BIM 技術在水利工程設計中的應用

趙慧

摘 ? 要：隨著BIM技術在水利行業內的推廣和發展，BIM在工程建設中受到了業內人員的更加廣泛關注，BIM技術在水利工程設計領域已經日趨成熟。被建筑工程廣泛應用，得到業界的一致認可，其具有良好的發展前景。BIM技術主要以模擬技術和計算機應用技術為基礎，全面展示工程項目從建設初期到完成的整個過程，有效地提高工程設計與施工管理的效率。但是，從近幾年來看，BIM技術在水利工程中的應用還不完全。水利工程施工區域往往比較復雜，使得設計容易出現圖紙信息容納過多、土方不精確等問題。當前，人們可以設計水利工程項目與地形的BIM模型，實現水利工程項目仿真，并結合BIM軟件來完成水利工程的相關計算，以達到各項施工要求，確保各項施工指標精確，保證施工質量。。

關鍵詞：BIM技術;水利工程設計;應用

引言

水利工程建設中，通過對BIM技術的有效應用，可以促進水利工程設計水平的提高，不過受人員認知、技術水平等因素的影響，BIM技術在水利工程設計中的應用依然處于初級階段，沒有能夠將BIM技術的優勢最大限度地發揮出來。對此，水利工程設計人員需要加強對BIM技術的研究和應用，對存在的問題進行解決，以BIM技術為支撐，切實提高水利工程設計的質量和水平。

1 BIM 技術在水利工程中的應用

1.1 工程規劃

水利工程的區域地形往往比較復雜，人們需要綜合評價操作規范流程和構件組成，應用BIM技術，構建BIM模型，做好工程規劃，充分了解人員、設備、材料等的實際情況，結合施工技術和施工材料等影響因素，合理選擇施工方案[1]。

1.2 BIM技術在水利工程選址中的作用

項目選址一旦確定，就很難更改。許多后續部門需要注意此計劃，因此在設計節水項目之初，應詳細分析整個項目的選址。BIM技術有助于選擇項目站點，不僅是建筑物本身的模型。同時，可以輸入與建筑物有關的地形和地質信息，以獲得準確的三維地質模型。可以根據模型進行規劃，并將灌溉項目的每個模塊都放置在模型中。這樣，可以準確地計算出項目的開挖和回填量，如何處理和修改實際的地形和地質條件，并且與其他場所相比，資金和人工成本最高。可以確定最低的站點，從而確定最佳的站點[2]。

1.3 交付內容設計

在進行水利工程設計的過程中，BIM技術的應用效果將會直接影響工程的設計質量，需要設計人員的高度重視。BIM技術本身在概念和操作方面，有著比較突出的優勢，理論上可以被應用到水利工程的各個環節，不過在實踐中，往往很難全面滲透。從目前來看，水利工程設計對BIM的最優化利用，是借助BIM模型來為施工提供指導，模型中包含了設計方案的尺寸數據、結構、原料、位置信息等，技術人員可以通過對BIM信息模型的分析，獲取更多的數據信息，這些數據與設計存在密切關聯，可以將設計效果直觀體現出來。以數字化技術為支撐，水利工程的施工能夠順利展開。不過結合實際效果分析，BIM模型在水利行業中的應用依然處于初級階段，尚不夠成熟，無法將模型信息和后續的施工建設結合在一起，需要技術人員做好更加深入的研究[1]。

1.4 BIM技術在工程仿真中的作用

在構建節水項目之前，BIM技術可以使用強大的模型處理和計算功能預先模擬整個項目。盡管計算機仿真不能完全替代現實世界工程中可能出現的各種問題，但該技術可以在一定程度上提高設計方案的合理性并避免嚴重的錯誤。可以更直觀地模擬灌溉項目的進度，調整項目的總體進度， 并減少項目的總體進度[3]。

1.5 運維管理

將BIM技術應用在水利工程施工運維階段能夠強化運維管理。由于BIM技術模型包含了水利工程的各種構件的大小規格、安裝時間與順序以及出廠單位、水輪機以及水利工程建筑物等等多方面的信息，在工程竣工后能夠有利于后期的運行維護管理工作，能夠及時發現問題，并加以解決，最大限度地降低因故障造成的損失[4]。

1.6 施工安全管理

將BIM技術應用在水利工程施工階段能夠加強水利工程的安全管理。傳統水利工程施工安全管理是運用文字進行解說，這樣經常會出現解說表達不明白以及不清楚的狀況出現，非常不利于安全管理人員的工作的開展，通過BIM技術的應用，能夠將水利工程施工安全管理簡單化，并且能夠及時的檢測出工程施工過程中的安全問題以及問題出現的位置，既直觀又形象，可以有效的避免由于文字表達含糊而容易出現的錯誤[3]。

2 BIM 技術在水利工程設計中的應用策略

2.1 BIM交付設計過程中的應用

BIM技術的有效性決定了整個項目中該技術完成的有效性。BIM技術在概念和操作上具有更重要的優勢，并且理論上可以滲透到工程的各個方面。但是，在實際應用中，很難實現完全滲透。在當前的設計過程中，最優化的BIM交付模型是面向模型的結構。典型模型通常包括尺寸數據、結構、原材料、性能、產品位置信息，以及它們與相關產品之間的異同。通過信息模型的分析，工程師可以獲得更多與設計緊密相關的數據和信息， 并可以有效地觀察設計效果。在數字技術的支持下，后續的施工過程可以更加順利、高效地完成。從實際效果來看，行業數據模型的表示還沒有達到一個相對成熟的階段，因此很難有效地將模型信息與后續構造結合起來。但是網絡技術的不斷發展為BIM技術提供了更廣闊的應用前景[2]。

2.2 模型和信息創建

通過BIM模型，工程師可以充分展示項目的整體實體及其功能特征。從實際情況看，建模的特點主要體現在效率和準確性上，具有較強的專業性和通用性。因此，在使用BIM技術建模時，通常將信息用作載體。藍圖已從2D升級到3D，并且技術應用的復雜性沒有得到改善。但是要提高建模效率，需要進一步學習建模知識和技能。將BIM技術應用于節水項目建模可以顯著提高設計效率。應該強調的是，BIM設計的3D效果不是單個渲染，而是更精確的效果形式。實施BIM設計時，它必須得到基本數據信息的支持，包括諸如大小、面積和體積之類的數據信息。該模型是承載數據信息的核心。只有通過實踐提高BIM的專業水平，才能有效地提高實踐的應用效果，促進項目實踐的順利實施。但是，由于技術限制，建模平臺的多功能性尚未達到理想水平。因此，需要針對特定情況選擇合適的建模平臺，并使模型數據盡可能通用，以提高BIM技術的應用效率和質量。景下，兩者的結合將越來越親密，使模式與結構的結合更加理想[4]。

3 結束語

近年來，我國社會經濟保持穩定發展，大型水利工程項目逐漸增多， 但是投標企業面臨較大的投資風險。從應用來看，BIM技術可以對工程項目進行細化，有效提高工程建設效率。但是，目前，國內BIM復合技術型人才少之又少，許多人認為中小型工程項目不需要BIM技術的引導，只有大型工程項目運用。未來，BIM技術必然會滲入諸多行業，尤其是水利工程領域，最終實現項目的精細管理。

參考文獻：

[1] 夏璐.水利工程設計階段工程造價的計價與控制研究[J].珠江水運，2021， （03）：82-83.

[2] 王智陽.BIM技術在三河口水利樞紐智能建造中的應用[J].人民黃河，2021， 43（02）：142-146.

[3] 石燕.BIM技術在給水排水工程設計中的應用研究[J].幸福生活指南，2019， 000（037）：1-1.

[4] 林志強，余智超，劉云佼.淺談BIM軟件（Revit）在建筑工程中的應用[J].建筑工程技術與設計，2019，000（021）：605.