信息技術在水利工程建設管理中的應用

范倞佶

摘 要 水利工程建設是我國建設領域中的重要組成部分，對我國社會和諧建設與經濟高速發展具有重要影響作用。近年來，隨著科學技術的創新與廣泛應用，以信息技術為中心的BIM技術在我國水利工程建設管理中得到了有效應用。本文結合筆者實踐經驗，以BIM技術在泵閘工程施工管理中的應用為例，對信息技術在水利工程建設管理中的應用進行了探索，以供參考。

關鍵詞 信息技術；水利工程建設；BIM技術；泵閘工程施工

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）12-0107-02

信息化時代的到來，推動了信息技術在我國水利工程建設與管理中的廣泛應用，在一定程度上促進了我國水利工程建設質量的提升，為我國水利工程建設管理穩定與可持續競爭發展奠定了基礎。其中，BIM技術作為信息技術在水利工程建設管理中應用的典型代表，具有重要研究價值。基于此，本文從BIM技術相關概述出發，結合工程實例對信息技術在水利工程建設管理中應用進行了如下分析。

1 信息技術之BIM概述

1.1 BIM定義

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型，是在信息化技術、三維數字化技術基礎上，借助計算機軟件對建筑工程項目各信息進行仿真模擬，形成的建筑模型。其協調性、模擬性、可視化、優化性、可圖形化特征，為建筑項目管理的優化發展奠定了

基礎[1]。

1.2 BIM技術在泵閘運行管理中應用的重要性

泵閘運行管理作為水利工程建設管理體系的重要組成部分，在建筑行業不斷發展的背景下，其運行管理內容發生了巨大改變，貫徹與水利工程建設項目整個生命周期[2]。建筑單位在進行水利工程項目建設工程中，不僅需要對項目建設進行可行性評估，也需要對水利建設區域的工程需求、施工設計、設備選用與管理、設備運行管理以及經濟效益進行綜合分析與管控。將BIM技術應用與泵閘管理中，可通過對工程建設項目各信息的數字化轉換進行項目直觀化呈現，從而提升水利工程建設管理效率與質量，并開發出全新的管理方式，提升整體質量。

2 BIM技術在水利工程建設管理中的實踐應用

2.1 工程概述

本文實踐應用項目為“華新泵閘工程建設項目”，該工程位于上海市青浦區華新鎮陸象村，屬于青松大控制片的重要組成部分，位于新通波塘，是青松片澇水外排的骨干排澇工程，也是青松片引清調水的核心工程。

華新泵閘工程建設的主要內容在于，在拆除原華新套閘基礎上，建立一座流量為15m3/s，寬為12m的單向泵站和華新套閘。用于實現對青松片的防汛排澇、水生態環境的改善以及水資源的有效調度。

工程總體布局采用“泵+閘”平面布局方案，閘首中心采用鋼筋混凝土塢式結構；栗站為單向排澇；閘首與泵房之間設沉降縫；泵房采用鋼筋混凝土空箱式結構；不設地面廠房，是上海市水利工程的典型代表。

2.2 BIM技術建模

工程主要采用Micro Station（CAD設計）、Pro Structures（三維結構建模）、Navigator（GRS地圖）、Trimble Business Center（數據測繪）、Context Capture Center（3D建模）等軟件進行建模，并通過Project Wise Explore進行數據互通[3]。

在應用BIM技術進行建模時，其主要流程為以下幾方面：1）設計院以及工程進行工程圖紙與模型設計；2）施工單位依據設計模型利用各應用軟件斤西瓜模型切割—尺寸標注—平面布局—施工方案規劃—機械設備選用—模型測試—工程量、鋼結構以及設備型號統計。在建模過程中，可通過“模塊化設計”的方式進行不同工程結構，如擋墻、泵房、消力池等的模塊化創設與組裝方式進行具體操作。

2.3 BIM技術在施工準備階段的運用

在華新泵閘工程建設過程中，應用BIM技術需做好完善的準備工作。

首先，對以往泵閘工程施工圖紙、三維模型設計資料進行收集，提出有效信息。同時，結合本次項目實際情況，包括工程分部分項劃分情況、工程施工特點、施工現場實際情況、施工節點等，依據有關規定（如《水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準》）對泵閘三維模型進行具體分割，從而形成模塊化模型，如圖1所示。

其次，利用軟件操作對已經劃分好的施工建設單元試題模型進行參數化處理，實現模型與屬性（如模型材料、可見性、工程量、施工工藝等）的掛接。例如，在基坑圍護三維模型構建過程中，需對其周邊環境進行調研與分析，通過碰撞檢查進行模型修正，保證基坑圍護三維模型的真實性與適用性。

與此同時，依據施工設計方案，對工程施工三維模型進行整合，形成泵閘整體模型，通過碰撞檢查對模型與施工周圍環境、構筑物等進行檢測與修正，用以保證整體布局的合理性、規范性與優化性。

此外，通過借助信息技術，如3D GIS技術對工程施工材料、設備等運輸情況進行監督管理，保證材料、設備運輸的安全性、穩定性，避免因運輸問題對工程施工進度產生影響。

2.4 BIM技術在施工實施階段的應用

1）臨時工程。基坑圍護與圍堰工程時泵閘工程施工建設過程中的重要臨時工程內容。在此過程中BIM技術的應用的具體分析如下：

其一，基坑圍護方面。在進行基坑圍護施工過程中，可利用Trimble Business Center軟件對基坑圍護現場各項數據進行測量與存儲，明確三維模擬定位。與此同時，依據工程動態情況進行數據導入分析，實現工程施工精細化管理，避免工程錯誤的產生，從而提升工程質量。此外，通過利用Navigator技術對格構柱、灌注樁、三軸攪拌樁、工法樁等施工工藝操作情況，進行三維模擬動畫設計，通過工程模擬對比，選擇優質施工方案，用以提升施工的科學性、合理性、可行性[4]。

其二，臨時圍堰方面。同基坑圍護中樁基施工工藝技術選用一樣，可通過運用Navigator技術，將施工工藝進行虛擬化、直觀化轉換，從而進行施工方案對比、選用，用以提升工程質量。

2）泵閘工程。在泵閘工程施工中，信息技術的應用主要體現在土方工程、泵閘主體工程中。其中，在土方工程施工管理中，可借助Power Civil技術計算出泵閘工程土方的開挖放量、回填放量，并通過Navigator技術進行方案模擬與選用；在泵閘主體工程施工管理中，可依據工程建設需求與實際情況，借助Pro Structures技術對工程項目所需要的混凝土工程量、鋼結構工程量以及鋼筋工程量等進行系統化、多方面、完整性統計，對各環節工程量需求情況進行準確掌握，保證工程量對工程施工的滿足。與此同時，通過應用計算機DNF格式輸出技術，對工程項目施工過程中鋼筋的下料清單進行統計與管理，提升工藝質量與效率。此外，可應用應用Trimble Business Center和Navigator技術進行工程數據定位與方案設計選擇，用以提升工程建設管理質量，并在一定程度上實現工程資源的優化配置與工程項目建設管理過程中工程成本的有效控制。

3 注意事項

在水利工程建設管理過程中，要想保證信息技術應用的有效性，相關部門以及工作人員在樹立水利工程信息化管理意識的同時，應依據工程建設要求與實際情況進行科學規劃與技術應用。

例如，在本次水利工程建設管理中，首先，應選擇高質量的配套設備與配套軟件，提升數據信息的準確性、全面性，用以避免各軟件系統之間不兼容問題的產生，影響模型構建質量。其次，在應用Micro Station軟件技術時，可對工程模型實行模塊化建設，并通過空白文件進行整合，從而在提升軟件運行速度的同時，保證模型構建資源的充分利用性。與此同時，在工程項目建設前，應利用信息技術對工程項目各環節進行施工模擬，依據模擬情況進行工程施工進度規劃。在具體施工中，通過模擬進度與實際進度對比，探尋實際工程建設中存在的問題，對施工風險進行管控。并通過調整模擬進度，進行工程建設指導，保證工程建設順利完成。此外，在應用信息技術進行工程建設管理時，需建立完善的溝通與管理機制，用以保證泵閘工程建設管理過程中BIM技術應用下各數據信息資源、模型資源在各部門之間的共享性。對此，可通過建立信息數據平臺進行具體體現，并通過利用網絡交互平臺，實現施工單位與業主之間的有效溝通，從而保證在工程變更時，模型的及時更新與利用。

4 結論

總而言之，BIM技術在泵閘工程施工管理中的有效應用，有效提升了對水利工程建設設備的全面掌握，為水利工程建設管理提供了準確、真實、全面的數據信息，是信息技術在水利工程建設管理中應用的典型代表。本文旨在通過對BIM技術以及BIM技術在水利工程建設管理中泵閘施工項目的實踐應用，進一步明確信息技術應用的重要性，提升水利工程建設管理水平。

參考文獻

[1]曹丙超.基于信息管理系統在水利工程建設管理中的應用探討[J].工程建設與設計，2017（7）：123-125.

[2]張超，洪向華，王海俊.BIM技術在水利工程中的應用實踐——以涵閘建模為例[J].江蘇水利，2016（1）：63-66.

[3]甫拉提·亞爾買買提.水利工程建設管理中信息技術的應用分析[J].北京農業，2015（26）：110-111.

[4]秦宏鑫.基于信息管理系統在水利工程建設管理中的應用探討[J].電子測試，2016（9）：75-76.