河道治理工程信息模型应用标准

1T/HBSLXXXX—YYYY河道治理工程信息模型应用标准本文件规定了河道治理工程规划设计、施工建造及运行维护阶段信息模型创建深度和创建要求，同时规定了各使用方的使用和管理要求。本文适用于我省境内新建、加固、扩建和改建的河道治理工程，清淤工程可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50007建筑地基基础设计规范GB50026工程测量规范GB50286堤防工程设计规范GB50487水利水电工程地质勘察规范GB50707河道整治设计规范GB/T39608基础地理信息数字成果元数据GB/T50805城市防洪工程设计规范GB/T51212建筑信息模型应用统一标准GB/T51235建筑信息模型施工应用标准GB/T51269建筑信息模型分类和编码标准GB/T51301建筑信息模型设计交付标准GB/T9016三维地理信息模型生产规范DB13/T5003-2019水利水电工程建筑信息模型应用标准T/CWHIDA0005-2019水利水电工程信息模型设计应用标准T/CWHIDA0006-2019水利水电工程设计信息模型交付标准T/CWHIDA0007-2020水利水电工程信息模型分类和编码标准T/CWHIDA0009-2020水利水电工程信息模型存储标准3术语和缩略语3.1术语下列术语和定义适用于本文件。3.1.1建筑信息模型buildinginformationmodeling对工程建筑物及设施物理可视化呈现，集功能特性数字化表达为一体的模型。2T/HBSLXXXX—YYYY3.1.2护坡slopprotection防止堤防边坡受水流、雨水、风浪的冲刷侵蚀而修筑的坡面保护设施。3.1.3防浪墙wavewall为防止波浪翻越堤顶而在堤顶挡水前沿设置的墙体。3.1.4总装模型integratedbuildinginformationmodel通过组装、参考等方式，将各专业系统模型、子模型集成为整体的模型。3.1.5碰撞检测collisiondetection通过模型构件整合，快速准确的发现模型构件之间的冲突。3.1.6穿堤建筑物模型buildingsthroughleveemodel以引、排水为目的，从堤身或堤基穿过的管、涵、闸等水利建筑物实体模型。3.1.7临堤建筑物模型buildingsnearleveemodel在河道堤防管理范围或堤脚线以外修建的不穿越堤身、堤脚的建筑物实体模型。3.1.8跨堤建筑物模型buildingsacrossleveemodel跨越堤防的建筑物模型。3.1.9属性信息propertyinformation用于描述特定实例的特征信息。3.1.10数字孪生水利工程digitaltwinofwaterconservancyproject以物理水利工程为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理水利工程全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理水利工程同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理水利工程的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。3.2.1DEM数字高程模型（DigitalElevationModel）3.2.2DOM数字正射影像图（DigitalOrthophotoMap）3.2.3DSM数字表面模型（DigitalSurfaceModel）3.2.4TIN不规则三角网（TriangulatedIrregularNetwork）3T/HBSLXXXX—YYYY3.2.5GIS地理信息系统（GeographicInformationSystem）3.2.6Web万维网（WorldWideWeb）3.2.7BIM建筑信息模型buildinginformationmodeling4总体原则4.1基本原则4.1.1河道治理工程信息模型应用的目标和范围应以国家数字经济规划、地方及行业信息化发展规划为依据，应与地方智慧城市建设要求相协调。结合地方政策、工程级别、工程特点、各参建方技术水平等综合确定。4.1.2河道治理工程信息模型应按照需求牵引、实用为主、适度超前的原则进行建设，应能指导本阶段开展工作，具有实用价值，模型精度及范围，应能够满足数字孪生水利工程数字底板构建深度要求。4.1.3河道治理工程信息模型的应用宜涵盖规划、勘测设计、施工、运维全生命周期，也可根据项目特征应用在某一阶段或者某一专项。4.1.4各阶段信息模型应支持模型导出、共享使用要求，下阶段模型原则上基于上一阶段模型进行深化，细化，并保持模型格式统一。4.1.5各阶段信息模型应包含模型基本属性信息及本阶段主要性能指标信息，基本信息及主要信息应在GB/T50805、GB50707、GB50286规范中提取，基本属性信息应可维护、可扩展。4.1.6为确保模型信息安全，应用过程中相关参与方应根据国家相关法律法规，设置安全、完善的信息安全保护措施。4.1.7设计作业过程及成果质量，应满足GB/T51301标准要求，施工阶段满足GB/T51235，运维阶段满足GB/T51212要求。4.2应用要求4.2.1河道治理工程信息模型应包含水文、地形、地质、社会经济等基本资料，加固及改扩建工程还应集成工程现状信息。4.2.2河道治理工程信息模型应用宜与地理信息系统、物联网、移动通信、AR/VR、倾斜摄影、激光点云等前沿技术集成或联合应用，解决宏观与微观可视化要求。4.2.31级、2级和高度不低于6m的三级堤防宜采用BIM技术进行建模，高度低于6m的3级及3级以下堤防可参照执行。4.2.4通过web服务方式进行应用的，模型宜进行轻量化处理。4.2.5模型构件应按照统一编码规则，进行唯一标识。4.2.6信息模型应在各个阶段生产过程中产生，避免基于二维设计成果反向建模。5应用范围5.1应用阶段5.1.1规划设计4T/HBSLXXXX—YYYY5.1.1.1前期咨询阶段水利工程类前期咨询阶段包括项目建议书及可行性研究两个阶段，应基于地理信息模型进行场地现状分析及工程布置，包括堤线布置、河道主槽布置、占地范围线划定。堤顶中心线、河道中心线及征地范围线等均应采用2000国家大地坐标及85国家高程基准。1级、2级堤防应建立跨堤建筑物、穿堤建筑物、临堤建筑物等建筑物主要结构模型，并实现与地理信息模型的集成应用。虚拟仿真漫游及可视化校审应根据项目要求基于GIS+BIM成果开展。5.1.1.2设计阶段水利工程类设计阶段包括初步设计、招标设计、施工图设计三阶段，各类实施方案参照初步设计执设计阶段信息模型主要应用在工程布置优化、设计方案比选、仿真分析、虚拟漫游、碰撞检测、工程量计算、施工模拟等方面，模型应能反应工程布置、建设内容、工程规模、设计标准。工程堤线及建筑物布置优化应结合DEM、DOM、传统测绘成果等数据展开，有条件的项目可利用倾斜摄影数据，基于二三维可视化GIS平台进行工程布置设计与优化。堤坡防护形式、基础处理方案、建筑物形式等比选方案应通过信息模型进行直观表达。一维、二维水动力模型宜根据地形测绘模型展开，计算成果宜通过GIS平台进行可视化仿真模拟。堤防及挡墙稳定仿真分析应基于三维模型导入专业计算软件内，避免重复建模。可视化虚拟漫游应在设计模型基础上进一步加工，涉及景观绿化且范围较大时，应对模型进行简化处理。涉及三个以上专业的涉河建筑物应对模型进行碰撞检测，包括专业内碰撞及专业间碰撞。清表工程量可基于地理信息模型进行量算，堤防土方开挖及回填量可根据模型自动计算后导出，护坡工程量及其他建筑物结构工程量宜采用模型导出。施工组织设计中施工模拟工作应根据工程需要展开，主要应用在施工导流方案模拟、复杂建筑物工艺模拟、进度模拟等方面。各阶段建模成果深度应满足《水利水电工程设计信息模型交付标准》相关规定。5.1.2施工建造阶段5.1.2.1施工期BIM模型主要应用在施工场地布置优化、施工图深化、施工进度模拟与管控、施工计量与支付、重要分部和关键工序施工工艺模拟等。5.1.2.2场地布置分析应结合GIS平台，利用场区DEM、DOM等数据综合展示工程区及周边情况，应充分利用设计阶段成果及数据，包括但不限于原始地形测量数据、地质勘查数据、工程设计模型等，同时还应搜集场地既有水利、电力、市政、交通、通信等线路数据信息，对各项资料数据进行建模上图。5.1.2.3施工模型信息应包含构件材质属性信息、位置信息、水位数据、设计参数、施工参数等。设计参数主要包括堤防等级、设计压实度或相对密度等，施工参数包括原材料主要参数、实验检测数据、施工检测数据等。5.1.2.4涉及复杂穿堤建筑物、跨堤建筑物的重要堤防，应基于设计模型对各建筑物模型进行深化，构建施工详细模型。5.1.2.5施工模型应根据施工进度计划进行模型优化，应能基于设计平台或轻量化平台进行展示发布，并具备管理功能。5T/HBSLXXXX—YYYY5.1.2.6结构尺寸规则建筑物施工模型应完整准确表达实际工程量，满足工程量计算要求，为支付提供数据支撑。堤身土方开挖及回填工程宜结合施工期倾斜摄影数据进行自动计算。5.1.2.7施工组织及施工工艺复杂的重要分部及隐蔽工程，应制作施工模拟文件，优化施工工序组织安排，提升方案合理性。5.1.3运行维护阶段5.1.3.1运行维护BIM模型主要应用在模型可视化信息管理、设计及施工资料管理、运行状态虚拟仿真等方面。5.1.3.2运行维护期模型应基于可视化平台展开信息管理应用，模型信息应根据管理需求进行分级分类展示，信息可按照施工期项目分类分项进行分级，按照工程-单位工程-分部工程-单元工程进行划分。5.1.3.3运维模型除集成基础数据信息外，应集成设计及施工期重要资料信息，包括图纸文本、多媒体影像等。5.1.3.4运行维护模型应满足数字孪生水利工程数据底板建设要求，支持河道洪水演进模拟、淹没分析及堤防渗透稳定分析等方面应用。5.2应用专业5.2.1测绘专业5.2.1.1应根据河道治理工程设计各阶段、各任务的具体需要创建和使用三维地形模型，并根据工程实际条件选择合适的模型应用方式。三维地形模型空间基准应采用2000国家大地坐标系（CGCS2000高程基准应采用1985国家高程基准，符合GB50026及GB/T9016相关规定。5.2.1.2三维地形模型成果应包含必要的元数据文件，元数据文件内容参考GB/T39608的规定，应包含成果数据的标识信息、空间参考信息、生产信息、质量信息和分发信息等，各类成果数据的元数据示例详见附录A，元数据文件格式宜采用.SHP、.XML、.XLS等格式。5.2.1.3三维地形模型应用包括但不限于以下内容：模型创建、场地分析、仿真模拟、方案比选、可视化展示、模型出图、工程算量、施工模拟等。5.2.1.4测绘宜采用航空航天摄影测量获取阶段深度要求的数字高程型模（DEM）和数字正射影像图（DOM）。对于重点节点建筑物部分，可采用倾斜摄影技术建设三维实景模型，模型精度满足设计要求。5.2.2地质专业5.2.2.1根据各阶段地质工作深度要求，选择重点建筑物及1、2级堤防重点堤段构建地质模型，地质专业信息模型应反应勘探点位置、不良地质构造类型、分布范围及各地层岩性。堤防、建筑物模型信息应体现主要土层岩土物理力学性质。料场模型应体现开采料分布范围，开采深度、储量等；结合施工地质编录及专门性地质勘察等资料对已有地质信息模型修改完善。信息深度满足GB50007及GB50487的相关要求。5.2.3水文专业5.2.3.1利用DEM数据进行水文计算，计算成果结合DOM、倾斜摄影等以数字化形式进行模拟，洪水成果与工程模型进行关联，水面线成果与堤防分段模型集成，主要集成相应断面特征水位包括设计洪水位、校核洪水位、设计堤顶高程等。6T/HBSLXXXX—YYYY5.2.3.2水文专业应用主要在前期咨询阶段及初步设计阶段，其他阶段直接应用成果即可。5.2.4水工专业5.2.4.1水工主要涉及堤防、穿堤建筑物、跨堤建筑物等。通过构建各建筑物模型，结合现状三维地形进行建筑物布置比选、结构计算、工程量统计等。5.2.4.2水工结构模型应满足不同阶段深度及应用要求。规划及建议书阶段堤防可采用线条表示，穿堤建筑物、跨堤建筑物宜进行结构建模。可行性研究阶段应结合三维地形进行堤线布置并建三维模型，边坡防护及堤坡排水等细部结构可不建模。穿堤建筑物、跨堤建筑物等建筑物应建立相应设计深度的结构信息模型。应结合工程地质处理设计方案，建立地基处理设计模型。安全监测设计、绿化等可不建模。初步设计阶段应建立堤防三维模型，应根据桩号建立边坡防护及堤坡排水等模型。穿堤涵、闸、泵站、管线，跨堤桥梁等建筑应按照设计结构建立构件级信息模型。应对基础处理设计模型进行细化优化。安全监测设计、绿化等可建立概化模型。招标设计阶段在初步设计模型基础上进行模型细化，护坡结构、穿跨堤建筑物应结合分缝分块进行细化。施工图阶段宜采用初步设计模型进行深化，并建立细部结构模型。应结合建筑物结构模型进行配筋、出图及算量。施工阶段应由施工单位利用设计模型按照项目分类分项进行模型细化。结合施工现场同步建设变更信息模型。运维阶段应基于施工期信息模型进行整合，合并临时分缝分块，整合模型信息，并进行轻量化处理满足运行管理模型预览、信息查询需求。5.2.5水力机械专业5.2.5.1涉及到排涝泵站、灌溉泵站等建筑物时，需进行水力机械专业模型创建。主要建模对象包括主水泵机组、主要辅助设备及主要供排水管路等。5.2.5.2水力机械专业模型创建须满足不同阶段设计需求。前期咨询阶段可不进行水力机械模型创建。初步设计阶段须完成主水泵机组、主要进出水管路及起重设备等模型创建，满足泵房主要尺寸、开挖深度、泵房高度等的初定，以及主要工程量统计等需求。招标设计阶段除了完成初步设计阶段所有内容模型创建，还需增加主要辅助设备模型创建，满足主要设备招标工程量统计需求。施工图设计阶段应完成泵站所有设备及供排水管路模型创建，满足泵房尺寸确定、开挖深度、泵房高度等的复核，主要设备安装以及工程量统计需求。施工建造阶段应包括泵站所有设备及供排水管路模型，配合主体结构完成施工进度模拟、施工工艺模拟以及供排水管路工程量结算需求等。运行维护阶段模型在施工建造阶段模型基础上进行轻量化处理得到，满足工程展示、维修养护、动态模拟、预警预报等日常运行管理需求。5.2.6金属结构专业7T/HBSLXXXX—YYYY5.2.6.1涉及到穿堤涵闸、排涝泵站、灌溉泵站等建筑物时，需进行金属结构专业模型创建。主要建模对象包括闸门、启闭设备及埋件等。5.2.6.2金属结构专业模型创建须满足不同阶段设计需求。前期咨询阶段可不进行金属结构模型创建。初步设计阶段须完成主闸门、启闭设备等模型创建，满足闸室主要尺寸初步确定。招标设计阶段除了完成初步设计阶段所有内容模型创建，还需增加门槽埋件模型创建，满足主要设备招标工程量统计需求。施工图设计阶段应完成水闸所有金属结构设备模型创建，满足闸室及门槽二期尺寸确定、闸门主要零部件尺寸及主要受力构件尺寸确定等。满足金属结构设备安装、闸门及埋件重量计算等，有条件的可基于闸门模型进行受力分析。施工建造阶段应包括水闸所有金属结构模型，配合主体结构完成施工进度模拟、施工工艺模拟以及闸门和门槽埋件重量结算需求等。运行维护阶段模型在施工建造阶段模型基础上进行轻量化处理得到，满足工程展示、维修养护、动态模拟、预警预报等日常运行管理需求。5.2.7电气自动化专业5.2.7.1涉及到穿堤涵闸、排涝泵站、灌溉泵站等建筑物时，需进行电气专业模型创建。主要建模对象包括供配电系统、自动化通信系统等。5.2.7.2电气专业模型创建须满足不同阶段设计需求。前期咨询阶段可不进行电气模型创建。初步设计阶段须完成变压器、高压开关柜、低压配电柜、柴油发电机组、通信机柜等模型创建，满足泵房、闸室、电气用房主要尺寸初步确定。招标设计阶段除了完成初步设计阶段所有内容模型创建，还需增加主要设备配套控制柜、自动化系统采集设备模型创建，满足主要设备招标工程量统计需求。施工图设计阶段应完成供配电设施、自动化通信设备、电缆桥架所有模型创建，满足建筑物模型电缆沟开挖尺寸、房屋高度等的复核，主要设备安装以及工程量统计需求。施工建造阶段应包括所有供配电设备系统、自动化通信系统、电缆桥架、埋管、照明系统、视频监视系统等所有模型，配合主体结构完成施工进度模拟、施工工艺模拟以及电气工程量结算需求等。运行维护阶段模型在施工建造阶段模型基础上进行轻量化处理得到，满足工程展示、维修养护、动态模拟、预警预报等日常运行管理需求。5.2.8施工组织规划及建议书阶段可不建模。可行性研究阶段应建立导流工程模型，进行导流模拟，同时对于复杂建筑物可建立模型初步设计及施工设计阶段应创建相应深度要求的施工场地模型，包括主要施工管理用房、主要施工道路、机械停车场、维修厂、加工厂、料场、仓库等，结合三维倾斜摄影成果进行施工总体布置设计及优化。同时创建主要施工工器具模型，满足主要施工工艺模拟需要，同时基于设计模型进行施工进度模拟、导流方案模拟，优化施工进度及施工组织方案。8T/HBSLXXXX—YYYY施工建造阶段基于设计模型结合施工组织总体布置及进度计划展开施工场地建模，施工工艺模拟、进度模拟。运维管理阶段对建模成果进行集中管理，并进行数据资源共享重复利用。5.2.9工程造价工程造价专业主要基于各阶段信息模型进行工程计算，通过各阶段设计模型自动统计土方、石方、混凝土等主要工程量，设计阶段用于辅助概估算编制，施工阶段辅助计量结算。运行维护阶段可不进行应用。5.2.10建筑专业前期咨询阶段可不建模。初步设计阶段根据项目要求可建立建筑结构模型。施工图阶段按照规范深度要求建立水、电、暖等专业模型。施工阶段基于上阶段成果进行深化。运维管理阶段利用施工期建筑信息模型进行整合总装，并进行轻量化处理满足运行管理模型预览、信息查询需求。5.2.11其他专业消防、水土保持、环境保护、节能、征地移民等专业主要基于不同工程建设内容，结合相应设计规范合理确定。各专业不同应用阶段信息模型应用见附录A，表1专业信息模型应用表。6建模方式6.1建模工具6.1.1建模前应根据建筑物形状特点，选择主流建模平台，应积极探索采用国产化软硬件进行建模。宜探索工程模型在信创环境下的适配验证。6.1.2应开展建模平台在国产信创环境的兼容性测试。6.2样板文件6.2.1河道治理工程模型创建前，宜由牵头专业制定样板文件，统一坐标系与坐标原点。6.2.2同一项目各专业模型采用计量单位应保持一致。6.3文件命名6.3.1模型文件应具有统一的命名规则。6.3.2同一项目模型文件命名和格式应统一。6.3.3命名规则可参考如下：项目编号_项目名称_阶段_专业_描述_创建人_版本号.扩展名。注：项目编号：可选字段，建设初期由设计单位和建设方协商约定；项目名称：必选字段，可采用简称；阶段：必选字段，标识项目所属阶段，包括：可研、初设、施工图、施工建造、运维；专业：必选字段，标识模型所属专业，包括水工、地质、电气、金结、水机、自动化、建筑等；描述：可选字段，对文件内容的简单描述，如：水闸名称、涵洞名称等；创建人：必选字段，标识模型创建人；版本号：必选字段，可采用日期作为版本标号。9T/HBSLXXXX—YYYY6.4技术要求6.4.1堤防建模工具宜采用主流建模工具，同一专业不同阶段建模工具宜保持一致，同一阶段不同专业之间建模工具应能够进行模型总装，并能够进行碰撞检测。6.4.2规划阶段堤身模型可基于三维地形数据生成堤身及护坡模型，堤身可为面模型，护坡应按照设计防护形式分层构建实体模型。6.4.3施工期堤身模型根据堤高确定建模方式，1级、2级和高度不低于6m的三级堤防应按照设计施工填筑层厚度分层构建实体模型。高度低于6m的3级及3级以下堤防可采用整体面模型，也可参照施工进度，分层构建实体模型，当填筑土料来源及参数发生变化时应加密分层。6.4.4护坡、排水、建筑物等结构，宜采用参数化建模。6.4.5堤防不同阶段建模内容参见资料性附录A，表2堤防不同阶段建模内容表。6.5模型管理6.5.1宜采用信息系统对模型及其版本、模型关联资料进行管理。6.5.2当采用文件夹对模型进行管理时，宜按阶段、标段、专业分类和文件类型等方式组织。6.5.3模型构件编码按照GB/T51269规定，模型存储按照T/CWHIDA0009规定。7成果7.1工程模型7.1.1工程模型应涵盖各重要专业，满足相应阶段深度要求，同时确保各专业模型满足总装要求。当模型需进行可视化应用时，应对模型进行轻量化处理，提升可视化浏览速度。7.1.2工程模型应体现与本工程相关的现有跨穿建筑物信息模型，包括石油、燃气、供排水等管道，以及闸、涵、泵站、桥梁等工程。7.2工程数据库7.2.1工程数据库除工程基本信息外还应包括水文计算成果、地质参数等。工程数据可采用表格存储或数据库存储。当模型属性信息采用表格存储时，需对模型构件进行编码，编码信息同时写入表格。7.2.2工程数据库编码规则应与文件命名保持统一。7.2.3堤防模型应包括信息见附录A，表3堤防模型信息表。7.3应用系统7.3.1应用系统应支持发布各阶段模型成果，网页端浏览模型宜进行轻量化处理，应用系统支持基础信息查询发布、数据更新维护、应用场景发布、二三维模型可视化联动等功能。7.3.2应用系统支持模型4D模拟，直观展示工程进度情况，支持进度反馈、延误预警、进度参数修正等功能。