破茧而出——跨专业三维协同的实现

       由中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司（简称西北院）资助、与加华地学（武汉）数字技术有限公司（简称加华地学）联合开发的“边坡与洞室三维分析设计软件”于2022年10月25日以视频会议的形式通过西北院组织的审查验收，会议由西北院副总工程师巨广宏博士主持、刘昌副总工程师担任专家组组长，西北院特聘专家、加华地学技术顾问朱焕春博士、西北院地质勘测工程院、水电院、科技部等部门领导和研发小组成员参加。

    “边坡与洞室三维分析设计软件”针对水电等行业三维数字化技术推广应用过程中地质与结构专业难以协同的普遍性和痛点问题研发，得益于加华地学近二十年核心技术积累与突破，破茧而出！该软件的基本模块包括了实现不规则地质体和规则结构图形交互操作所依赖的“离散与连续耦合算法”、与之相应的数据结构等关键技术，在多个重要环节取得突破并受到专利保护，针对常规边坡和洞室突破了底层技术的制约，实现了相关环节的跨专业三维协同。

图 1边坡与洞室三维分析设计软件功能组成

       边坡模块包括三维轮廓设计、稳定分析、加固设计、成果生成与输出等若干应用功能组成，能够基于三维地质模型以参数化形式完成边坡三维轮廓设计，并根据地质条件变化提供二、三维联动的编辑功能；提供包括经验判断、赤平投影、极限平衡在内的分析评价和数值模拟接口，巧妙设计的加固布置功能能够快捷完成复杂交切关系的大型边坡加固布置和准确的工程量计算。

      洞室模块由隧道分析设计和洞室群布置设计两个部分组成，前者按照生产流程由轴线布置、轮廓设计、洞段划分与分段赋值、问题判断、分析设计等功能组成，能够自动判断各洞段潜在问题类型和推荐相应的分析设计方法，所采用的岩爆判据、软岩临界变形量计算方法充分利用了包括锦屏二级在内的最新研究成果。

      评审认为，该项原创性成果在软件技术、专业方法等多个方面取得突破，能够解决行业普遍存在的卡脖子问题，且已经通过十余个工程的验证，显示了良好的稳定性和工程可靠性，具备推广应用的基本条件，实现了预期目标。

       双方同意依托抽水蓄能电站建设进一步推进该成果的应用，并就前期输水发电系统布置设计、施工期地质风险诊断等费时、费事和技术难度大的环节深化研发工作，力争在2023年 底实现抽水蓄能电站地下工程前期和施工阶段勘察设计工作的数字化协同作业。