BIM技术在水闸全过程管理中的应用探究

王 越

（惠州市华禹水利水电工程勘测设计有限公司，广东 惠州 516003）

BIM技术是在三维数字信息的基础上，通过将项目信息在可视化模型平台进行集成的方式，高质量完成项目施工全过程所涉及数据信息集成工作的一项技术，无论是在前期项目的规划与设计，还是在后期项目的施工与运行中，均能够见到BIM技术的应用，对建筑领域及水利工程而言，BIM技术起到的作用是不可替代的，需要注意的是，由于水利工程对该项技术加以应用的时间较短，因此仍旧存在着诸多有待解决的问题。

1 BIM技术在水闸工程中的应用

1.1 BIM技术在水闸建设中的应用

1.1.1 规划设计阶段

当前，水闸建设中应用到BIM技术的阶段主要是前期的规划设计。在对水闸进行规划时，BIM技术的作用是以设计和选址规划为依据，对周围地区的地形和地质条件进行模拟，用更加直观的方式，对水闸建设方案加以呈现，在此过程中，工程量的快速抽调与提取、精确估算施工费用等目标都会成为现实。有关人员也能够根据自身所掌握的投资信息，以BIM模型为平台，整合施工方案具有的环境、经济和社会效益，保证所制定决策的科学性[1]。对设计阶段而言，BIM技术的作用则体现在提升水闸工程具有的可视化、信息化和参数化水平，保证施工质量及效率的方面，合理应用BIM技术，能够拉近不同专业间的距离，通过共享电气、水工等专业现有设计文件的方式，提升设计效率，使协同设计的积极作用得到最大化发挥。可视化查询则使设计方案变得更加直观，设计人员能够以BIM模型为依托，对自身的设计意图进行充分表达。BIM模型具有的扫描和检查功能，可以用来对泵站管线、水闸结构及相关部位进行扫描和检查，避免由于设计失误或是技术误差的存在，导致设计质量受到不必要的影响。除此之外，BIM模型的作用，还包括对工程量进行精确计算、对建设费用进行估算以及控制工程总投资等，将BIM模型和数值计算软件相结合，能够提升有关人员对闸门、闸墩或是底板结构所对应应力进行计算的速度，通过减少建模工作量的方式，缩短花费在数值计算工作上的时间。

1.1.2 正式施工阶段

水闸的建设，主要由规划设计、可行性研究、初步设计和实质性施工等阶段所组成，通过上文的分析能够看出，在规划设计阶段对BIM技术加以应用，可以使其具有的优势得到充分发挥，通过指导施工的方式，提升施工的质量和效率。当然，在正式施工阶段，BIM技术的作用同样不容小觑。在对水闸进行施工的过程中，BIM技术的作用主要是对可视施工方案进行建立，例如，场内交通、料场及渣场的布置，再以施工组织设计为依据，实现工程施工过程可视的目标，保证有关人员能够及时发现施工设计存在的不足，从而高质量完成对施工组织设计进行优化的工作，无论是对材料、机械还是人力进行的安排调度，都会具有更高的合理性。施工人员在对施工材料和设备进行采购时，所依托的依据主要是BIM模型提供的设计信息，实践表明，在水闸建设中应用BIM技术，可以提高针对施工成本所开展核算工作的精确度，保证施工和监管力度[2]。另外，BIM技术还可以用在对施工进行安全管理的过程中，具体表现在危险信息的集成、危险区域的划分等方面，也就是说，施工人员可以在BIM技术的辅助下，高质量完成动态监控施工安全的工作。可视化施工方案的作用，则体现在帮助参建单位深入了解施工安排与方法的方面，实践表明，更加透明的建设进度，可以强化施工的统一与协调性，在此基础上所建立的反馈机制，无论是在实时性还是有效性方面，都具有更加良好的表现。

1.2 BIM技术在水闸运行管理中的应用

建成后的水闸，需要向管理单位进行移交，再投入到使用过程中。在对水闸进行施工时，有关人员应将具有可视化特征的模型（见图1）列为需要建设的对象之一。实践表明，在施工过程中建设的BIM模型，其作用主要是向管理单位提供对水闸进行管理所需的信息，使管理单位能够在较短的时间内，根据施工情况，制定系统、具体的接管要求，避免整改工作花费大量的时间，接管效率自然也会因此而得到较大幅度的提升[3]。BIM模型能够向管理人员提供，水闸在不同工况下的运行情况，为后续针对水闸所开展的引排水调度工作提供便利，另外，需要有关人员引起重视的工作，还包括定期对BIM模型进行维护或是更新。实践表明，BIM模型的作用，还体现在以下方面：（1）为水闸管理工作的精细化和数字化程度提供保证，提升工作效率；（2）为有关人员提取工程数据的工作提供帮助。可视化查询的优势，主要是提升对维修养护成本进行计算的精确度，保证针对水闸管理所制定的养护和维修计划能够取得和预期相符的效果；（3）图纸丢失导致设计数据不全的问题也随着BIM模型的引入而得到解决，BIM模型能够记录工程设计所应用到的全部数据，在大修或是拆除重建水闸的过程中，工程设计数据起到的作用，自然可以得到最大化的呈现；最后，集成于BIM模型中的建设信息，不仅可以将水闸的施工过程，全面而具体地展示在管理人员面前，帮助管理人员对有关工作进行深入认知，还能够通过信息共享的方式，为其他与水闸建设相似的工程，提供施工所需的经验与教训，行业建设水平也会因此得到显著提升。

图1 某水闸模型

2 BIM在水闸工程中的发展趋势

与二维设计相比，BIM技术的作用主要体现在可视化设计和专业协同设计等方面，也正是因为如此，该项技术才被广泛应用在工程建设的过程中，调查研究表明，以下内容所体现的正是BIM技术所特有的、无法被替代的优势。

（1）BIM技术能够对项目数据信息进行完备的集成，通过可视化查询的方式，为后续项目规划、设计、施工和管理工作的开展提供依据；

（2）BIM技术能够快捷、高效地对工程量信息进行提取，保证所计算建设成本的精确度，这样做能够帮助有关人员对项目投资加以控制；

（3）BIM技术具有的关联修改、协同设计和碰撞检测功能，从源头处对人为失误、技术误差进行了规避，由于设计方案不断变更，导致施工质量及效率下降的问题由此得到解决；

（4）BIM技术赋予了水闸工程信息化和参数化特征，有关人员可以在此基础上，对信息库进行建立，为全过程管理及相关工作的开展奠定良好基础。

3 结论

通过上文叙述能够看出，与常规的水闸设计与施工方法相比，BIM技术具有的优势十分明显，合理应用该项技术，可以保证设计和施工质量得到较大幅度的提升。在工程建设水平不断提升的当今社会，BIM技术引起了越来越多人的关注，将其应用在以水闸项目为代表的水利工程的施工过程中，往往可以取得超出预期的良好效果。能够预见的是，推广并应用该项技术，既能够对设计和施工单位带来深远影响，又会给造价、运行管理等单位带来变革。