水利工程BIM 应用探索与实践

罗小文

江西省新干县城上乡人民政府 江西吉安 331300

在我国经济发展新形势下，水利工程的规模不断扩大、数量持续增加，充分满足了当代居民生活和生产的用水需求，并且具有抵御洪涝灾害的作用。基于信息时代下，在水利工程建设中，大量新技术获得应用，BIM 技术作为以信息技术为支撑的新型技术，其具有优化性、模拟性、协调性、参数化以及可视化等优势，是对传统施工技术的革新与改变，符合时代发展需求。

1 BIM 技术概述

BIM 翻译为中文为：建筑信息模型，其以现代数字技术、计算机技术和信息技术为支撑，利用各种图像设计软件而形成的综合管理技术，可以完成多维快速建模。BIM 技术与以往的二维基础存在一定差异，其真正实现了数字化三维立体建模，可以根据施工信息直观、清晰以及完整的呈现三维模型，便于设计优化和改进。在水利工程建设中引入BIM 技术，可以为前期准备、工程设计、现场施工提供参考，降低施工决策失误、缩短建设周期、确保建设质量，实现水利工程的生态效益、社会效益和经济效益[1]。

2 BIM 技术的特点

2.1 优化性

工程建设的过程也是设计、运营、施工不断优化和调整的过程，但是优化过程受到时间、复杂程度以及信息等因素的制约，例如如果信息不准确，则难以得出最佳的优化效果。基于BIM 技术下的工程建设，可以收集工程的具体信息，包括规则信息、物理信息以及几何信息等、并且为设计和施工优化提供信息支撑。

2.2 协调性

工程建设普遍具有复杂性特点，尤其是水利工程建设，其涉及的专业类别较多，在施工和设计中，要综合考虑各个专业的特点，并且做好工程协调工作。如果协调工作不到位，会诱发各种矛盾冲突。引入BIM 技术能够根据模型自动生成各种协调数据，明确各个施工工序的责任和顺序，避免发生矛盾冲突。同时，通过BIM技术还可以协调各个区域的设计布置。

2.3 可视性

可视性是BIM 技术最显著的特点，通过各种软件三维建模，能够将工程结构和附近环境以三维立体的方式呈现出来，实现建模的整个过程可视化，在工程运营、施工和设计等环节中产生的决策和讨论，都能够在可视化状态下开展。

3 BIM 技术在水利工程建设中的具体应用

3.1 准备阶段

在工程前期准备阶段需要完成对现场的调查分析，根据设计环境完成模型构建，通常情况下，水利工程建设环境较为复杂，并且涉及水利、城管、交通、国土以及规划等相关部门，根据施工环境和现场特点的差异性，需要合理确定施工方案，制定相关决策，进而确保各项施工活动的有序进行。在前期准备阶段应用BIM 技术，使用Infraworks 软件进行环境模型构建，其中包括水利工程现场的市政管线、堤防、河道、道路、房屋以及桥梁等，通过Revit 软件完成构筑物模型构建，包括厂房、新建桥梁以及水闸等。在分别完成环境模型和构筑物模型构建后，要将二者进行整合，通过数字沙盘的方式呈现水利工程模型。在沙盘模型中，能够清晰的看到地貌信息、管网信息、地形数据以及地块信息，施工单位根据实际情况设计和选择施工方案[2]。

3.2 设计阶段

在以往的水利工程设计中，主要利用效果图或者CAD 图纸的方式进行设计，但是这两种方式的工作量较大，受人员专业水平影响较大，并且无法呈现三维立体图，不能展示工程设计细节，为施工活动的有序开展带来一定程度的影响。应用BIM 技术，即可以确保设计图纸的可靠性和精确性，还能够呈现三维立体图。水利工程设计涉及景观、金属结构、自动化、电气、结构、建筑以及水工等专业，设计过程十分复杂，通过Revit 软件能够完成项目基点建模，然后通过Lumion 软件然后读取文件后，可获得与真实场景相匹配的漫游环境，进而呈现最完成的设计方案，实现方案可视化。基于可视化的方案下，可以便于施工单位优化以及改进设计细节，促使水利工程设计向人性化设计、功能性设计以及精细化设计发展。同时，基于Revit 模型下，还能够对设计方案修改过程进行分析，保留相关数据和信息，模型可重复使用多次，避免设计人员重复开展建模工作。

3.3 施工阶段

在水利工程施工建设中，由于施工工序复杂、涉及内容较多，在以往的横道图模式下，无法对整个施工过程开展针对性管理，容易诱发质量问题和安全问题。基于BIM 下的工程施工，引入三维立体图能够为施工单位提供参考和指导，全面掌握施工进度，并且对各个施工环节开展精确管理。例如在现场资源调配中，利用BIM技术能够根据现场实际安排设备、机械、材料以及人工入场，对整个施工现场进行全面的调度和安排，与以往的管理方式相比较，其更具直观性和高效性；又例如在进度管理中，应用BIM 技术能够对各个工序的进展进行全面监督，根据合同规定的建设时间统筹施工进度，促使进度管理更具针对性[3]。

4 结语

总而言之，随着我国科学技术的蓬勃发展，BIM 作为一门新型技术，其已经在水利工程建设领域获得广泛应用，在实际应用中，施工单位要根据各个施工阶段的管理侧重点，合理应用，发挥BIM技术的优势与特点，起到缩短建设周期、降低施工成本、确保施工质量、预防安全事故的作用，推动我国水利事业的稳定以及可持续发展[4]。