BIM技术在水利工程中的应用

黄秀毅 王宏

摘要：随着科学水平的不断提高，水利工程领域也逐渐引用了许多新兴技术来完成自身的产业更新。BIM技术作为二十一世纪最具发展前景的技术之一，在水利工程規划、设计、施工建造、运营管理等领域有着非常丰富的应用场景。本文在可行性和高效性基础上，对BIM技术在水利工程中的应用进行整体分析。

关键词：水利工程；BIM技术；应用；规划设计

一、BlM技术概述

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授为便捷实现建筑工程的可视化和量化分析提出的一个工程理念，大概描述为在建设工程及设施全生命周期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程与结果。相较于传统的工程设计模式，BIM具有可出图性、高可视化、一体化、高模拟化、信息完备、持续高度协调化等特性，因而可以优化工程的设计建造，提高工程质量。

BIM技术在水利水电工程领域有很广泛的施展空间，其可应用于总体规划、枢纽布置建模、基础开挖处理、土建结构、机电及金属结构、施工导流、施工总布置设计集成等，在水利工程中有很丰富的应用。因我国大型水利工程多已建设完毕，BIM主要应用于后期管理。

二、BlM技术的应用

1.BIM技术在水利工程设计中的应用

BIM技术在水利工程设计方面有很丰富的应用场景，它能够提高水利工程的设计水平，在设计前期进行流程规划，在施工中对重要信息进行合理分析，实时完善设计理念，遇到突发问题时，也能通过BIM模型来进行时空演示模拟，查找问题的所在并正确科学地采取必要措施，进一步地优化整个设计，确保设计能够较好地指导施工作业。

在南水北调中线工程中，长江勘测规划设计研究院将BIM理念引入其承建的中线工程的勘察设计中，利用AutoCAD Civil 3D良好的协调性能快速地完成了勘测、土方的开挖、场地的规划等三维的建模型、设计和分析作业，优化设计的效率，简化设计全流程。通过在工程中应用BIM技术，南水北调项目的相关作业人员，不仅能实现提前以数字化的方式看到整个施工过程，实时更进优化相关设计，而且还能在项目各作业方之间实现信息互联，进而有效地避免了可能在实际作业中产生的设计与施工之间、材料与结构之间的矛盾，避免了人力、资源等可减少的浪费。

2.BIM技术在水利工程造价管理中的应用

由于水利工程投资数额比较大，工程建造所牵涉到的诸如选址布置、建筑具体结构式样设计等问题也比较复杂，所需要运用的机电设备的种类与数量也是极其之多，因而其工程造价管理也是很复杂繁琐的。如果还是用传统二维图纸设计的老方法，很难直观地体现出实际效果，计算工程也很是繁杂，很难准确地估算和把控建设中具体的资金运作。而BIM技术可以通过整体水利工程三维模型的建造，模拟相关进程，可以较准确地演绎出各个施工节点的预期具体内容，也能够便捷计算所使用到的材料数量，所以BIM技术在水利项目造价管理方面，与传统技术相比有难以比拟的非常突出的优势。

3.BIM技术在水利工程总体规划中的应用

基于BIM技术理念开发的AutoCAD Civil 3D辅助制图软件在地形处理领域优势非常突出，凭借该优势性能可帮助水利工程实现三维枢纽方案布置以及进行立体施工规划。BIM技术也可以进行施工道路的设计，哈啊哈，你看呢，三维模型能很快生成基于道路设计的最佳方案嘿，静准正确地计算出所求工程量呀，并直观的在模型上进行模拟表达，于是就可以提高作业效率，增强各环节之间的联动性，有效避免施工过程中因来往车辆调动太差而引起的拥堵以及伴随拥堵产生的许多不良状况，进而也能更好地提高作业效率，确保方案能科学合理高效的进行。

4.BIM技术在水利工程施工建设中的应用

BIM技术不仅可以应用在水利工程的设计领域，同时也可应用于水利工程的施工上。BIM的可视化技术，可以建模型编构相关图层，从而使施工人员能适时的窥略水利工程的整体面貌，了解结构的具体形式，调整施工进程等。哈哈，BIM技术可以通过模拟施工进度从而提前发现施工中可能发生的各种问题，这样就大大地减少了因不必要的返工与整改而造成的损失，降低工程成本。Revit可以通过相关功能构建水工建筑、水工结构、水工机电设备的BIM模型，制作施工进度计划Project文件，再与Navisworks软件相关联，则不但能清晰地展示施工场地的布置情况，还能按需求动态地进行施工过程与进度的演示，好处很多啊。众所周知的，施工安全管理是工程作业的重中之重，在水利工程方面也是如此。水利工程的施工区域一般集中在复杂水域或危险度较高的峡谷地带，工程作业人员所处平台空间狭小，人员集密，作业期间面临着不少的安全隐患。以现场培训与人工监督为主的传统安全管理模式，管理难度较大。而利用BIM技术，管理人员可以通过相关软件的对整个施工进程进行必要的施工安全管理，同时根据软件分析建立起立体安全监控管理体系，方便简洁，具有传统施工安全管理不可比拟的优势。

5.BIM技术在水利工程运营管理中的应用

BIM模型不仅仅只是图形的三维演绎和流程的简化制造，还是丰富精确的参数库，其模型图元内（相比模型构建，参数化数据的导入显得容易许多）还蕴含了诸如空间位置、具体尺寸、价格、生产厂家、安装工序等参数信息，通过BIM技术能及时地了解相关构件和设备的运行状况，并进行远程监测控制，在验收交付后的运维进程中，出现问题时，可调出相应的BIM模型，显示并分析问题所在的数据和信息，从而进行针对修复，大大的简化了运维的流程。

三、结语

BIM技术具有强大的模型构建与信息管理性能，可以很好地适应水利工程规模大、建设周期长、设计施工复杂等状况，因而能够在水利工程的设计、总体规划、造价管理、施工建设、运营管理中有很大的应用空间。但是目前BIM技术在我国水利工程相关领域的应用程度还不够高，软件的制作推广也不太完善，希望在今后的工作中，我国水利工作者能充分的学习、利用、发展BIM技术，为我国水利行业的蓬勃发展再进伟功！