王穎 謝鑫

摘 要：伴隨著我們國家科學技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機開始在各個行業(yè)之中得到了廣泛的運用，成為了發(fā)展的潮流和趨勢，在水利工程之中也不例外。盡管在當前的階段，我們國家的水利工程的發(fā)展同以往相比，已經(jīng)取得了極大的進步和提升，但是依舊存在著一些問題，需要我們?nèi)で蟮浇鉀Q的措施?；谝陨系脑?，在水利工程之中滲透進入BIM技術(shù)就能夠很好的讓上述問題得到解決，最終實現(xiàn)施工效率的有效提升。本文結(jié)合筆者多年的工作實踐經(jīng)驗，就BIM技術(shù)在水利工程之中的應(yīng)用研究進行了精心的分析和思考，并提出了自己的看法和觀點，通過與各位進行分享，希望能夠給各位同行帶來一些幫助和借鑒，為水利工程實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展貢獻自己的力量。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) 水利工程 運行管理 應(yīng)用探究

1.引言

現(xiàn)如今的階段，盡管我們國家對水利工程的重視程度同以往相比，已經(jīng)取得了極大的進步和提升，但是依舊存在著一些問題和挑戰(zhàn)，需要我們認真的進行面對，并思考出切實可行的應(yīng)對手段，BIM這項技術(shù)的出現(xiàn)，能夠有效的讓上述問題得到迎刃而解，讓我們國家的水利工程事業(yè)取得長足的進步。

2.BIM技術(shù)應(yīng)用于施工環(huán)節(jié)

2.1工地運用規(guī)劃

基于水利工程自身所具有的特點，相關(guān)的工作人員在對其進行施工的時候，往往需要花費較多的時間，在這樣的情況下，通過在施工環(huán)節(jié)滲透進入BIM技術(shù)，就可以在一定程度上提升工作完成的效率，進而取得良好的效果。通過運用BIM技術(shù)構(gòu)建立體模型，能夠為后續(xù)工作奠定一個堅實的基礎(chǔ)作用。需要注意的是，模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要能夠體現(xiàn)出施工的具體流程，并且在進行施工的全過程，HIA要結(jié)合模型對材料設(shè)備進行系統(tǒng)的完善，通過運用這樣的方式，來讓設(shè)計出的方案更加具有針對性和可操作性。除此之外，在進行規(guī)劃現(xiàn)場以及管控施工的時候，要結(jié)合施工的整體效果，進行樣本的模擬工作，并以此作為后續(xù)工作開展的依據(jù)，進行相應(yīng)的材料設(shè)備，人員配置工作。

2.2施工系統(tǒng)設(shè)計

相關(guān)的工作人員在進行施工工作以前，要運用BIM模型來進行基礎(chǔ)設(shè)計，在進行施工的時候，往往會存在一些過程比較繁瑣的環(huán)節(jié)和步驟，在這樣的情況下，通過使用恰當?shù)能浖?，能夠最大限度的提升工作的效率，進而保障水利工程的施工質(zhì)量，讓各種施工環(huán)節(jié)能夠有條不紊的順利進行下去。除此之外，相關(guān)的施工工作人員通過使用BIM技術(shù)之中的建模功能，能夠使工程的最終效果變得更加的具有立體性，結(jié)合施工的標準，對初步建模進行檢驗，能夠給提升水利工程的最終質(zhì)量提供一個堅實的后盾。具體來說優(yōu)點有一下幾方面：

（1）可視化交流：依托BIM軟件進行三維建模，可以準確生成壩工程各部分剖面圖，減少了傳統(tǒng)二維設(shè)計中繪制剖面圖的工作量，提高了設(shè)計工作效率。

（2）聯(lián)動化設(shè)計：傳統(tǒng)二維設(shè)計時，由于工作人員疏忽，容易導致錯誤。BIM建模之后，所有視圖、剖面以及三維圖具備聯(lián)動功能，一處更改之后，其他自動更新，方便設(shè)計修改。

（3）多專業(yè)協(xié)調(diào)：水電站設(shè)計中各專業(yè)的最新設(shè)計成果實時反映在同一BIM上，錯誤碰撞、交叉千擾的問題顯而易見。

（4）標準化設(shè)計：傳統(tǒng)的二維設(shè)計對工程設(shè)計人員空間想象力的要求很高，標準不統(tǒng)一。應(yīng)用BIM，可以有效避免一些由于工程設(shè)計人員空間想象不正確而導致的錯誤。

2.3工地現(xiàn)況建模

在水利工程施工的現(xiàn)場，在運用BIM技術(shù)的時候，要結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，構(gòu)建出立體仿真模型，并且還要涵蓋對于生態(tài)系統(tǒng)的維護、工作之前所應(yīng)該進行的準備等工作。通過運用這樣的策略，能夠最大限度的滿足實際要求，并根據(jù)具體的情況作出相應(yīng)的改變。為了能夠有利的保障工程質(zhì)量的提升，相關(guān)的工作人員不僅僅需要構(gòu)建出三維立體模型，還要更進一步，構(gòu)建出四維立體模型，為接下來的工作開展提供依據(jù)?；谒木S模型自身所具有的特點，其能夠使工程的各個環(huán)節(jié)變得更加清楚和有條理，最大限度的避免了施工環(huán)節(jié)之中的不必要步驟，進而得以制定出更加高效精準的施工手段。若是將3D模型同2D模型進行細致的分析和比較，就能夠輕易的了解到3D模型所具備的突出優(yōu)勢，基于2D模型自身所具有的弊端，在面對那些比較復雜的設(shè)計的時候，往往由于受到技術(shù)的制約，而不能很好的完成相應(yīng)的任務(wù)。但是單純借助3D模型對施工現(xiàn)場進行開挖，又不能得出最為精準可靠的數(shù)據(jù)，在這樣的情況下，就需要二者進行緊密結(jié)合，最大限度的釋放出二者的合力，讓施工規(guī)劃更加具有針對性，進而有效的提升開挖工作的效率。

2.4技術(shù)應(yīng)用于工程造價

相關(guān)的工作人員在進行水利工程項目建設(shè)的過程之中，往往需要設(shè)計各個方面的專業(yè)知識，這就給施工人員提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。另外，水利工程投入量大，內(nèi)部工程錯綜復雜，在這樣的情況下，僅僅憑借2D模型來對圖紙進行設(shè)計，不能取得預期的效果。甚至在一定程度上還會導致工程設(shè)計頻繁變更的情況出現(xiàn)，進而使得各種資源以及成本的投入出現(xiàn)了大幅度的提升。在這樣的情況之下，通過運用3D模型就能夠讓以上問題得到完美的解決，并且BIM技術(shù)還能夠在對現(xiàn)存設(shè)計進行保存的基礎(chǔ)之上，通過使用3D模型來給水利工程的下游區(qū)域提供真實可靠的數(shù)據(jù)，進而有效的保證技術(shù)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)。由于水利工程所具有的相關(guān)特點，在對其進行建設(shè)的時候，要對施工技術(shù)進行嚴格的控制，提升施工的能力，在保證質(zhì)量的前提下，盡可能的減少重復和不必要的投入。

3.BIM模型應(yīng)用進行土方量計算

在進行水利工程建設(shè)的過程中，主體工程一般都是土建工作，因此土方量很大，在這樣的情況下，計算的精準程度會對工程造價產(chǎn)生巨大的影響作用，通過運用數(shù)字模型，能夠很容易看到三維效果，通過這種直觀效果，就可以將其與土方計算進行結(jié)合。在運用BIM進行土方計算的時候，首先需要繪制原始地面與設(shè)計曲面模型，將兩個曲面產(chǎn)生的交點連接成線交線即為原始地形與設(shè)計施工曲面交匯線，包圍空間體積則是需要填筑或者是開挖的土方量。原始地形與設(shè)計曲面存在動態(tài)關(guān)聯(lián)。方案選擇時可以基于模型進行地填筑或者是開挖試驗，從而得到最佳的方案。

4.BIM技術(shù)應(yīng)用于水庫運行調(diào)度

水利工程主要承擔著提高其主要防洪保護對象防洪標準以及發(fā)電、航運等興利任務(wù)。水利工程的運用調(diào)度方案一般分洪水調(diào)度和興利調(diào)度兩種運行方式。利用BIM進行水庫及大壩模型計算，經(jīng)過綜合分析，采用壩前水位結(jié)合上游來水流量指示洪水調(diào)度，通過計算選用一定的流量值作為為水庫防洪與興利運行分界流量。當壩址上游來水大于防洪與興利運行分界流量時進入洪水調(diào)度運行方式，否則，進行興利調(diào)度運行方式。

水庫洪水調(diào)度運行方式可分為降低壩前水位運行方式、攔蓄洪水為下游防洪運行方式和敞泄洪水運行方式。通過BIM計算，對水庫淹沒影響、機組發(fā)電效益以及漲洪水時預降水位和洪水消退時回蓄的協(xié)調(diào)分析，可確定洪水調(diào)度運行方式，確保水庫安全度汛，又能保障一定的經(jīng)濟效益。

5.BIM技術(shù)應(yīng)用于工程運行管理

水利工程運行管理的內(nèi)容一般有泄水閘運行管理、水電站運行管理、船閘通航運行管理、庫區(qū)防護運行管理、安全監(jiān)測等。泄水閘運行管理工作包括泄水閘啟閉運行操作和閘體建筑物、金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備運行管理、養(yǎng)護維修；電站運行管理工作包括發(fā)電生產(chǎn)管理，廠房及附屬建筑物、金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備運行管理、養(yǎng)護維修；船閘運行管理工作包括組織船舶通航過閘，人字門、放水閥門啟閉運行操作和船閘、引航道建筑物、金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備運行管理、養(yǎng)護維修，并對引航道泊船區(qū)船舶?？亢痛l啟閉機房管理進行管理等；庫區(qū)運行管理工作包括庫區(qū)電排站、堤防、導托渠和各類水工建筑物的運行管理和維修養(yǎng)護任務(wù)；安全監(jiān)測工作分別對樞紐工程、庫區(qū)工程監(jiān)測監(jiān)控站數(shù)據(jù)的接入和整合，分析整理觀測成果，了解掌握建筑物運行狀態(tài)。這些工作既相對獨立但又緊密聯(lián)系，做好這些運行管理工作需要了解每一塊工作之間的交叉關(guān)系，運用BIM技術(shù)，更直觀觀察水利工程每個水工建筑物與機電設(shè)備、金結(jié)設(shè)備、電氣設(shè)備之間如何聯(lián)系，使水利工程運行管理更高效便捷。同時可以使用BIM技術(shù)結(jié)合安全監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)控管理，及時發(fā)現(xiàn)工程使用過程中出現(xiàn)的問題，及時進行維修養(yǎng)護，避免造成不可挽回的質(zhì)量問題及損失。

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