BIM技术在水利工程设计施工运维中的应用研究

刘永健

随着我国社会经济以及社会建设的迅速发展，我国水利工程建设规模以及技术难度也日渐增大，水利工程的数据信息量也随之增多，BIM 软件技术具有非常强大的数据信息存储量以及建模功能被广泛的应用到社会的各个领域，为了全面提升我国水利工程建设设计的效率与水平，加快水利工程建设的施工进度，保障水利工程建设的安全以及质量，也将BIM 技术应用在我国的水利工程设计施工运维中。本文对BIM 技术的意义以及应用优势进行了阐述，并对BIM 技术在水利工程中具有可视化设计、图纸的输出与会审、工程量计算、施工进度模仿、施工安全管理、文档以及运维管理等功能进行了具体的分析。随着我国水利工程的不断发展，BIM 技术在水利工程领域中的应用前景将会越来越广阔，对于进一步加快我国水利工程建设的进程有着非常重要的意义。

水利工程是我国国民经济建设发展过程中非常重要的一项基础设施，既要充分保障人们日常生活供水的需求与排放，还要肩负起有效的社会防洪减灾、保护水资源以及维护生态环境等重任，由于地形地貌的区别，所需建立的水利工程的结构也不尽相同，再加上水利工程建设规模的不断扩大，传统的水利工程设计、施工以及管理模式对于数据信息处理效率较低，设计、施工以及管理成本也极高，根本无法适应水利工程行业发展的需要，BIM 技术应用在水利工程建设中，正好解决了传统模式的水利工程建设中存在的这些问题，BIM 技术能够运用参数模型整合水利工程中的各种相关的数据信息 并能在整个的水利工程建设过程中进行共享与传递，提升了水利工程人员的工作效率以及对各种信息的判断精准率。

一、BIM 技术概述

BIM 技术理念创建于1975 年，是运用计算机数字技术模拟出仿真的建筑物，并能够将建设部门、设计部门、施工部门以及监理部门等一切水利工程建设相关的部门放在同一平台上，同时共享同一项建筑信息模型。BIM 技术作为一种先进的技术理念在我国的水利工程中加以应用，给一部分工程项目设计流程以及工作模式积累了大量是数据信息以及丰富的经验，对于水利设计、施工建设以及水利工程项目的管理等方面都有很大的推动作用。

二、BIM 技术的应用优势

1.设计理念的更新

将BIM 技术应用在水利工程设计施工运维中，可以实现水利工程建筑模型实时仿真模拟，能够体现出整个水利工程的构建形式，同时还可以随时进行设计修改、修改后的水利工程结构模型并且立即可以显示出来，实现了项目的信息化与可视化，加深了工程技术人员的理解与交流，在水利工程施工前就可以将水利工程项目的最终形态展现出来。

2.设计效率的提高

将BIM 技术应用在水利工程设计施工运维中，可以提升设计的效率。通过BIM 技术的应用能够不用像传统水利设计过程中，先要进行二维图纸的设计，然后再搭建空间三维模型的繁琐流程，可以运用BIM 技术直接建立模型，并还可以将建立的模型随意的放在任意空间位置的图纸上，提升了水利工程设计的效率，并且还可以加强施工人员对水利工程的设计以及相关信息的理解，从而对图纸进行进一步修正与完善，避免出现空中碰撞，对水利工程的顺利完成提供了科学有效的保障。

3.施工管理手段的增加

在水利工程设计施工运维中运用BIM 技术，不仅能够将设计成果进一步深化，并将模型进行施工预演，同时还可以建立一套可操作性的施工组织设计，并生成能反映水利工程进度的三维模拟动画，将工程施工过程以较为直观的形式呈现出来，可以提前对施工流程进行熟悉，对于施工现场的危险状况提前进行预判与排查，并提前建立科学有效的解决问题的方案，全面保障水利工程施工的顺利完成。

4.材料核算与运维管理的优化

在水利工程设计施工运维中运用BIM 技术，能够优化材料核算以及水利工程的运维管理工作，在水工程施工过程中应用BIM 技术能够将工程项目的施工过程中每一个施工环节中使用的材料施工过程中管理信息进行全面的有效整合以及组织，对整个水利工程的运行以及维护有着非常重要的作用。进一步提升了水利工程材料核算精准性以及运维管理的科学性与有效性。

三、BIM 技术在水利工程的应用

1.设计阶段的应用

（1）可视化设计

由于BIM 技术具有可视化的功能作用，因此将BIM技术运用在水利工程设计阶段可以将传统的二维设计图纸不需要转化直接以三维空间模型形式展现出来，对水利工程实际施工过程起到指导作用，BIM 软件技术建立的三维模型贯穿整个水利工程项目的规划与设计以及施工到运维工作，并能够将工程不同的阶段所需要达到的标准都呈现出来。BIM 技术的可视化水利工程设计能够提升三维模型的精准度以及有利于后续水利工程的施工与管理工作的开展。

（2）图纸的输出与会审

BIM 技术的应用能够提前进行图纸的输出以及会审，工程界的技术语言是通过图纸来表达的，应用BIM 技术大大提高了图纸的绘制效率，缩短了绘制时间。对设计工程图纸进行核对以及审查对于水利工程建设施工是有着非常大的影响，在对图纸进行审核、校对时能够及时发现问题并做好早期的预防以及调整工作，为后续的水利工程设计施工做好保障。

2.施工阶段的应用

（1）可视化的应用

将BIM 技术的可视化应用在水利工程的施工阶段，一方面降低水利工程造价以及优化施工管理水平，提升企业的核心竞争力，增加中标概率。另一方面可以对水利工程的整体面貌、结构形式以及施工流程等等方面进行全面具体的了解。

（2）工程量计算

在水利工程施工的过程中工程量是一项非常重要的指标，工程量的核算对施工部门以及建造部门都是具有非常重要的作用。传统的人工核算水利工程施工模式，不仅核算效率以及准确率低下，并且还要投入大量的人力资源，应用BIM 技术进行核算，既提升核算的效率以及精准度，同时也降低了水利工程建造的成本。

（3）施工进度模仿

将BIM 技术应用在水利工程的施工阶段能够进行水利工程施工进度的模拟，运用BIM 技术能够呈现水利工程的全貌以及模拟仿真的碰撞，这样就可以对水利工程的整体布置以及虚拟施工过程进行比较全面的了解。可以及早的发现水利工程施工重点问题，并提前进行干预、调整以及修正，并且还可以对水利工程施工过程实行有效的监控，及时发现施工中的问题并以最快的速度进行解决，确保水利工程的质量以及安全问题。

（4）施工安全管理

将BIM 技术应用在水利工程施工阶段能够加强水利工程的安全管理。传统水利工程施工安全管理是运用文字进行解说，这样经常会出现解说表达不明白以及不清楚的状况出现，非常不利于安全管理人员的工作的开展，通过BIM 技术的应用，能够将水利工程施工安全管理简单化，并且能够及时的检测出工程施工过程中的安全问题以及问题出现的位置，既直观又形象，可以有效的避免由于文字表达含糊而容易出现的错误。

3.运维阶段的应用

（1）文档管理

任何一项水利工程施工项目在建设完成后，都会有很多的文档资料以及数据信息，采用传统的水利工程管理模式不仅需要耗费大量的人力、物力以及财力进行整理，并且存放的时间也比较短，还容易丢失。应用BIM 技术可以依据水利工程的特点，进行协同合作，将复杂繁琐的文档资料以及数据信息进行整合统一，全面掌控工程设计文件间的相连关系，提升了文档管理工作的效率以及保存时间。

（2）运维管理

将BIM 技术应用在水利工程施工运维阶段能够强化运维管理。由于BIM 技术模型包含了水利工程的各种构件的大小规格、安装时间与顺序以及出厂单位、水轮机以及水利工程建筑物等等多方面的信息，在工程竣工后能够有利于后期的运行维护管理工作，能够及时发现问题，并加以解决，最大限度地降低因故障造成的损失。

四、结语

由此可见，随着我国社会建设进程的加快以及建设难度的日渐加大，传统的水利工程设计施工建造模式已经不能满足我国现代水利工程设计施工的需求。由于BIM技术具有非常强的建模功能以及信息存储量，因此，将BIM 技术应用在水利工程设计施工运维中，不仅能够提升水利工程设计的效率以及水平，促进工程施工进度加快，并且提升水利工程的质量安全管理以及水利部门的核心竞争力，BIM 技术将会成为我国水利工程应用的发展方向。