BIM技術在水閘全過程管理中的應用探究

王 越

（惠州市華禹水利水電工程勘測設計有限公司，廣東 惠州 516003）

BIM技術是在三維數字信息的基礎上，通過將項目信息在可視化模型平臺進行集成的方式，高質量完成項目施工全過程所涉及數據信息集成工作的一項技術，無論是在前期項目的規劃與設計，還是在后期項目的施工與運行中，均能夠見到BIM技術的應用，對建筑領域及水利工程而言，BIM技術起到的作用是不可替代的，需要注意的是，由于水利工程對該項技術加以應用的時間較短，因此仍舊存在著諸多有待解決的問題。

1 BIM技術在水閘工程中的應用

1.1 BIM技術在水閘建設中的應用

1.1.1 規劃設計階段

當前，水閘建設中應用到BIM技術的階段主要是前期的規劃設計。在對水閘進行規劃時，BIM技術的作用是以設計和選址規劃為依據，對周圍地區的地形和地質條件進行模擬，用更加直觀的方式，對水閘建設方案加以呈現，在此過程中，工程量的快速抽調與提取、精確估算施工費用等目標都會成為現實。有關人員也能夠根據自身所掌握的投資信息，以BIM模型為平臺，整合施工方案具有的環境、經濟和社會效益，保證所制定決策的科學性[1]。對設計階段而言，BIM技術的作用則體現在提升水閘工程具有的可視化、信息化和參數化水平，保證施工質量及效率的方面，合理應用BIM技術，能夠拉近不同專業間的距離，通過共享電氣、水工等專業現有設計文件的方式，提升設計效率，使協同設計的積極作用得到最大化發揮。可視化查詢則使設計方案變得更加直觀，設計人員能夠以BIM模型為依托，對自身的設計意圖進行充分表達。BIM模型具有的掃描和檢查功能，可以用來對泵站管線、水閘結構及相關部位進行掃描和檢查，避免由于設計失誤或是技術誤差的存在，導致設計質量受到不必要的影響。除此之外，BIM模型的作用，還包括對工程量進行精確計算、對建設費用進行估算以及控制工程總投資等，將BIM模型和數值計算軟件相結合，能夠提升有關人員對閘門、閘墩或是底板結構所對應應力進行計算的速度，通過減少建模工作量的方式，縮短花費在數值計算工作上的時間。

1.1.2 正式施工階段

水閘的建設，主要由規劃設計、可行性研究、初步設計和實質性施工等階段所組成，通過上文的分析能夠看出，在規劃設計階段對BIM技術加以應用，可以使其具有的優勢得到充分發揮，通過指導施工的方式，提升施工的質量和效率。當然，在正式施工階段，BIM技術的作用同樣不容小覷。在對水閘進行施工的過程中，BIM技術的作用主要是對可視施工方案進行建立，例如，場內交通、料場及渣場的布置，再以施工組織設計為依據，實現工程施工過程可視的目標，保證有關人員能夠及時發現施工設計存在的不足，從而高質量完成對施工組織設計進行優化的工作，無論是對材料、機械還是人力進行的安排調度，都會具有更高的合理性。施工人員在對施工材料和設備進行采購時，所依托的依據主要是BIM模型提供的設計信息，實踐表明，在水閘建設中應用BIM技術，可以提高針對施工成本所開展核算工作的精確度，保證施工和監管力度[2]。另外，BIM技術還可以用在對施工進行安全管理的過程中，具體表現在危險信息的集成、危險區域的劃分等方面，也就是說，施工人員可以在BIM技術的輔助下，高質量完成動態監控施工安全的工作。可視化施工方案的作用，則體現在幫助參建單位深入了解施工安排與方法的方面，實踐表明，更加透明的建設進度，可以強化施工的統一與協調性，在此基礎上所建立的反饋機制，無論是在實時性還是有效性方面，都具有更加良好的表現。

1.2 BIM技術在水閘運行管理中的應用

建成后的水閘，需要向管理單位進行移交，再投入到使用過程中。在對水閘進行施工時，有關人員應將具有可視化特征的模型（見圖1）列為需要建設的對象之一。實踐表明，在施工過程中建設的BIM模型，其作用主要是向管理單位提供對水閘進行管理所需的信息，使管理單位能夠在較短的時間內，根據施工情況，制定系統、具體的接管要求，避免整改工作花費大量的時間，接管效率自然也會因此而得到較大幅度的提升[3]。BIM模型能夠向管理人員提供，水閘在不同工況下的運行情況，為后續針對水閘所開展的引排水調度工作提供便利，另外，需要有關人員引起重視的工作，還包括定期對BIM模型進行維護或是更新。實踐表明，BIM模型的作用，還體現在以下方面：（1）為水閘管理工作的精細化和數字化程度提供保證，提升工作效率；（2）為有關人員提取工程數據的工作提供幫助。可視化查詢的優勢，主要是提升對維修養護成本進行計算的精確度，保證針對水閘管理所制定的養護和維修計劃能夠取得和預期相符的效果；（3）圖紙丟失導致設計數據不全的問題也隨著BIM模型的引入而得到解決，BIM模型能夠記錄工程設計所應用到的全部數據，在大修或是拆除重建水閘的過程中，工程設計數據起到的作用，自然可以得到最大化的呈現；最后，集成于BIM模型中的建設信息，不僅可以將水閘的施工過程，全面而具體地展示在管理人員面前，幫助管理人員對有關工作進行深入認知，還能夠通過信息共享的方式，為其他與水閘建設相似的工程，提供施工所需的經驗與教訓，行業建設水平也會因此得到顯著提升。

圖1 某水閘模型

2 BIM在水閘工程中的發展趨勢

與二維設計相比，BIM技術的作用主要體現在可視化設計和專業協同設計等方面，也正是因為如此，該項技術才被廣泛應用在工程建設的過程中，調查研究表明，以下內容所體現的正是BIM技術所特有的、無法被替代的優勢。

（1）BIM技術能夠對項目數據信息進行完備的集成，通過可視化查詢的方式，為后續項目規劃、設計、施工和管理工作的開展提供依據；

（2）BIM技術能夠快捷、高效地對工程量信息進行提取，保證所計算建設成本的精確度，這樣做能夠幫助有關人員對項目投資加以控制；

（3）BIM技術具有的關聯修改、協同設計和碰撞檢測功能，從源頭處對人為失誤、技術誤差進行了規避，由于設計方案不斷變更，導致施工質量及效率下降的問題由此得到解決；

（4）BIM技術賦予了水閘工程信息化和參數化特征，有關人員可以在此基礎上，對信息庫進行建立，為全過程管理及相關工作的開展奠定良好基礎。

3 結論

通過上文敘述能夠看出，與常規的水閘設計與施工方法相比，BIM技術具有的優勢十分明顯，合理應用該項技術，可以保證設計和施工質量得到較大幅度的提升。在工程建設水平不斷提升的當今社會，BIM技術引起了越來越多人的關注，將其應用在以水閘項目為代表的水利工程的施工過程中，往往可以取得超出預期的良好效果。能夠預見的是，推廣并應用該項技術，既能夠對設計和施工單位帶來深遠影響，又會給造價、運行管理等單位帶來變革。