施工仿真介绍

水利水电工程建设实践，对混凝土重力坝、碾压混凝土筑坝、面板堆石坝及地下厂房施工过程仿真开展全面研究，取得大量应用成果。

1996 年，与长江水利委员会设计院合作对三峡二期工程大坝施工进行了实时动态仿真，针对大坝的结构特点、提出了以坝块为考察对象的想法，运用面向对象的方法来表达大坝方面的有关数据，并由此得出了各坝段的原始数据；就高架门机、塔带机、缆机等不同浇筑机械提出了相应的模拟模型，分析了各自的运行特征和应该考虑的问题；编制的施工仿真程序可以完成工程开工后任意时段的仿真以及能够再现大坝浇筑过程。该成果的最大特点是能够动态直观地反映每一浇筑块的跳仓过程，为现场施工管理服务。该项目经水利部国际合作与科技司组织专家鉴定，认为项目成果总体达到国际先进水平，并获得湖北省科技进步奖。

1998年，与长江水利委员会合作，对清江水布垭施工过程土石方平衡开展研究，该课题进行着眼于模型的逼真性、方法的可靠性、成果的先进性。在项目的研究过程中，提出了一整套解决堆石坝、土石坝施工中料物平衡问题的新技术，通过文献查询表明：项目成果在理论与使用方面都取得了该问题研究中的重大突破，为以后同类问题的解决提供了可靠的手段。为堆石坝、土石坝施工技术的发展奠定基础。其中，结合坝体结构、料物类型及道路情况提出的“匹配矩阵”概念为工程界普遍接受并应用。之后，在工程招标期间，与葛洲坝清江施工局合作进行了现场料物调配与管理软件研究，为葛洲坝清江施工局获得项目并顺利施工提供了技术保障，取得明显经济与社会效益。

随着西部大开发战略的实施，一批巨大型水电站（如龙滩、向家坝等）相继开发，我单位与中南勘测设计研究院合作，就高坝混凝土浇筑施工过程仿真进行了一系列的课题研究。由于这些工程大都处于高山峡谷，枢纽布置及施工组织设计十分复杂，如何准确模拟其施工动态过程，优选大坝混凝土浇筑方案是关系工程设计和管理的关键问题。课题研究过程中对大坝常态、碾压混凝土浇筑方案及相应的各种浇筑机械配套方案进行二十余种方案的模拟比较，结合了计算机科学计算与图形图像技术、地理信息系统技术，建立了大坝混凝土浇筑的仿真系统模型，该课题成果不仅提供了大坝浇筑进程的各类详细的工程数据和浇筑信息，还实现了大坝上升过程的二维及三维的实时动态演示，将建模、计算与优化分析、施工过程演示、成果输出等完整地集成在仿真系统中，为优化施工程序、寻求合理的施工机械配套方案及提高施工组织设计水平和效率提供了科学的理论及先进的技术方法，成果已应用于向家坝水电站工程浇筑方案审查比选。

在水利水电科学研究领域，借助计算机辅助设计、数据库技术、人机交互技术、计算机图像学等技术不断发展，本课题组将在水利水电工程施工过程仿真与土石方平衡研究方面不断改善建模的环境，推动模拟工具和规划模型的科学化，我国经济的持续发展伴随着水利水电事业的蓬勃生机，水利水电工程中不断涌现新问题、新热点，我们愿与各水利水电行业的兄弟单位一同为优化工程设计、提高工程管理现代化水平出一份力。