Плотина Крессбрук обеспечивает австралийский город Тувумба питьевой водой, отвечающей по качеству установленным нормам, с 1983 года. Чтобы сохранить это популярное место отдыха в долгосрочной перспективе, требовалось применить к обеспечению безопасности современный подход, задействовав интеллектуальные технологии.
На протяжении более трех десятилетий региональный совет Тувумбы сотрудничает с компанией GHD, предоставляющей комплекс профессиональных услуг в области цифровых технологий, природоохранного проектирования, инженерно-проектных и строительных работ, чтобы обеспечить для местных сообществ постоянный и устойчивый доступ к водным ресурсам.
В рамках услуг по эффективности управления объектом и оценке его безопасности, а также стремясь упростить использование архивной информации в будущем, компания GHD разработала цифровой макет плотины Крессбрук. Для этого потребовалось применить междисциплинарный подход, объединяющий геологические исследования, гидравлическое моделирование и другие элементы комплексного проектирования.
Благодаря интеграции передовых программных решений Seequent и Bentley рабочей группе удалось объединить все разрозненные данные, которыми они располагали, в единый источник достоверной информации.
«Инновационное применение программного обеспечения для трехмерного моделирования и анализа от Bentley и Seequent позволило нам эффективно и результативно собрать, сопоставить и оценить данные по инженерной геологии плотины Крессбрук», — заявляет Кристофер Беннет (Christopher Bennett), старший технический директор GHD по инженерной геологии.
«Наш отдел геологии, в который входят разработчик 3D-моделей Грэм Ирвин и специалист по фотограмметрии Дэвид Филд, преобразовал собранные за много лет архивные данные о плотине в ценный цифровой актив и повысил ценность услуг, которые мы можем предоставить нашему клиенту», — говорит Беннетт.
Фотограмметрическая модель, составленная на основе данных полетов БПЛА на территории объекта, после первоначального геологического картирования была импортирована непосредственно в трехмерную геологическую модель (фото предоставлено Грэмом Ирвином)
Более 30 лет
Отдел геологии GHD преобразовал в ценный цифровой актив архивные данные о плотине за три десятилетия.
1983
Плотина Крессбрук в Австралии, построенная в 1983 году, является одновременно источником водоснабжения и местом отдыха.
80 000 австрал. долл.
Создание трехмерной модели на основе фотографий, снятых БПЛА, позволило сократить количество посещений объекта до одной поездки, тем самым сэкономив 80 000 австралийских долларов.
Связывая данные за предыдущие годы с текущими условиями
Поскольку специалисты GHD выполняли работы по плотине Крессбрук в течение многих лет, у них уже был доступ к важной архивной информации, с помощью которой можно было получить геологические данные, необходимые для модернизации. Эти данные включали подробные файлы по проектированию и строительству как в цифровом, так и в бумажном формате, а также сохранившиеся в архивах геологические карты, данные скважин и сейсмическую информацию.
Объединение этих данных позволило бы рабочей группе создать цифровую копию основания плотины, дополненную геологической, геотехнической и инженерно-проектной информацией. Но чтобы лучше понять строение недр, компании GHD пришлось найти способ связать данные прошлых периодов с нынешними условиями.
«К сожалению, проверить сохранившиеся в архивах сведения о структурах, скрытых под плотиной, оказалось сложно. Для решения этой проблемы потребовался анализ данных с использованием различных методов, чтобы обеспечить достоверную связь между архивной информацией и геологическими условиями, актуальными на данный момент», — делится Кристофер.
Кроме того, было небезопасно применять традиционные подходы для сбора геологической информации на участках плотины с вертикальными откосами или крутыми скалистыми поверхностями. Компании GHD требовался более безопасный и эффективный метод сбора сведений о геологических условиях и объединения их с архивными данными.
Комбинированное представление данных, на котором в геологическую модель Leapfrog интегрированы изображение фотограмметрии, данные традиционного геологического картирования, а также результаты анализа данных геологического картирования, выполненного цифровыми методами. (Фото предоставлено Грэмом Ирвином)
Объединяя несколько приложений для создания надежного решения
Хотя в компании GHD уже давно используют отдельные решения от Bentley и Seequent, специалисты рабочей группы осознали: объединив программные продукты, они смогут эффективнее оценивать геологические условия настоящего момента и предыдущих лет.
Прежде всего, при помощи Seequent Central они создали единый источник достоверных данных, благодаря чему рабочей группе удалось внести вклад в проект в полном составе (включая тех специалистов, которые находились в Новой Зеландии и работали исключительно удаленно).
Затем с использованием БПЛА были сняты фотографии и обработаны в программе ContextCapture от Bentley, чтобы получить высококачественную визуальную информацию о плотине и выходах коренных пород в ее окрестностях, применив к рабочему процессу метод, который разработал Дэвид Филд (David Field). Используя эти данные, в компании GHD создали трехмерную модель объекта и окружающей его среды, что позволило участникам рабочей группы посетить плотину виртуально, не выходя из своих офисов.
«Объединив пакеты программного обеспечения Seequent и Bentley, мы смогли воссоздать геологическую модель такой, какой она была бы в 1983 году, и доработать ее в 3D», — рассказывает Грэм Ирвин (Graham Irvine).
Затем в GHD использовали Leapfrog Works от Seequent с целью оценки горно-геологических условий и получения полного представления о недрах. Участники рабочей группы включили геологические данные в модель реального объекта, обеспечив простое для понимания визуальное представление состояния плотины.
Наложив на модель архивные геологические карты, рабочая группа смогла сравнить текущие условия с условиями предыдущих лет — и даже с той обстановкой, какой она была до строительства плотины. Наконец, специалисты GHD ввели в модель Leapfrog архивную информацию из скважин.
«Клиент сохранит этот цифровой актив и обеспечит его доступность для любых будущих оценок состояния плотины, в частности, для проверок безопасности плотины, которые проводятся каждые 5, 10 и 20 лет», — говорит Кристофер.
Изображение облака точек, полученных с помощью аэрофотосъемки с БПЛА и обработанных с использованием Cloud Compare в целях оценки нарушенностей горных пород (фото предоставлено Грэмом Ирвином).
Одна модель, много способов применения
Применив для оценки плотины вместо традиционных методов точную трехмерную модель, созданную с использованием фотографий с БПЛА, удалось сократить количество посещений объекта до одной поездки, сэкономив 80 000 австралийских долларов или 50 % затрат на инженерную геологию и обеспечив безопасность геологов.
Кроме того, цифровой рабочий процесс удвоил объем доступной информации и исключил риск потери данных. Возможность участвовать в проекте удаленно при помощи подключенной среды данных создала условия для эффективного ведения работ, одновременно обеспечивая контроль качества и поддерживая непрерывность проекта.
Цифровой макет плотины предоставляет интуитивно понятную визуализацию и интерпретацию данных для всех заинтересованных сторон, улучшая обмен информацией и повышая эффективность принятия решений на всех этапах управления плотиной. Рабочая группа также использовала модель для создания видеороликов, с помощью которых заинтересованные в плотине стороны получали дополнительную информацию в наглядном представлении.
Похожие примеры успешного использования ПО
Как скрытые риски геологической среды тянут ко дну крупнейшие мировые проекты
Prof. Quick und Kollegen задействует BIM-моделирование в проекте новой высокоскоростной железнодорожной магистрали в Германии
Решение геотехнических задач повышенной сложности при проектировании самой протяженной плотины в Юго-Восточной Азии
Специалисты GHD уже дорабатывают цифровую модель, внося новые данные по мере реализации этапов оценки эффективности управления объектами плотины, и эта модель будет использоваться в будущем.
Использование цифровой модели в качестве основы для всех принимаемых решений исключает необходимость повторного выполнения работ или переделок и повышает согласованность, помогая достичь целей модернизации и гарантируя, что плотина и озеро останутся надежным, полезным и привлекательным активом для региона.
Этот пример успешного использования нашего ПО компанией GHD представлен в Лондоне на вручении престижной премии Bentley за достижения в развитии цифровых технологий в инфраструктурных проектах (YII Going Digital Awards in Infrastructure) за 2022 год.
Обновленная геологическая модель после введения в нее данных об участке, на котором расположен объект, из первоначальной модели, которая была построена с использованием архивной информации. (Фото предоставлено Грэмом Ирвином)