Trung Quốc xây dựng thủy điện tiết kiệm 300 triệu USD nhờ sử dụng mô hình kỹ thuật số 3D trong thiết kế

Thủy điện đi đầu trong các mục tiêu tích cực hiện tại của Trung Quốc trong sử dụng năng lượng xanh, Công ty TNHH Thủy điện Longkaikou của Tập đoàn Huaneng Trung Quốc đã triển khai xây dựng nhà máy thủy điện Longkaikou ở tỉnh Vân Nam của Trung Quốc. Nhà máy thủy điện thứ sáu nằm dọc theo sông Kim Sa, nhà máy Longkaikou là đập trọng lực bê tông cao 116 mét với năm máy phát điện tuabin 360 megawatt và công suất lắp đặt tối đa 1.800 MW. Chủ yếu hoạt động như một trạm phát điện, nó cũng bao gồm các cấu trúc cho tưới tiêu, cấp nước và kiểm soát lũ lụt. Tập đoàn Kỹ thuật PowerChina Huadong (PowerChina Huadong Engineering Corporation – PHEC) đã được thiết kế, xây dựng và phân phối dự án 8,9 tỷ CNY.

Chuyên về các dự án thủy điện và năng lượng mới, PHEC cam kết phát triển, nghiên cứu và đổi mới công nghệ. Trước tầm nhìn đó, PHEC đã làm việc với Bentley để tạo ra một môi trường thiết kế hợp tác 3D như một phần của dự án Longkaikou. Đối mặt với những thách thức địa hình phức tạp và dự án đòi hỏi hơn 20 ngành kỹ thuật khác nhau, PHEC đã đi tiên phong trong giải pháp BIM kỹ thuật số từ thiết kế sơ bộ đến xây dựng và vận hành nhà máy thủy điện, tích hợp các quy trình thiết kế và phân tích dân dụng.

Tích hợp công nghệ và thu được lợi ích

Địa hình phức tạp và nền móng với các rãnh sâu đặt ra những thách thức kỹ thuật hiếm hoi mà không có tiền lệ thiết kế trong ngành thủy điện và yêu cầu một cách tiếp cận hợp tác, sáng tạo để tiếp tục xây dựng đúng tiến độ. PHEC đã mô hình hóa và so sánh nhiều kịch bản thiết kế và xây dựng từ dữ liệu địa hình được khảo sát để tìm ra giải pháp khả thi và tránh những thay đổi và chậm trễ trong giai đoạn xây dựng. Sử dụng Bentley Map và Descartes, nhóm nghiên cứu mô phỏng địa hình, lòng sông, và điều kiện địa chất vật lý, và phân tích các tùy chọn khác nhau để xác định vị trí tối ưu và định tuyến đập. PHEC đã sử dụng MicroStation và OpenRoads để thiết kế bề mặt đào và móng không hoàn hảo của móng đập và tạo ra các mô hình địa chất với AECOsim Building Designer để tiết kiệm 194 triệu CNY chi phí kỹ thuật. Với Navigator, nhóm xây dựng có thể truy cập tại chỗ các thiết kế địa chất này để hướng dẫn hiệu quả công việc xây dựng, loại bỏ lỗi và hợp lý hóa chi phí phân phối.

Ngoài việc bố trí đập, AECOsim thỏa mãn nhiều thiết kế hệ thống, bao gồm cơ sở hạ tầng cho việc xả lũ và tiêu thụ năng lượng và đầu vào của nhà máy. Sử dụng các ứng dụng thiết kế 3D tích hợp của Bentley, nhóm đã tiến hành phân tích xung đột, cải thiện chất lượng thiết kế, giảm tỷ lệ va chạm thiết bị xuống 95% và giảm 80% thay đổi thiết kế tại chỗ. Với khả năng mô hình hóa phần tử tham số và hữu hạn, công nghệ cho phép nhóm tránh lặp lại và làm lại, giảm thời gian thiết kế cho một số bản vẽ thiết bị tới 50%. Khả năng tương tác của các ứng dụng MicroStation và Bentley tạo điều kiện cho một phương pháp tiếp cận mô hình tổng hợp hợp tác. PHEC đã cung cấp cho nhà máy thủy điện 10 tháng trước, với lợi ích kinh tế tiếp kiệm 300 triệu USD, bằng cách triển khai giải pháp thiết kế kỹ thuật số 3D tích hợp toàn diện của Bentley.

Với nhiều ngành kỹ thuật làm việc đồng thời, từ địa chất đến cấu trúc và điện, PHEC yêu cầu một nền tảng chung để chia sẻ và truy cập dữ liệu và thông tin chính xác trong toàn bộ vòng đời của dự án. Dựa trên ProjectWise, công ty đã xây dựng một giao diện thiết kế synergetic từ xa, có thể truy cập một cách an toàn bởi tất cả những người tham gia dự án. Giao diện này tạo điều kiện quản lý thông tin hiệu quả và cung cấp một môi trường cộng tác, cho phép một cái nhìn lẫn nhau về các mô hình kỹ thuật và tối ưu hóa các đánh giá và phê duyệt thiết kế. Trong quá khứ, phải mất hơn một tháng để có được thiết kế để phê duyệt bản vẽ bố trí nhà máy; tuy nhiên, PHEC sắp xếp hợp lý luồng công việc và cải thiện tính di động thông tin giữa các ngành khác nhau bằng cách làm việc trong một nền tảng duy nhất, nâng cao hiệu quả thiết kế lên hơn 40 phần trăm.

Một số sản phẩm được sử dụng trong dự án: AECOsim Building Designer, AssetWise, Bentley Raceway and Cable Management, ContextCapture, Descartes, MicroStation, Navigator, OpenRoads, ProjectWise, Bentley Map.

Nguồn: LiDAR News