BIM技術在水利工程中的應用研究

吳巍巍

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展和黨中央的重視，可持續發展已經成為了社會各界廣泛關注的重要話題。而水利工程正是對資源進行可循環有效利用的代表。但是水利工程項目的建設極為復雜并且龐大，很容易受到外界因素的干擾。傳統的建設技術和手段已經無法滿足現下對水利工程建設的質量要求，因此必須采用現代化技術和手段來確保水利工程項目建設的質量。本文主要介紹了BIM技術在水利工程中的應用。

關鍵詞：BIM 技術 水利工程 應用研究

中圖分類號：TV512 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（a）-0053-02

水利工程項目本身就是一個非常龐大的建設項目，再加上在野外作業，復雜多變的地形條件也會給水利工程的建設帶來難度，在建設過程中產生的工程信息量十分巨大。傳統的建設方式已經無法滿足現在對于樹立工程建設質量的要求。因此人們在建設過程中開始運用現代化的計算機技術，通過建立模型，模擬真實環境來獲得相關數據，分析參數，解決實際問題。由于計算機技術受到外界因素影響的可能性較小，因此借助于現代化計算機技術的工作方式更能保證水利工程的質量和準確度。

1 BIM技術

BIM技術最大的特點就是能將傳統的二維設計轉換為三維設計。通過虛擬化的技術操作，將傳統設計方法下無法標清的參數細節意義標示清楚，從而提升整個建筑行業的建筑質量和水平，推動建筑行業的發展和轉型。在施工的過程中，BIM技術能夠將施工的實時情況虛擬化、可視化，通過計算機技術，對施工的進度進行精確的管控，對施工過程中的成本消耗進行隨時把握，對施工過程中使用的人力、物力進行合理化分配，做到資源最大化，幫助管理層在施工過程中進行協同管理，使整個施工規劃更加合理，有效控制浪費，縮短工期，使工程質量得到保障，提高投資者們的投資效益。BIM技術是從建筑行業中發展出來并且逐漸擴散到各行各業中的一種技術，作為面臨信息化轉型的水利工程建設來說，將BIM技術引進并且使用到工作過程中去，有利于轉型目標的實現。

2 BIM技術自身的優勢

BIM技術本身擁有著很多優勢，最主要集中體現在協調性、模擬化、可視化和可出圖方面。利用數據庫技術，通過平臺，BIM技術可以實現部門與部門之間。環節與環節之間的數據共享，使設計、施工、采購、監管、造價等各方面的工作都能夠聯系緊密，相互間換信息數據。通過互聯網和通信技術，也使得各部門之間的交流過程變得更加快捷。BIM技術在可視化、可共享、動態造價管理、動態進度控制等方面的優勢為水利工程節約成本，提高效率都創造了有利的條件。

BIM技術的另一大優勢則體現在項目決策上。由于 BIM技術是貫穿在整個工程建設和使用的過程中的，能實時收集到現場數據，因此，在每個環節進行項目決策時，BIM技術都能提供最全面并且精準的信息，并且可以直接通過計算機技術對不同的設計方案進行科學的對比，尋找出可行性強，最適合項目實際情況的方案決策。

3 BIM技術應用于施工環節

3.1 工地運用規劃

水利工程項目龐大且復雜，因此其建設周期十分漫長。BIM技術可以幫助有關部門及管理層在施工過程中對施工所需要使用的人力、物力、財力進行有效合理的分配。通過建立模型，BIM技術可以將施工過程中的組件結構和操作順序意義進行模擬，虛擬分配各項資源，再結合時間、當地環境、天氣變化、水文特點、空間布局等，將不同時間段進行的施工以及材料、人員進場等方面進行綜合的調配，擬定出最適合的施工方案。通過模型進行模擬規劃，控制施工成本，掌握施工進度，完成施工資源配置工作。

3.2 施工系統設計

水利工程是由無數個簡單或復雜的構建組織結合而成的一項大型工程。對于零散瑣碎的結構或者較為復雜的物件，建設團隊往往對利用BIM技術對整個結構或者物件進行整體分析，細化到每一個環節中，通過建模在施工開始前將整個物件或者結構的細節都完整地模擬出來，提前預知在施工過程中會碰到的困難點，做好相關的準備工作，以提升建設團隊的工作效率。

3.3 工地現況建模

水利工程是野外作業的工程，因此地形地貌對于工程建設的影響是很大的。BIM技術可以根據施工現場環境和工程建設的實際情況，建立模擬的3D或4D立體模型，在模型中，將可能影響到工程施工的有關外界因素和細節全部進行計算考量，以幫助建設團隊應對建設施工過程中可能出現的問題。功能強大的4D建模還能將項目建設工程根據時間維度進行立體分割，使項目建設團隊和相關人員都能清楚地掌握項目進度，保證項目不會因為人為的原因而產生進度拖拉，造成不必要的資源損耗。

3.4 技術應用于工程造價

水利工程的結構復雜多變，這也導致了水利工程的工程造價、投資規模都非常大。傳統的二維圖紙無法立體直觀地反映出項目建設效果，在施工的過程中總會產生一些偏差。而且由于無法根據實際情況進行隨時調整，往往施工過程中的偏差需要等到工程結束以后才會被發現且返修，造成了極大的資金浪費。BIM技術利用三維建模，不僅可以直觀立體的展現設計效果，減少施工過程中因為圖紙不清帶來的偏差，還能根據現場情況進行及時的調整，提前發現施工過程中出錯的地方，減少了返工重修造成的資金浪費。同時通過模型計算，BIM技術還能根據設計方案和實際情況，為項目選擇性價比最高的材料，減少了水利工程項目的開支。

4 BIM模型的應用

4.1 BIM模型應用行土方量計算

水利工程的建設土方量往往都是非常大的。傳統的人工測量計算精確度不夠不說，還無法避免地會出現一些錯誤。而利用BIM技術建立數字模型進行土方量計算，不僅能夠提高精確度，還能提高準確度。但是利用BIM技術進行土方量計算的前提是需要建立與實際情況完全相同的模型，否則任意一點的偏差都有可能導致計算錯誤。同時，相比較于傳統的依靠計算來進行土方量的確定，BIM技術還能利用模型進行更加直觀土方量的模擬實驗，對模型進行虛擬的填筑或者開挖實驗，尋找到最佳的施工方案。

4.2 水工建筑物體應用BIM模型

水利工程樞紐的布置影響著整個水利工程不同建筑物之間的位置，對設備運輸、地基質量等都有著重大的影響。利用BIM技術，能夠建立起一個包含有整體項目的沙盤，除了能兼顧到實際地形外，還能確定臨時設施的最佳位置。通過沙盤，決策人員可以非常直觀地知道建筑物與建筑、建筑物與地形之間的相互關系和位置。

BIM技術還可以建立集成化管理的規范平臺，對項目進行的整個過程進行管控。在項目工程整個生命周期內，任何的數據信息變化都會被及時記錄在案，并且不容易丟失，當需要使用時可隨時進行調取和追溯。對于建設過程中出現的緊急情況，BIM技術還可以進行應急管理工作預防、警報與定位工作，在事件發生后的第一時間內采用最合適的救援措施進行施救。

5 結語

將現代化信息技術運用于行業當中已經成為了大勢所趨。而BIM技術在水利工程中的應用則可以提高水利工程的質量，在不同的環節中發揮不同的作用，保證資源利用最大化，使水利工程成功完成信息化的轉型，為社會發展提供更多的服務。

參考文獻

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