化的內(nèi)部管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨專業(yè)間的智能共享、自動(dòng)關(guān)聯(lián)，逐一解決以往信息孤立、單一、不對稱等問題。

智慧工程以全生命周期管理為特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了資源共享、信息互通，工程業(yè)主、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等參建各方準(zhǔn)確掌握工程動(dòng)態(tài)，橫向打通了信息壁壘。建立了統(tǒng)一的機(jī)電設(shè)備信息管理庫，從設(shè)計(jì)階段到制造、安裝、啟動(dòng)驗(yàn)收以及運(yùn)維檢修等各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了各類設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量記錄、安裝數(shù)據(jù)等資料全過程可追溯，確保工程建設(shè)與生產(chǎn)運(yùn)營兩階段無縫對接、建管深度結(jié)合。

數(shù)據(jù)支撐 精細(xì)管控全覆蓋

從人工到智能，這是智慧工程在質(zhì)量管理中實(shí)現(xiàn)的最大變化。以大壩填筑為例，傳統(tǒng)水電工程從車輛運(yùn)輸調(diào)度、填筑與鋪攤作業(yè)以及質(zhì)量監(jiān)測等工作，需要依靠人工完成，質(zhì)量精準(zhǔn)度時(shí)常難以滿足要求。在智慧工程建設(shè)中的雙江口電站，各料場的土石料不再完全依靠人工篩選，系統(tǒng)可自動(dòng)對土石料的品質(zhì)進(jìn)行區(qū)分；運(yùn)輸土石料的車輛，全過程實(shí)時(shí)跟蹤，實(shí)現(xiàn)每一方料源可追溯；鋪料作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警提醒篩除無用料，確保料源質(zhì)量；壩面碾壓過程中，準(zhǔn)確記錄攤鋪厚度、碾壓軌跡、碾壓遍數(shù)、激振力等技術(shù)參數(shù)；當(dāng)碾壓不滿足質(zhì)量要求時(shí)，則會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，確保大壩施工的每一寸土料質(zhì)量可控在控。

智慧工程質(zhì)量管控體系，實(shí)現(xiàn)從單一環(huán)節(jié)、單一監(jiān)控，演變升級為多系統(tǒng)、多方位動(dòng)態(tài)控制。在沙坪二級水電站，通過混凝土制備、運(yùn)輸與澆筑全過程的量化管理，實(shí)現(xiàn)了信息查閱、實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)警報(bào)告等數(shù)據(jù)服務(wù)?，F(xiàn)場生產(chǎn)信息采集頻率，由原來每月一次提高為實(shí)時(shí)自動(dòng)上傳，人工信息采集誤差得到有效避免，混凝土生產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)精度由“百方”級提升至“0.01方”級，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)信息自動(dòng)錄入，時(shí)間準(zhǔn)確到秒級別。

猴子巖電站建立了面板堆石壩填筑碾壓質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對碾壓全過程、全天候、實(shí)時(shí)、在線監(jiān)控，電站一期混凝土面板裂縫條數(shù)控制在1.9條/千平米，達(dá)到國際先進(jìn)水平。大崗山電站建立了大壩混凝土溫控系統(tǒng)，對混凝土拌合、澆筑、養(yǎng)護(hù)的溫度變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并提出防控措施，澆筑溫度合格率和混凝土峰值溫度合格率從前期的不足80%提升到90%以上，有效避免了大壩危害性裂縫的產(chǎn)生。

智能聯(lián)動(dòng) 效能提升全過程

智慧工程豐富了施工現(xiàn)場進(jìn)度與投資管理手段，管理人員不再需要現(xiàn)場蹲點(diǎn)，通過電腦或手機(jī)端即可了解任意時(shí)刻工程形象面貌、施工倉位信息，“近距離”掌握現(xiàn)場動(dòng)態(tài)開展指導(dǎo)檢查。

沙坪公司建立了3D數(shù)字廠房，將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊、工程三維數(shù)字化、BIM技術(shù)和工程施工管理理論運(yùn)用其中，通過三維全信息模型建立的進(jìn)度管理系統(tǒng)，使得現(xiàn)場技術(shù)人員及時(shí)了解工程計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度的匹配程度，對施工資源統(tǒng)計(jì)、關(guān)鍵倉位澆筑情況等影響實(shí)際施工進(jìn)度的因素，進(jìn)行量化模擬分析，適時(shí)提供判斷和預(yù)警，及時(shí)對關(guān)鍵線路與工期作出調(diào)整。

智慧工程在圖像技術(shù)上進(jìn)行了升級，建立了沙坪二級水電站360度全景系統(tǒng)，將傳統(tǒng)二維工程照片變?yōu)?60度全景景觀，在三維虛擬空間中真實(shí)呈現(xiàn)工程現(xiàn)場建設(shè)面貌。通過定期更新工程關(guān)鍵部位施工面貌，實(shí)現(xiàn)對工程里程碑進(jìn)度的精確掌控。猴子巖水電站建立了機(jī)電三維設(shè)計(jì)交互系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)階段開始，構(gòu)建了電站三維模型，對機(jī)電設(shè)備安裝過程進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，自動(dòng)生成精確的物料清單，進(jìn)行多方案比對優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)采購，降低了施工返工及工程變更風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)電站投產(chǎn)運(yùn)行后，交互系統(tǒng)還將在運(yùn)維與檢修期間發(fā)揮大作用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢修、運(yùn)行狀態(tài)的可視化管理。

通過借助大壩施工進(jìn)度仿真系統(tǒng)，大崗山電站大壩施工進(jìn)度計(jì)劃編制效率提高了50%以上，計(jì)劃編制的科學(xué)性大大提高。通過拌和樓監(jiān)控平臺(tái)和纜機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、纜機(jī)防碰撞系統(tǒng)聯(lián)合作用，開展了混凝土高效澆筑技術(shù)研究，混凝土施工工效整體提高7%，混凝土最大月澆筑強(qiáng)度13.6萬立方米，澆筑工期較原計(jì)劃縮短68天。

自動(dòng)感知 風(fēng)險(xiǎn)防控全方位

智慧工程與傳統(tǒng)水電工程相比，在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方面，擁有更加靈敏、高效的技術(shù)手段，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)分級預(yù)警模型及決策知識庫，實(shí)現(xiàn)工程管控風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)分級預(yù)警，智能制定科學(xué)、可行的決策方案，提高企業(yè)整體風(fēng)險(xiǎn)管控能力。

雙江口水電站在智慧工程規(guī)劃初期，建立了安全風(fēng)險(xiǎn)源識別數(shù)據(jù)庫，結(jié)合大壩樞紐、環(huán)境邊坡、地質(zhì)災(zāi)害、水文氣象等數(shù)據(jù)，匯總了所有與工程相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)源空間分布、誘發(fā)因素、控制手段、防范措施等內(nèi)容，根據(jù)施工進(jìn)展和施工面貌的階段性變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)類別、等級、頻率以及應(yīng)急救援處置體系等要素，針對性開展施工安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控、分級預(yù)警報(bào)警，及時(shí)消除安全隱患。雙江口水電站應(yīng)急指揮系統(tǒng)，通過三維技術(shù)模擬了應(yīng)急救援方案和逃生空間路徑規(guī)劃，當(dāng)出現(xiàn)地震、泥石流等突發(fā)事件時(shí)，可自動(dòng)推送應(yīng)急預(yù)案與處置方案，提供應(yīng)急指揮決策支持，并通過衛(wèi)星電話、遠(yuǎn)程視頻等通訊手段，對現(xiàn)場進(jìn)行統(tǒng)一指揮和調(diào)度，將突發(fā)事件的危害降低到最小。

大崗山公司運(yùn)用“數(shù)字大崗山”系統(tǒng)平臺(tái)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測電站壩體、隧洞、巖基等關(guān)鍵部位穩(wěn)定情況，準(zhǔn)確感知施工過程中的各種異?，F(xiàn)象，及時(shí)提供預(yù)警預(yù)報(bào)信息。在大崗山纜機(jī)防碰撞系統(tǒng)中，提供了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提示超過3 000次，保證了纜機(jī)安全入倉運(yùn)行50萬次，實(shí)現(xiàn)緊急避險(xiǎn)5次。各類安防系統(tǒng)之間有效聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了安全防護(hù)全面升級，確保了大崗山工程實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全生產(chǎn)無事故紀(jì)錄接近4 000天。

Construction and Quality Control for Impervious Geomembrane Installed in Bottom of Upper Reservoir at Liyang Pumped Storage Power Station

LIU Xinxing LIU Chong HAN Jingze

(Sinohydro Bureau 5 Co.,LTD , Chengdu , Sichuan , 610066 ,China)

Excavation and Blasting Construction for Rock Bolting Crane Beam in Underground Powerhouse at Xianju Pumped Storage Power Station

WU Haiqiang LI Yadong

(Sinohydro Bureau 5 Co.,LTD , Chengdu , Sichuan , 610066 ,China)

Abstract：According to actual conditions of Xianju pumped storage power station , the final blasting parameters are determined for rock bolting crane beam excavations in underground powerhouse after many blasting tests. Therefore , rock platform overbreak , underbreak and half borehole ratio are controlled effectively with good blasting results , providing construction experiences for similar surrounding rock excavation.

Key words: pumped storage power station ; rock bolting crane beam excavation ; blasting design

Grouting Treatment for Headrace Tunnel Section in Class V Surrounding Rock at Qingyuan Pumped Storage Power Station

KOU Wenbo

(Sinohydro Bureau 5 Co.,LTD , Chengdu , Sichuan , 610066 ,China)

Abstract: Geologic conditions of headrace tunnel middle horizontal section in Class V surrounding rock is very complicated at Qingyuan pumped storage power station in Guangdong province. Sand and mud boiling were appeared during bore drilling. Due to poor groutability of cement grout , chemical grouting is required in this tunnel section. During construction , proper grouting parameters and correct construction technique are used according to real conditions and many effective grouting quality inspections are carried out , gaining good results.

Key words: Class V surrounding rock; grouting parameter ; construction technique ; quality inspection

Ventilation Design and Application during Construction of Tailrace Tunnel at Karuma Hydropower Station

REN Junyou CHEN Liping LIU Zhihui WU Hongsi

(Sinohydro Bureau 5 Co.,LTD , Chengdu , Sichuan , 610066 ,China)

Abstract: Long tunnel ventilation is a difficult problem in tunnel construction . Good and poor ventilation directly effects emotional and physical health of construction personnel who work in underground project for long time and also tunnel construction progress. If construction ventilation design scheme is not good , not only the company image will be badly influenced ,but also the project stops because tunnel ventilation cannot meet standards . In order to solve the problem , effective ventilation scheme is designed after model analysis and strict theoretical calculations. The practice has proved that the tunnel ventilation is good , providing references to the similar projects.

Key words: Karuma hydropower station ; tailrace tunnel ; ventilation

沙坪二級水電站升級了安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用智能化分析、自動(dòng)化采集技術(shù)，快速報(bào)送響應(yīng)異常事件，使得應(yīng)急事件的響應(yīng)時(shí)間，從原來數(shù)小時(shí)縮短至3至5分鐘，處理時(shí)間從原來1至3天縮短到30分鐘以內(nèi)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對不安全因素提前預(yù)報(bào)，提醒工作人員對危險(xiǎn)因素進(jìn)行處理，保證施工安全，實(shí)現(xiàn)工區(qū)監(jiān)控?zé)o死角。
順應(yīng)創(chuàng)新發(fā)展的時(shí)代浪潮，智慧工程建設(shè)創(chuàng)造了豐碩的創(chuàng)新成果，有力推動(dòng)了傳統(tǒng)水電工程轉(zhuǎn)型升級，有效提升了項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)行管理水平，創(chuàng)造了顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和創(chuàng)新示范效應(yīng)，為打造智慧大渡河，建設(shè)國際一流水電企業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(責(zé)任編輯：卓政昌)

Abstract: Impervious HDPE geomembranes are used in whole bottom of upper reservoir at Liyang pumped storage power station in Jiangsu Province. Geomembrane seepage control area is 254000 m2. Bottom foundation is divided into excavation area and backfill area with maximum backfill height 70m . The geomembranes are connected with toe slabs , inlets and outlets , and traffic bridges in many places. Based on actual conditions of project, geomembrane construction sequences , safety and quality control are summarized in this paper to provide references to other similar projects.

HDPE geomembrane ; seepage control ; construction technology ; quality control