項目背景

汝城縣給排水一體化PPP項目是汝城縣第一個PPP項目，項目投資總額10.819億元。汝城縣城區(qū)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)現(xiàn)有集中供水工程主要為縣城自來水廠（水源為龍虎洞水庫），溪頭水廠（水源為梨頭咀及仙殿壟），其余均為以集鎮(zhèn)或村為供水區(qū)的小型供水工程。汝城縣自來水廠現(xiàn)在生產(chǎn)能力僅為2萬m³/d，溪頭水廠僅為0.7萬m³/d。現(xiàn)有供水規(guī)模將不能滿足發(fā)展需求；以集鎮(zhèn)或村為供水區(qū)的小型供水工程存在取水量不足、保證率低、季節(jié)性缺水嚴重、水質(zhì)水壓達不到要求、水源地分散、供水規(guī)模小、水費收繳困難等問題。

故建設(shè)汝城縣第二水廠，設(shè)計總規(guī)模為7萬m³/d。近期規(guī)模為4萬m³/d，以龍虎洞水庫為水源，采用常規(guī)處理工藝，分2期建設(shè)，一期2萬m³/d，二期擴建2萬m³/d；遠期規(guī)模為3萬m³/d，以團結(jié)水庫作為第二水源。

2GIS+無人機+BIM技術(shù)助于施工場地破壞面積的劃分統(tǒng)計

BIM+GIS+無人機技術(shù)通過對管網(wǎng)施工沿線的地形地貌進行測繪，快速地完成場地地貌信息的數(shù)據(jù)采集，利用采集的點源信息建立與現(xiàn)場地貌完全一致的地理原貌模型。

1.1 準備工作

熟悉工程施工圖紙與無人機性能，對測繪路線提前進行規(guī)劃，討論研究測繪范圍、基站布置、飛行高度及航線規(guī)劃等，制定出詳細的無人機測繪方案。選取晴朗的天氣進行無人機的測繪工作。

1.2航線規(guī)劃設(shè)計

本工程總測繪范圍為4.8平方公里，分為三個航攝區(qū)塊進行無人機飛行，利用Google Earth進行區(qū)塊劃分及航線設(shè)定和飛行方向，設(shè)定完之后將數(shù)據(jù)導入無人機GPS設(shè)備中。

1.3像控點的布置測量

像控點采用區(qū)域網(wǎng)布點方案，每隔400m至500m布置一個像控點，像控點現(xiàn)場選取標志性建筑或物體，本項目共計布置像控點64個。采用專業(yè)刺點設(shè)備選取基于JLCORS的網(wǎng)絡(luò)PTK模式對像控點的坐標位置進行測量，并記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.4影像數(shù)據(jù)采集

本項目測繪采用天狼星無人機作為航攝系統(tǒng)的飛行承載平臺，飛行高度300m，無人機冀展163cm，長度120cm，起飛重量2.7kg，最大載荷時，飛行最大時長為55分鐘，巡航速度65km/h，航攝儀采用單相機3600萬像素的攝影傳感器，測量精度可達到1.6cm。

1.5多影像數(shù)據(jù)密集匹配，導出三維成果

利用EV-Modeling軟件自動建模系統(tǒng)加載航攝影像數(shù)據(jù)，設(shè)定像控點的坐標及高程后，利用空三加密技術(shù)，恢復地物間的空間位置關(guān)系。利用密集匹配技術(shù)，根據(jù)高精度的影像匹配算法，匹配出所有影像中的同名點，并從影像中抽取更多的特征點構(gòu)成密集點云，從而更精確的表達地物的細節(jié)，生成真實的三維場景。

在得到的GIS影像數(shù)據(jù)導入Arcmap中，對原水管路線途徑農(nóng)田、林地、旱地及園地進行施工面的破壞面積進行劃分統(tǒng)計。

通過施工場地破壞面積劃分統(tǒng)計，很清晰把控現(xiàn)場施工條件，同時為施工前征地費用的概算提供依據(jù)。

3GIS+無人機+BIM技術(shù)輔助原水管方案設(shè)計

將通過無人機測繪技術(shù)獲得的施工場地點源數(shù)據(jù)，導入Revit建立管線施工BIM三維模型。

管線施工BIM三維模型建立

利用管線施工三維模型創(chuàng)建，進行原水管覆土厚度核查，覆土厚度需滿足球墨鑄鐵管道安裝覆土要求，如下圖所示。輔助設(shè)計院完善方案設(shè)計優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)的問題以BIM建模圖紙匯總文件形式提交工程技術(shù)部，有工程技術(shù)部發(fā)聯(lián)系函與設(shè)計院進行溝通，這些圖紙問題的及早發(fā)現(xiàn)和解決大大減少了后期因圖紙錯誤而需要調(diào)整進行的大量協(xié)調(diào)、拆改等工作。

4GIS+無人機技術(shù)在原水管路線比選應(yīng)用

利用GIS+無人機測繪技術(shù)，得到施工沿線地形地貌影像圖像及場地模型，考慮施工面周邊環(huán)境的破壞因素，為項目工程原水管路線選定提出了以下幾種方案：

第一段：龍湖洞水庫至井坡鄉(xiāng)段

原水管從龍虎洞接出后，沿龍虎洞水庫泄洪渠右側(cè)農(nóng)田鋪設(shè)（X013縣道走向平行）至井坡鄉(xiāng)，該泄洪渠右側(cè)（自龍虎洞至縣城方向）農(nóng)田設(shè)有機耕道，在管線施工期間無需鋪設(shè)施工便道，節(jié)省臨時占地費用可修建施工便道費用，泄洪渠左側(cè)（自龍虎洞至縣城方向）建有老水廠原水管，且無施工便道可利用，為避免施工期影響已建原水管及節(jié)省工程費用，因此建議龍湖洞水庫至井坡鄉(xiāng)段原水管線在泄洪渠右側(cè)農(nóng)田鋪設(shè)。

第二段：過井坡鄉(xiāng)段

1#線方案：沿井坡鄉(xiāng)南側(cè)及東側(cè)農(nóng)田避開井坡鄉(xiāng)已建及規(guī)劃區(qū)域，再接至X013縣道；

2#線方案：沿井坡鄉(xiāng)已建道路，至X013縣道。

方案比較：

1#線和2#線的比較：

通過以上比較分析，推薦采用1#線，繞開井坡鄉(xiāng)，取道農(nóng)田，從井坡鄉(xiāng)南側(cè)及東側(cè)農(nóng)田通過。
    第三段：過井坡鄉(xiāng)后至X013縣道與平汝高速交叉口段

A線：穿過X013道至水庫泄洪渠，沿泄洪渠至平汝高速后沿高速路右側(cè)坡地接至與X013縣道交叉口。

B線：沿X013道至平汝高速交叉口。

方案比較：

A#線和B#線的比較：

通過以上比較分析，推薦采用A線，穿過X013道至水庫泄洪渠，沿泄洪渠至平汝高速后沿高速路右側(cè)坡地接至與X013縣道交叉口。

第四段：過X013縣道與平汝高速交叉口后-----沿X013縣道----106國道-----工業(yè)大道-----汝城二水廠。

最終路線確定：原水管從龍虎洞接出后，沿龍虎洞水庫泄洪渠右側(cè)農(nóng)田鋪設(shè)（X013縣道走向平行）至井坡鄉(xiāng)；沿井坡鄉(xiāng)南側(cè)及東側(cè)農(nóng)田避開井坡鄉(xiāng)已建及規(guī)劃區(qū)域，再接至X013縣道；穿過X013道至水庫泄洪渠，沿泄洪渠至平汝高速后沿高速路右側(cè)坡地接至與X013縣道交叉口；沿X013縣道路徑106國道-----工業(yè)大道-----汝城二水廠。

5針對經(jīng)濟補償比選分析優(yōu)化原水管管線走向

原水管線里程樁13658米，按水流方向擬分三段，A段、B段、C段。

A段：K0+000---K6+697B段：K6+697---K10+550C段：K10+550---K13+658
      原水管路線途徑農(nóng)田、旱地及園地、林地，在征地過程中帶來了農(nóng)田、旱地及園地、林地青苗賠償，其中還包含墳地遷移賠償?？紤]旱土及灌木林青苗補償單價較小于其他各個部分，因此在路線優(yōu)先方案中盡量增加途徑旱地及灌木林區(qū)域，對原水管線進行優(yōu)化設(shè)計，提出B、C段優(yōu)化方案：
      B段優(yōu)先考慮直連汝城大道規(guī)劃路口。
      C段優(yōu)先考慮沿興科路和汝城大道鋪設(shè)。