BIM技術在水利工程中的應用

黃秀毅 王宏

摘要：隨著科學水平的不斷提高，水利工程領域也逐漸引用了許多新興技術來完成自身的產業更新。BIM技術作為二十一世紀最具發展前景的技術之一，在水利工程規劃、設計、施工建造、運營管理等領域有著非常豐富的應用場景。本文在可行性和高效性基礎上，對BIM技術在水利工程中的應用進行整體分析。

關鍵詞：水利工程；BIM技術；應用；規劃設計

一、BlM技術概述

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，大概描述為在建設工程及設施全生命周期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此設計、施工、運營的過程與結果。相較于傳統的工程設計模式，BIM具有可出圖性、高可視化、一體化、高模擬化、信息完備、持續高度協調化等特性，因而可以優化工程的設計建造，提高工程質量。

BIM技術在水利水電工程領域有很廣泛的施展空間，其可應用于總體規劃、樞紐布置建模、基礎開挖處理、土建結構、機電及金屬結構、施工導流、施工總布置設計集成等，在水利工程中有很豐富的應用。因我國大型水利工程多已建設完畢，BIM主要應用于后期管理。

二、BlM技術的應用

1.BIM技術在水利工程設計中的應用

BIM技術在水利工程設計方面有很豐富的應用場景，它能夠提高水利工程的設計水平，在設計前期進行流程規劃，在施工中對重要信息進行合理分析，實時完善設計理念，遇到突發問題時，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，進一步地優化整個設計，確保設計能夠較好地指導施工作業。

在南水北調中線工程中，長江勘測規劃設計研究院將BIM理念引入其承建的中線工程的勘察設計中，利用AutoCAD Civil 3D良好的協調性能快速地完成了勘測、土方的開挖、場地的規劃等三維的建模型、設計和分析作業，優化設計的效率，簡化設計全流程。通過在工程中應用BIM技術，南水北調項目的相關作業人員，不僅能實現提前以數字化的方式看到整個施工過程，實時更進優化相關設計，而且還能在項目各作業方之間實現信息互聯，進而有效地避免了可能在實際作業中產生的設計與施工之間、材料與結構之間的矛盾，避免了人力、資源等可減少的浪費。

2.BIM技術在水利工程造價管理中的應用

由于水利工程投資數額比較大，工程建造所牽涉到的諸如選址布置、建筑具體結構式樣設計等問題也比較復雜，所需要運用的機電設備的種類與數量也是極其之多，因而其工程造價管理也是很復雜繁瑣的。如果還是用傳統二維圖紙設計的老方法，很難直觀地體現出實際效果，計算工程也很是繁雜，很難準確地估算和把控建設中具體的資金運作。而BIM技術可以通過整體水利工程三維模型的建造，模擬相關進程，可以較準確地演繹出各個施工節點的預期具體內容，也能夠便捷計算所使用到的材料數量，所以BIM技術在水利項目造價管理方面，與傳統技術相比有難以比擬的非常突出的優勢。

3.BIM技術在水利工程總體規劃中的應用

基于BIM技術理念開發的AutoCAD Civil 3D輔助制圖軟件在地形處理領域優勢非常突出，憑借該優勢性能可幫助水利工程實現三維樞紐方案布置以及進行立體施工規劃。BIM技術也可以進行施工道路的設計，哈啊哈，你看呢，三維模型能很快生成基于道路設計的最佳方案嘿，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效率，增強各環節之間的聯動性，有效避免施工過程中因來往車輛調動太差而引起的擁堵以及伴隨擁堵產生的許多不良狀況，進而也能更好地提高作業效率，確保方案能科學合理高效的進行。

4.BIM技術在水利工程施工建設中的應用

BIM技術不僅可以應用在水利工程的設計領域，同時也可應用于水利工程的施工上。BIM的可視化技術，可以建模型編構相關圖層，從而使施工人員能適時的窺略水利工程的整體面貌，了解結構的具體形式，調整施工進程等。哈哈，BIM技術可以通過模擬施工進度從而提前發現施工中可能發生的各種問題，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可以通過相關功能構建水工建筑、水工結構、水工機電設備的BIM模型，制作施工進度計劃Project文件，再與Navisworks軟件相關聯，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的重中之重，在水利工程方面也是如此。水利工程的施工區域一般集中在復雜水域或危險度較高的峽谷地帶，工程作業人員所處平臺空間狹小，人員集密，作業期間面臨著不少的安全隱患。以現場培訓與人工監督為主的傳統安全管理模式，管理難度較大。而利用BIM技術，管理人員可以通過相關軟件的對整個施工進程進行必要的施工安全管理，同時根據軟件分析建立起立體安全監控管理體系，方便簡潔，具有傳統施工安全管理不可比擬的優勢。

5.BIM技術在水利工程運營管理中的應用

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庫，其模型圖元內（相比模型構建，參數化數據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、生產廠家、安裝工序等參數信息，通過BIM技術能及時地了解相關構件和設備的運行狀況，并進行遠程監測控制，在驗收交付后的運維進程中，出現問題時，可調出相應的BIM模型，顯示并分析問題所在的數據和信息，從而進行針對修復，大大的簡化了運維的流程。

三、結語

BIM技術具有強大的模型構建與信息管理性能，可以很好地適應水利工程規模大、建設周期長、設計施工復雜等狀況，因而能夠在水利工程的設計、總體規劃、造價管理、施工建設、運營管理中有很大的應用空間。但是目前BIM技術在我國水利工程相關領域的應用程度還不夠高，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、發展BIM技術，為我國水利行業的蓬勃發展再進偉功！