本方案主要分为两个部分，一是通过EVS三维地质建模软件，建立污染场地三维地质模型（场地三维地质模型和污染物三维地质模型）；二是通过GCAD软件，创建三维污染羽、设计三维开挖面、进行施工分区和开挖方量计算，优化方案。

1.污染场地三维地质建模

EVS是一款真三维建模软件，适用于地质建模、空间连续数据（污染物、物探等）建模。南京库仑软件技术有限公司作为该软件国内供应商，为用户提供相关技术支持。EVS可使用空间点属性数据或空间段属性数据建立污染物模型，可在模型表面叠加地形（地形点、等高线、DEM），可将地质模型与污染物模型相结合。模型可输出为dwg格式、shp格式、vrml格式、二进制文件格式、文本文件格式等与其它软件进行对接。模型展示方式主要有高清图片、4DIM交互文件、模型演示模式、高清动画（软件自带输出功能）等。

对于空间点属性数据，需要用到的信息有：空间点的X坐标、Y坐标、Z坐标、各空间点上一种或多种污染物的属性值、探测孔的编号、探测孔的孔口标高，如图1所示。

对于空间段属性数据，需要用到的信息有：探测点的X坐标、Y坐标、每一段的起点深度（或高程）和终点深度（或高程）、各段上一种或多种污染物的属性值、探测孔的编号、探测孔的孔口标高，如图2所示。

图1 空间点属性数据

图2 空间段属性数据

以下按照三个方面介绍EVS软件针对污染场地建模的优势进行描述：建模效率高；多参数（多种污染物浓度）建模；筛选各种阈值范围内的土石方方量等。

1. 建模效率高

以一个实例说明：

电脑配置

1. Windows 10 Pro 64 bit
2. Intel Core i7-5820k CPU @ 3.30 GHz: 6 Cores, 12 Logical Processors
3. 32 GB of 2800 MHz RAM
4. NVIDIA GeForce GTX 980 Ti Graphics

测试结果

具有 32 GB RAM 的测试系统上，一旦模型大小达到 8000 万个节点，我们似乎就使用了所有可用内存，但我们能够达到 1.6 亿个节点，但相对速度没有显着下降，尽管它似乎正在使用 一些虚拟内存。

    我们具有 273 个点的样本数据集的克里金时间约为每节点 3 微秒或每百万节点 3 秒，呈线性关系。 线性关系很重要（对于正在研究的其他问题不会继续存在），因为这意味着随着我们的模型变大，时间会成比例地增加（直到您的计算机硬件的限制）。

2.多参数建模

污染物模型最多可以添50种污染物种类，能满足项目需求。将地层模型和污染物模型建立出来，可以更直观地查看污染物在场地中不同地层中的分布情况，对后续的优化设计有很大的作用。

2.1  将地质数据、污染物数据进行标准化，供后续三维建模使用。

2.2  建立三维地质模型（图3）和三维污染物模型（图4），三维地质模型能够反映真实土层分布情况，三维污染物模型能够根据污染物采样点数据生成准确地空间连续数据模型，以上两种模型表面叠加地形数据以反映场地真实地貌。

图3污染物模型按地质分层炸开

图4污染物模型显示地质模型的颜色

3.筛选并计算方量

针对不同污染物的不同浓度，有不同的设计方案，通过对污染场地不同污染物的建模，可以根据需求筛选多种污染物浓度范围内的模型，后续可直观地进行设计。

图5 对污染物进行筛选

图6 属性模型

图7筛选后模型

二、GCAD污染场地修复软件

GCAD是南京库仑自主研发的二三维一体化软件，可基于各层污染羽的平面边界生成三维污染羽，并设计污染羽三维开挖面和计算各层污染羽、净土和总开挖体积，还可以对接EVS和基于三维模型生成二维施工图。

1. 原始图纸处理

● 显示选择和隐藏选择功能

● 获取污染边界 – 必须是封闭边界！

● 不同层边界放置到不同的图层 - 新建图层和移动对象，激活图层

● 检查边界和区域是否吻合

● 赋值标高

● Z向放大检查

图8 施工区域划分

2. 创建三维污染羽

● 按颜色选择显示

● 赋值污染属性，自动新建图层

● 污染物一个一个独立处理

● 检查污染物命名是否正确 – 显示字体缩小和放大

● 生成三维污染羽

图9 污染物三维污染羽模型

3. 设计三维开挖面

● 删掉不需要的边界

● 解释带属性边界和不带属性普通多段线的区别

● 解释从下往上设计的概念

● 解释多值曲面和单指曲面的概念以及同一标高部分重合问题的解决方法

● 解释多边形布尔运算功能

● 解释为什么每一层都要有坡顶和坡底

● 最后检查生成的结果

图10 根据污染物模型生成的开挖面

4. 施工分区和开挖体积计算

● 体积计算的两个核心要求：封闭多边形 – 计算区域；封闭三角网实体 – 计算对象

● 体积计算的基本原理：网格法+四叉树

● GCAD中包含的三种体积计算方法：网格法、面之间的体积、封闭网格实体体积，即将有第三种方法 – 块体法

● 实体体积计算方法演示

● 同样方法演示网格法，并对比结果

● 开挖体定义：生成顶部封闭面，合并和定义开挖体

● 体积计算结果解读

● 按施工区域计算：定义施工区域 – 主要目的是加上编号

● 施工图区域编号整理

图11 施工区域内工程算量

图12 污染物节点坐标

南京库仑软件致力于为行业提供专业、靠谱、好用的工具软件和解决方案，“用工程数据创造行业价值”。未来，我们将进一步完善土壤和地下水污染场地修复产品、优化设计流程，为用户提供更好的解决方案！