本發(fā)明涉及大壩滲壓檢測(cè)與處理，具體為一種基于BIM的大壩實(shí)時(shí)理論滲壓場(chǎng)分布展示方法。

背景技術(shù)：

大壩滲流監(jiān)測(cè)與分析是保證大壩結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定運(yùn)行的重要內(nèi)容。為了減少和控制大壩的承受的滲透壓力與揚(yáng)壓力，往往需要在大壩底部基巖中布設(shè)一排灌漿帷幕與一排排水孔，實(shí)現(xiàn)大壩沿水流方向滲透壓力的快速消減，保證大壩結(jié)構(gòu)安全。根據(jù)理論公式，帷幕控制點(diǎn)揚(yáng)壓力計(jì)算公式為h＝α1(H1—H2)+H2、排水控制點(diǎn)計(jì)算公式為h＝α2(H1—H2)+H2，H1為上游水位、H2為下游水位，a1、a2為各個(gè)不同壩形確定的合理范圍值,可計(jì)算出最大、最小的h值，上下游面積各控制點(diǎn)之間的揚(yáng)壓力按分布距離線性變化，實(shí)際揚(yáng)壓力在這個(gè)范圍內(nèi)即為合理。

傳統(tǒng)的理論揚(yáng)壓力分布圖，采用二維CAD的方式繪制，只考慮幾個(gè)典型的水位情況下的揚(yáng)壓力分布，只是典型部位的靜態(tài)分析，無(wú)法動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)拱壩當(dāng)前工作狀態(tài)下(不同的上、下游水位)下的各個(gè)部位的動(dòng)態(tài)揚(yáng)壓力分布情況，無(wú)法動(dòng)態(tài)展現(xiàn)理論滲壓場(chǎng)與實(shí)際監(jiān)測(cè)值的動(dòng)態(tài)對(duì)比。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于BIM的大壩實(shí)時(shí)理論滲壓場(chǎng)分布展示方法，該方法包括：

控制線構(gòu)建，通過(guò)大壩的三維BIM形體模型，分別構(gòu)建大壩的上下游面輪廓線；根據(jù)大壩的帷幕與排水孔的布置，分別構(gòu)造帷幕線、排水線；

三維基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)面三維建模，等間距依次取上游輪廓線、帷幕線、排水線、下游輪廓線的點(diǎn)，并進(jìn)行三角化處理，形成大壩基礎(chǔ)面三維表面網(wǎng)格模型，并保留各節(jié)點(diǎn)的部位屬性；

獲取大壩當(dāng)前的上、下游水位高程，獲取設(shè)計(jì)單位提供的本工程的滲壓變化合理系數(shù)范圍；

對(duì)網(wǎng)格模型上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，計(jì)算當(dāng)前水位情況下的滲壓值；

根據(jù)計(jì)算的滲壓值，對(duì)每個(gè)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行賦值；

根據(jù)賦值的節(jié)點(diǎn)滲壓值，按1:1的的比例構(gòu)造高程方向位移圖；

在大壩BIM三維可視化場(chǎng)景中進(jìn)行位移云圖展示。

本發(fā)明中，所述的大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)面三維模型構(gòu)建，是在大壩BIM結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上等間距自動(dòng)提取上下游輪廓線，并根據(jù)帷幕排與排水洞排的分布，構(gòu)造形成包含大壩上游到帷幕排、帷幕排到排水洞排、排水洞排到大壩下游三個(gè)分區(qū)的三維表面模型。所述的理論滲壓值計(jì)算，是指根據(jù)當(dāng)前大壩上下游的水位，對(duì)上游淹沒(méi)部位以下，分別針對(duì)下游淹沒(méi)高程、下游為淹沒(méi)高程，當(dāng)前計(jì)算部位的高程，以及設(shè)計(jì)院給出的具體工程的滲流系數(shù)指標(biāo)帶入滲流壓力理論公式，得到各個(gè)部位的理論滲流分布場(chǎng)。所述的理論滲壓值展示，是指對(duì)每個(gè)結(jié)構(gòu)模型網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的所述部位類(lèi)型及高程，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行滲壓值的賦值，并根據(jù)滲壓值進(jìn)行位移圖擬合，展示為位移云圖。(按滲壓值1:1實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)位移，并用色彩表示不同的滲壓值分布)。

本發(fā)明方法利用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大壩結(jié)構(gòu)及基巖面進(jìn)行三維建模，分別形成大壩帷幕以前、帷幕到排水孔之間、排水孔到下游壩面之間的三維模型，根據(jù)指定的上下游水位，利用理論公式，對(duì)各個(gè)部位的三維網(wǎng)格模型節(jié)點(diǎn)的揚(yáng)壓力進(jìn)行計(jì)算，形成網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而構(gòu)造滲透壓力分布場(chǎng)，并采用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)進(jìn)行展示。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明基于BIM的大壩實(shí)時(shí)理論滲壓場(chǎng)分布展示方法。

圖2為基于BIM的大壩實(shí)時(shí)理論滲壓場(chǎng)分布展示方法獲得的第一幅展示示意圖。

圖3為基于BIM的大壩實(shí)時(shí)理論滲壓場(chǎng)分布展示方法獲得的第二幅展示示意圖。

圖4為基于BIM的大壩實(shí)時(shí)理論滲壓場(chǎng)分布展示方法獲得的第三幅展示示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明基于BIM的大壩實(shí)時(shí)理論滲壓場(chǎng)分布展示方法包括：

第一步：控制線構(gòu)建，通過(guò)大壩的三維BIM形體模型，分別構(gòu)建大壩的上下游面輪廓線；根據(jù)大壩的帷幕與排水孔的布置，分別構(gòu)造帷幕線、排水線；

第二步:三維基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)面三維建模，等間距依次取上游輪廓線、帷幕線、排水線、下游輪廓線的點(diǎn)，并進(jìn)行三角化處理，形成大壩基礎(chǔ)面三維表面網(wǎng)格模型，并保留各節(jié)點(diǎn)的部位屬性；獲取大壩當(dāng)前的上、下游水位高程，獲取設(shè)計(jì)單位提供的本工程的滲壓變化合理系數(shù)范圍；

第三步：對(duì)網(wǎng)格模型上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，計(jì)算當(dāng)前水位情況下的滲壓值；其中：

上游面水位高程以下的節(jié)點(diǎn)的滲壓值為當(dāng)前上游水位值；

下游面水位高程以下節(jié)點(diǎn)的滲壓值為當(dāng)前下游水位值；

對(duì)帷幕線節(jié)點(diǎn)，根據(jù)公式h＝α1(H1—H2)+H2計(jì)算滲壓值；

對(duì)排水線上的節(jié)點(diǎn)，根據(jù)公式為h＝α2(H1—H2)+H2計(jì)算滲壓值。

根據(jù)計(jì)算的滲壓值，對(duì)每個(gè)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行賦值(單位為:米)；

第四步：根據(jù)賦值的節(jié)點(diǎn)滲壓值，按1:1的比例構(gòu)造高程方向位移圖(網(wǎng)格的Z坐標(biāo)根據(jù)當(dāng)前的滲壓值增加對(duì)應(yīng)的數(shù)值)。

第五步：在大壩BIM三維可視化場(chǎng)景中進(jìn)行位移云圖展示，展示圖如圖2、圖3和圖4所示。