□记者 齐欣然 通讯员 高思达

　　在信息技术创新日新月异的今天，数字科技支撑下的知识、技术和数据等新型生产要素地位日益提升，尤其是“数据要素×”“人工智能+”广泛赋能千行百业，传统生产资料被数字科技赋予数字化的属性，劳动资料在生产各环节加速深度融合，资源要素得以快速流动和高效匹配。

　　这场数智化春雨，也润泽着水利勘察设计行业的未来。那么，用数字科技赋能水利勘察设计，又该如何发力？

　　立足长远 逐浪数字化新天地

　　水利水电行业长期以来沿袭着固有的工程设计、施工与管理方法，传统的分专业设计和成果会商方式容易出现“信息孤岛”等问题，给设计施工带来困难。对此，黄河勘测规划设计研究院有限公司充分考虑主营业务发展方向与数字经济市场带来的新机遇，于2021年提出了“水利水电工程数字设计工厂”（以下简称“数字设计工厂”）这一概念，并在实践中砥砺探索，在水利勘察设计业务数字化转型的道路上迈出了坚实的步伐。

　　“所谓‘数字设计工厂’，是指以模块化设计为源头，采用无感采集设计过程数据为手段，结合模型资源库，并与三维建模环境双向映射，实时、动态、协同完成设计任务分解、接口提资、设校审以及产品交付等设计全链条的模块化、智能化、产品化的一种新型生产方式，是以‘数据’为核心的水利新质生产力。”黄河设计院总经理谢遵党说。

　　过去，以CAD（管理软件计算机辅助设计）工具为代表的二维设计从工具端提升了设计效率，以BIM（建筑信息模型）工具为代表的三维设计提升了设计交付的质量，而“数字设计工厂”则是以数据驱动的一体化设计，面向勘察设计企业，研究实现设计阶段核心业务线上化，设计管理软件化以及信息高度自动化的关键技术，综合利用数字化技术进行高效、快速设计，进而延伸涵盖至工程建设、运维阶段全生命周期服务和产品化，通过各种要素的数字化，将设计变得可计算、可分析、可自动化、可优化。

　　数据驱动 重塑高效设计流程

　　数字化的关键要素是数据，在“数字设计工厂”，每个步骤皆可数据化与量化。

　　“例如，按照传统方法，大坝抗滑稳定计算、剖面优化、水力学计算等，需要经过几天时间的复杂计算过程才能得到结果，而现在，只需通过相应的设计计算组件，几分钟就可以快速得到设计结果。” 数字设计工厂技术负责人王楠介绍。

　　自动化和标准化是工厂的特点，相较于传统的“手工作坊”式设计方法，“数字设计工厂”构建了“管理+生产”的一体化平台环境，通过流程分解、规范作业等方式，建立“工业加工”式的设计流水线，以最短时间“上线”产品，以更小的工作负载、更快的反应闭环、更灵活的响应机制、更直接有效的响应结果，量化产出高质量的设计方案。

　　在这座“工厂”里，设计人员接到任务后，可利用黄河设计院自主研发搭建的大坝、隧洞、水闸、电缆、闸门、水轮机、造价等“车间”级水利数字生产工具，从“车间”里的专业构件库中调出符合条件的模块化设计组件，经过检查和修正，将其组装到对应的项目中。

　　同时，通过“数字设计工厂”的集成平台，可以实现多专业之间的实时数据共享和交流。这种协同设计使得设计的每个环节都能及时获得其他专业的反馈和输入，极大提高工作效率和设计精确度。王楠介绍：“传统设计的方法基本是三维构思、二维表达，还需要分专业设计，工作繁杂，而数字化设计的核心是数字化建模，‘数字设计工厂’将设计师头脑中构思的概念转换成三维可视化模型，提升产品设计和仿真的效率，以三维模型逐步替代二维图纸，实现水利工程设计的高效化。”

　　依托数字化设计平台，“数字设计工厂”重构了工程从前期勘察设计到施工建设乃至后期运维管理的流程：在项目的预可行性研究阶段，查勘人员可通过数字化工具快速进行方案比选和优化，极大地提高了方案的科学性和准确性；在设计阶段，设计人员通过模块化的设计组件，可以快速迭代设计方案，有效减少了设计错误和返工率；在施工阶段，工厂的3D可视化和模拟技术能让施工团队能够更直观地理解设计意图，提高施工效率和质量。

　　截至目前，黄河设计院研发的“数字设计工厂”已经搭建了拥有6万多个建(构)筑物零件组成的BIM资源库；归纳总结了近2000个工程结构化数据、237类设计指标以及水利标准规范的文档知识库；建立了涵盖27411个关系、13749个节点及工程指标数据的水利工程设计指标知识图谱；形成了一套成熟的工程全周期、全链条、全场景的一站式数字化解决方案。相关成果已经在古贤水利枢纽、东庄水利枢纽和九峰山抽水蓄能电站等重大工程中得到应用。

　　随着技术的不断进步和应用的不断扩展，“数字设计工厂”将极大地提升水利勘查设计行业的整体效率和质量，同时，通过其模块化和智能化的特性，推动行业朝着现代化和可持续发展的方向稳步前进。

　　来源：中国水利网站 2024年6月12日