BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

黃秀毅 王宏

摘要：隨著科學水平的不斷提高，水利工程領(lǐng)域也逐漸引用了許多新興技術(shù)來完成自身的產(chǎn)業(yè)更新。BIM技術(shù)作為二十一世紀最具發(fā)展前景的技術(shù)之一，在水利工程規(guī)劃、設(shè)計、施工建造、運營管理等領(lǐng)域有著非常豐富的應(yīng)用場景。本文在可行性和高效性基礎(chǔ)上，對BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用進行整體分析。

關(guān)鍵詞：水利工程；BIM技術(shù)；應(yīng)用；規(guī)劃設(shè)計

一、BlM技術(shù)概述

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是喬治亞理工大學的Chuck Eastman教授為便捷實現(xiàn)建筑工程的可視化和量化分析提出的一個工程理念，大概描述為在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達，并依此設(shè)計、施工、運營的過程與結(jié)果。相較于傳統(tǒng)的工程設(shè)計模式，BIM具有可出圖性、高可視化、一體化、高模擬化、信息完備、持續(xù)高度協(xié)調(diào)化等特性，因而可以優(yōu)化工程的設(shè)計建造，提高工程質(zhì)量。

BIM技術(shù)在水利水電工程領(lǐng)域有很廣泛的施展空間，其可應(yīng)用于總體規(guī)劃、樞紐布置建模、基礎(chǔ)開挖處理、土建結(jié)構(gòu)、機電及金屬結(jié)構(gòu)、施工導流、施工總布置設(shè)計集成等，在水利工程中有很豐富的應(yīng)用。因我國大型水利工程多已建設(shè)完畢，BIM主要應(yīng)用于后期管理。

二、BlM技術(shù)的應(yīng)用

1.BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在水利工程設(shè)計方面有很豐富的應(yīng)用場景，它能夠提高水利工程的設(shè)計水平，在設(shè)計前期進行流程規(guī)劃，在施工中對重要信息進行合理分析，實時完善設(shè)計理念，遇到突發(fā)問題時，也能通過BIM模型來進行時空演示模擬，查找問題的所在并正確科學地采取必要措施，進一步地優(yōu)化整個設(shè)計，確保設(shè)計能夠較好地指導施工作業(yè)。

在南水北調(diào)中線工程中，長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院將BIM理念引入其承建的中線工程的勘察設(shè)計中，利用AutoCAD Civil 3D良好的協(xié)調(diào)性能快速地完成了勘測、土方的開挖、場地的規(guī)劃等三維的建模型、設(shè)計和分析作業(yè)，優(yōu)化設(shè)計的效率，簡化設(shè)計全流程。通過在工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，南水北調(diào)項目的相關(guān)作業(yè)人員，不僅能實現(xiàn)提前以數(shù)字化的方式看到整個施工過程，實時更進優(yōu)化相關(guān)設(shè)計，而且還能在項目各作業(yè)方之間實現(xiàn)信息互聯(lián)，進而有效地避免了可能在實際作業(yè)中產(chǎn)生的設(shè)計與施工之間、材料與結(jié)構(gòu)之間的矛盾，避免了人力、資源等可減少的浪費。

2.BIM技術(shù)在水利工程造價管理中的應(yīng)用

由于水利工程投資數(shù)額比較大，工程建造所牽涉到的諸如選址布置、建筑具體結(jié)構(gòu)式樣設(shè)計等問題也比較復(fù)雜，所需要運用的機電設(shè)備的種類與數(shù)量也是極其之多，因而其工程造價管理也是很復(fù)雜繁瑣的。如果還是用傳統(tǒng)二維圖紙設(shè)計的老方法，很難直觀地體現(xiàn)出實際效果，計算工程也很是繁雜，很難準確地估算和把控建設(shè)中具體的資金運作。而BIM技術(shù)可以通過整體水利工程三維模型的建造，模擬相關(guān)進程，可以較準確地演繹出各個施工節(jié)點的預(yù)期具體內(nèi)容，也能夠便捷計算所使用到的材料數(shù)量，所以BIM技術(shù)在水利項目造價管理方面，與傳統(tǒng)技術(shù)相比有難以比擬的非常突出的優(yōu)勢。

3.BIM技術(shù)在水利工程總體規(guī)劃中的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)理念開發(fā)的AutoCAD Civil 3D輔助制圖軟件在地形處理領(lǐng)域優(yōu)勢非常突出，憑借該優(yōu)勢性能可幫助水利工程實現(xiàn)三維樞紐方案布置以及進行立體施工規(guī)劃。BIM技術(shù)也可以進行施工道路的設(shè)計，哈啊哈，你看呢，三維模型能很快生成基于道路設(shè)計的最佳方案嘿，靜準正確地計算出所求工程量呀，并直觀的在模型上進行模擬表達，于是就可以提高作業(yè)效率，增強各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)動性，有效避免施工過程中因來往車輛調(diào)動太差而引起的擁堵以及伴隨擁堵產(chǎn)生的許多不良狀況，進而也能更好地提高作業(yè)效率，確保方案能科學合理高效的進行。

4.BIM技術(shù)在水利工程施工建設(shè)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)不僅可以應(yīng)用在水利工程的設(shè)計領(lǐng)域，同時也可應(yīng)用于水利工程的施工上。BIM的可視化技術(shù)，可以建模型編構(gòu)相關(guān)圖層，從而使施工人員能適時的窺略水利工程的整體面貌，了解結(jié)構(gòu)的具體形式，調(diào)整施工進程等。哈哈，BIM技術(shù)可以通過模擬施工進度從而提前發(fā)現(xiàn)施工中可能發(fā)生的各種問題，這樣就大大地減少了因不必要的返工與整改而造成的損失，降低工程成本。Revit可以通過相關(guān)功能構(gòu)建水工建筑、水工結(jié)構(gòu)、水工機電設(shè)備的BIM模型，制作施工進度計劃Project文件，再與Navisworks軟件相關(guān)聯(lián)，則不但能清晰地展示施工場地的布置情況，還能按需求動態(tài)地進行施工過程與進度的演示，好處很多啊。眾所周知的，施工安全管理是工程作業(yè)的重中之重，在水利工程方面也是如此。水利工程的施工區(qū)域一般集中在復(fù)雜水域或危險度較高的峽谷地帶，工程作業(yè)人員所處平臺空間狹小，人員集密，作業(yè)期間面臨著不少的安全隱患。以現(xiàn)場培訓與人工監(jiān)督為主的傳統(tǒng)安全管理模式，管理難度較大。而利用BIM技術(shù)，管理人員可以通過相關(guān)軟件的對整個施工進程進行必要的施工安全管理，同時根據(jù)軟件分析建立起立體安全監(jiān)控管理體系，方便簡潔，具有傳統(tǒng)施工安全管理不可比擬的優(yōu)勢。

5.BIM技術(shù)在水利工程運營管理中的應(yīng)用

BIM模型不僅僅只是圖形的三維演繹和流程的簡化制造，還是豐富精確的參數(shù)庫，其模型圖元內(nèi)（相比模型構(gòu)建，參數(shù)化數(shù)據(jù)的導入顯得容易許多）還蘊含了諸如空間位置、具體尺寸、價格、生產(chǎn)廠家、安裝工序等參數(shù)信息，通過BIM技術(shù)能及時地了解相關(guān)構(gòu)件和設(shè)備的運行狀況，并進行遠程監(jiān)測控制，在驗收交付后的運維進程中，出現(xiàn)問題時，可調(diào)出相應(yīng)的BIM模型，顯示并分析問題所在的數(shù)據(jù)和信息，從而進行針對修復(fù)，大大的簡化了運維的流程。

三、結(jié)語

BIM技術(shù)具有強大的模型構(gòu)建與信息管理性能，可以很好地適應(yīng)水利工程規(guī)模大、建設(shè)周期長、設(shè)計施工復(fù)雜等狀況，因而能夠在水利工程的設(shè)計、總體規(guī)劃、造價管理、施工建設(shè)、運營管理中有很大的應(yīng)用空間。但是目前BIM技術(shù)在我國水利工程相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用程度還不夠高，軟件的制作推廣也不太完善，希望在今后的工作中，我國水利工作者能充分的學習、利用、發(fā)展BIM技術(shù)，為我國水利行業(yè)的蓬勃發(fā)展再進偉功！