BIM技术在水利工程中的应用研究

吴巍巍

摘 要：随着社会经济的不断发展和党中央的重视，可持续发展已经成为了社会各界广泛关注的重要话题。而水利工程正是对资源进行可循环有效利用的代表。但是水利工程项目的建设极为复杂并且庞大，很容易受到外界因素的干扰。传统的建设技术和手段已经无法满足现下对水利工程建设的质量要求，因此必须采用现代化技术和手段来确保水利工程项目建设的质量。本文主要介绍了BIM技术在水利工程中的应用。

关键词：BIM 技术 水利工程 应用研究

中图分类号：TV512 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（a）-0053-02

水利工程项目本身就是一个非常庞大的建设项目，再加上在野外作业，复杂多变的地形条件也会给水利工程的建设带来难度，在建设过程中产生的工程信息量十分巨大。传统的建设方式已经无法满足现在对于树立工程建设质量的要求。因此人们在建设过程中开始运用现代化的计算机技术，通过建立模型，模拟真实环境来获得相关数据，分析参数，解决实际问题。由于计算机技术受到外界因素影响的可能性较小，因此借助于现代化计算机技术的工作方式更能保证水利工程的质量和准确度。

1 BIM技术

BIM技术最大的特点就是能将传统的二维设计转换为三维设计。通过虚拟化的技术操作，将传统设计方法下无法标清的参数细节意义标示清楚，从而提升整个建筑行业的建筑质量和水平，推动建筑行业的发展和转型。在施工的过程中，BIM技术能够将施工的实时情况虚拟化、可视化，通过计算机技术，对施工的进度进行精确的管控，对施工过程中的成本消耗进行随时把握，对施工过程中使用的人力、物力进行合理化分配，做到资源最大化，帮助管理层在施工过程中进行协同管理，使整个施工规划更加合理，有效控制浪费，缩短工期，使工程质量得到保障，提高投资者们的投资效益。BIM技术是从建筑行业中发展出来并且逐渐扩散到各行各业中的一种技术，作为面临信息化转型的水利工程建设来说，将BIM技术引进并且使用到工作過程中去，有利于转型目标的实现。

2 BIM技术自身的优势

BIM技术本身拥有着很多优势，最主要集中体现在协调性、模拟化、可视化和可出图方面。利用数据库技术，通过平台，BIM技术可以实现部门与部门之间。环节与环节之间的数据共享，使设计、施工、采购、监管、造价等各方面的工作都能够联系紧密，相互间换信息数据。通过互联网和通信技术，也使得各部门之间的交流过程变得更加快捷。BIM技术在可视化、可共享、动态造价管理、动态进度控制等方面的优势为水利工程节约成本，提高效率都创造了有利的条件。

BIM技术的另一大优势则体现在项目决策上。由于 BIM技术是贯穿在整个工程建设和使用的过程中的，能实时收集到现场数据，因此，在每个环节进行项目决策时，BIM技术都能提供最全面并且精准的信息，并且可以直接通过计算机技术对不同的设计方案进行科学的对比，寻找出可行性强，最适合项目实际情况的方案决策。

3 BIM技术应用于施工环节

3.1 工地运用规划

水利工程项目庞大且复杂，因此其建设周期十分漫长。BIM技术可以帮助有关部门及管理层在施工过程中对施工所需要使用的人力、物力、财力进行有效合理的分配。通过建立模型，BIM技术可以将施工过程中的组件结构和操作顺序意义进行模拟，虚拟分配各项资源，再结合时间、当地环境、天气变化、水文特点、空间布局等，将不同时间段进行的施工以及材料、人员进场等方面进行综合的调配，拟定出最适合的施工方案。通过模型进行模拟规划，控制施工成本，掌握施工进度，完成施工资源配置工作。

3.2 施工系统设计

水利工程是由无数个简单或复杂的构建组织结合而成的一项大型工程。对于零散琐碎的结构或者较为复杂的物件，建设团队往往对利用BIM技术对整个结构或者物件进行整体分析，细化到每一个环节中，通过建模在施工开始前将整个物件或者结构的细节都完整地模拟出来，提前预知在施工过程中会碰到的困难点，做好相关的准备工作，以提升建设团队的工作效率。

3.3 工地现况建模

水利工程是野外作业的工程，因此地形地貌对于工程建设的影响是很大的。BIM技术可以根据施工现场环境和工程建设的实际情况，建立模拟的3D或4D立体模型，在模型中，将可能影响到工程施工的有关外界因素和细节全部进行计算考量，以帮助建设团队应对建设施工过程中可能出现的问题。功能强大的4D建模还能将项目建设工程根据时间维度进行立体分割，使项目建设团队和相关人员都能清楚地掌握项目进度，保证项目不会因为人为的原因而产生进度拖拉，造成不必要的资源损耗。

3.4 技术应用于工程造价

水利工程的结构复杂多变，这也导致了水利工程的工程造价、投资规模都非常大。传统的二维图纸无法立体直观地反映出项目建设效果，在施工的过程中总会产生一些偏差。而且由于无法根据实际情况进行随时调整，往往施工过程中的偏差需要等到工程结束以后才会被发现且返修，造成了极大的资金浪费。BIM技术利用三维建模，不仅可以直观立体的展现设计效果，减少施工过程中因为图纸不清带来的偏差，还能根据现场情况进行及时的调整，提前发现施工过程中出错的地方，减少了返工重修造成的资金浪费。同时通过模型计算，BIM技术还能根据设计方案和实际情况，为项目选择性价比最高的材料，减少了水利工程项目的开支。

4 BIM模型的应用

4.1 BIM模型应用行土方量计算

水利工程的建设土方量往往都是非常大的。传统的人工测量计算精确度不够不说，还无法避免地会出现一些错误。而利用BIM技术建立数字模型进行土方量计算，不仅能够提高精确度，还能提高准确度。但是利用BIM技术进行土方量计算的前提是需要建立与实际情况完全相同的模型，否则任意一点的偏差都有可能导致计算错误。同时，相比较于传统的依靠计算来进行土方量的确定，BIM技术还能利用模型进行更加直观土方量的模拟实验，对模型进行虚拟的填筑或者开挖实验，寻找到最佳的施工方案。

4.2 水工建筑物体应用BIM模型

水利工程枢纽的布置影响着整个水利工程不同建筑物之间的位置，对设备运输、地基质量等都有着重大的影响。利用BIM技术，能够建立起一个包含有整体项目的沙盘，除了能兼顾到实际地形外，还能确定临时设施的最佳位置。通过沙盘，决策人员可以非常直观地知道建筑物与建筑、建筑物与地形之间的相互关系和位置。

BIM技术还可以建立集成化管理的规范平台，对项目进行的整个过程进行管控。在项目工程整个生命周期内，任何的数据信息变化都会被及时记录在案，并且不容易丢失，当需要使用时可随时进行调取和追溯。对于建设过程中出现的紧急情况，BIM技术还可以进行应急管理工作预防、警报与定位工作，在事件发生后的第一时间内采用最合适的救援措施进行施救。

5 结语

将现代化信息技术运用于行业当中已经成为了大势所趋。而BIM技术在水利工程中的应用则可以提高水利工程的质量，在不同的环节中发挥不同的作用，保证资源利用最大化，使水利工程成功完成信息化的转型，为社会发展提供更多的服务。

参考文献

[1] 孙少楠，张慧君.BIM技术在水利工程中的应用研究[J]. 工程管理学报，2016，30（2）：103-108.

[2] 吴志绘.探讨BIM技术在水利工程中的应用研究[J].工程技术：全文版，2017（1）：237.

[3] 孙庆凤.水利工程施工管理中存在的问题及对策[J].江西农业，2017（8）：65.