在水利工程建設與管理中BIM技術的應用與實踐

龔甜甜　李雷

摘 要：建筑信息模型在當前工程領域中應用范圍較廣，在水利工程項目施工建設中合理應用BIM技術，能夠?qū)こ探ㄔO中仿真信息規(guī)范化查詢，有效結(jié)合各類工程項目建設現(xiàn)狀判定對應的樞紐結(jié)構位置，掌握土方使用量具體情況。

關鍵詞：水利工程;建設管理;BIM技術;應用

中圖分類號：S277.7

文獻標識碼：A

BIM技術是一項高度集成技術，其具備信息便捷共享、便于歸納總結(jié)等特征，在多數(shù)工程項目建設中的應用較為廣泛。BIM主要是依賴于工程數(shù)字以及物理性表達，能將不同工程信息進行整合，建立完善的資源平臺，為項目建設各個階段擬定的各項決策提供有效依據(jù)。在項目不同建設周期內(nèi)，多階段管理人員對BIM系統(tǒng)多項信息數(shù)據(jù)進行調(diào)取、查閱、共享，能有效掌握項目建設現(xiàn)狀，擬定更為規(guī)范化的發(fā)展決策。

1 結(jié)合項目現(xiàn)狀進行建模、規(guī)劃

在水利工程項目施工現(xiàn)場應用BIM技術時，要注重對施工區(qū)域現(xiàn)場情況進行分析，建立項目立體化仿真模型。在模型構建中要錄入生態(tài)系統(tǒng)維護以及多項準備操作。通過此類策略應用，能最大程度滿足項目多樣化建設要求，結(jié)合項目具體施工現(xiàn)狀及時擬定改變措施。為了保障項目建設質(zhì)量全面提升，施工人員要建立三維模型、四維模型。

水利工程項目自身具有突出的建設特征，相關施工人員在項目施工建設中要消耗較長時間。在此類現(xiàn)狀中，要注重在施工過程中滲透BIM技術，有助于提升項目規(guī)劃成效。依照項目施工內(nèi)容與建設目標構建立體化模型。模型內(nèi)部結(jié)構建立中，要注重對施工全過程合理掌握。全面優(yōu)化材料設備，提高設計方案針對性。在規(guī)劃以及施工現(xiàn)場管理中，要通過BIM技術做好多項模擬材料，為后續(xù)施工人員、設備材料配置奠定基礎。

2 基于地形BIM模型的土方量計算

土方量的計算可以直接在BIM模型中進行處理，僅需要相關人員選擇目標量，BIM技術就可以形成自動計算，應用價值較為突出。此外，BIM技術在土方量計算方面的應用還可以表現(xiàn)出較強的動態(tài)特點。在水利工程項目建設中，土方測量以及土方計算對于項目建設具有決定作用，也是項目預算、施工技術人員展開施工操作的重要參照依據(jù)，能為施工現(xiàn)場穩(wěn)定施工補充更多數(shù)據(jù)信息。現(xiàn)階段土方測量中常用的軟件主要有Auto CAD以及GIS遙感等。BIM展開土方數(shù)據(jù)精確化測量主要是結(jié)合項目建設現(xiàn)狀建立與工程環(huán)境相對應的BIM模型。技術人員要對水利工程項目施工位置地理環(huán)境集中分析，建立對應的地理環(huán)境模型，將不同空間三維曲線合理連接，其中得出的交線就是工程項目原地面曲線以及施工曲面相交線。實際包含的區(qū)域是項目施工過程中要進行開挖、回填的區(qū)域，此時要對相交區(qū)域?qū)嶋H體積展開計算。在BIM技術中應用的曲線測算動態(tài)相連，在方案運行中能快速計算施工中土方開挖量，對各項數(shù)據(jù)進行集中整合，之后依照實際施工現(xiàn)狀擬定科學化的施工規(guī)劃[2]。通過3D模型對水利項目多范圍數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，在建設中對施工技術規(guī)范化控制，能在提高項目建設質(zhì)量的同時降低成本。

3 水工建筑物BIM模型合理應用

3.1 通過BIM技術對樞紐結(jié)構合理設置

水利工程項目施工建設中針對樞紐設置，要注重對建筑項目平面以及高程進行控制，保持在規(guī)定范圍內(nèi)。其中水利樞紐項目建設復雜程度較高，并不能簡單通過常規(guī)方法進行控制。要注重在多樣化工程條件約束中選取最佳實施方案。從當前多個方案對比與選擇中能夠得出，其主要是以平面圖為基礎，依照項目管理人員自身專業(yè)化實踐經(jīng)驗總結(jié)獲取相應結(jié)果。在方案擬定中引入BIM模型，還要結(jié)合施工區(qū)域環(huán)境制作完整的項目沙盤，有助于項目建設管理人員隨時獲取項目施工具體現(xiàn)狀以及施工區(qū)域周邊環(huán)境條件。對BIM模型相關參數(shù)進行調(diào)整，確保各個決策方法能有效對應一個完整的沙盤。在確定階段，項目決策人員要注重規(guī)范化控制，對項目建設中多項資源合理利用，提高項目建設質(zhì)量[3]。

3.2 BIM模型信息的應用

單個建筑模型數(shù)據(jù)量受限，當前要想提高BIM數(shù)據(jù)信息完整性，需要注重實現(xiàn)項目工程參數(shù)化發(fā)展，合理應用管理信息化以及技術應用信息化。在水利工程項目施工建設中，施工任務量較大，要求多部門施工人員協(xié)同施工，多個專業(yè)施工領域之間信息共享與交流。參與項目施工方單獨施工操作，對信息交流會產(chǎn)生較大負面影響。通過BIM模型能將多項信息匯總成一個完整檔案，再將多項數(shù)據(jù)信息集中展示，全面提升綜合管理效率。在BIM信息平臺運用中，主要是建立項目設計平臺、施工平臺、驗收以及運維管理平臺。在項目設計管理信息平臺中，要錄入項目建議書、初期設計方案以及項目施工可信性研究;在實施階段的信息平臺中，要注重融入水利工程項目施工環(huán)境以及技術交底內(nèi)容;在項目驗收平臺中，主要是對完整項目進行驗收，掌握項目運行階段信息。通過BIM技術能夠建立較為完整的數(shù)據(jù)信息庫，對施工階段各過程進行管理。水利工程項目施工投資較多，項目應用周期較長。項目施工中部分隱蔽工程損失量較大，通過平臺能有效對多項損失進行控制，提高各環(huán)節(jié)信息完整性[4]。

4 BIM技術應用于水庫運行調(diào)度

各區(qū)域水利工程項目建設主要是提高區(qū)域防洪、發(fā)電、航運等多項任務，在水利工程施工調(diào)度中，要注重設定洪水調(diào)度以及興利調(diào)度。通過BIM做好水庫以及水體大壩模型計算，在綜合技術分析中，通過壩前水位結(jié)合上游水流量對洪水調(diào)度合理控制。在高效化計算中劃分相應流量作為水庫防洪、興利分界流量。水庫洪水調(diào)度運行中主要是攔蓄洪水、降低壩前水位、泄洪等方式進行操作。在BIM計算中，要分析水庫淹沒影響，對區(qū)域水力發(fā)電效益進行分析，做好洪水消退回蓄、漲水預降水位等管理判定洪水調(diào)度方式，提高水庫運行安全性，能成功渡過汛期，提高水利項目綜合經(jīng)濟效益[5]。

5 BIM技術應用于工程運行管理

在水利工程運行管理中，相關管理人員要對水電站運營、泄水閘、船閘等進行管理，提高庫區(qū)運行管理與安全監(jiān)管成效。泄水閘運行管理中，要做好泄水閘啟閉操作，對各類閘體建筑物、機電設備、施工結(jié)構等進行運行管護，定期實施維修操作。在船閘運行管理中，管理人員要合理組織人員船舶通航過閘，對建筑物、金屬結(jié)構、機電設備養(yǎng)護維修等，對船舶啟閉機房進行管理，對多種水利建筑物、堤防項目、導托渠等進行運行監(jiān)管以及多項維護。在項目管理中，管理人員要全面提高安全監(jiān)管重視度，做好庫區(qū)工程、樞紐工程監(jiān)管，對各項數(shù)據(jù)合理整合，分析項目施工監(jiān)測結(jié)果，掌握建筑物基本運行情況。多項工作之間相互獨立且相互聯(lián)系，做好此類管理操作要注重分析多項工作之間的交叉對應關系。通過BIM技術運用，能分析不同水利工程中建筑物、建筑設備、電氣設備的聯(lián)系性，提高工程管理成效。同時能整合多項安全監(jiān)管數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)項目施工中存有的各項問題，及時擬定針對性維修養(yǎng)護措施，對各項負面問題產(chǎn)生危害進行控制[6]。

水利工程項目中BIM技術的應用還表現(xiàn)在具體施工方案的審查上，該方面的應用主要目的就是評價具體施工方案的可行性，對于后續(xù)施工建設中可能難以落實的內(nèi)容進行及時修正處理。BIM技術可以針對設計方案進行有效模擬分析，通過相關模塊虛擬運行設計方案，結(jié)合地形模型分析設計方案的后續(xù)施工應用效果，尤其是在復雜管線的碰撞檢測分析中，BIM技術的應用價值較為突出，可以直接明確設計方案和施工現(xiàn)場可能存在的沖突，為后續(xù)施工建設提供較強地指導。

6 結(jié)語

綜合上述，水利工程項目施工任務量較大，多環(huán)節(jié)施工技術應用復雜程度較高，施工活動參與人員綜合素質(zhì)有著較大差異，導致項目施工質(zhì)量難以有效控制。在水利工程項目施工建設中合理應用BIM技術能有效優(yōu)化此類問題，通過BIM技術應用快捷計算出土方應用量，對各項數(shù)據(jù)合理計算，提高計算成效。在后續(xù)發(fā)展中，要注重對各項技術集中優(yōu)化，調(diào)節(jié)項目施工工期，降低施工成本，為后續(xù)項目施工建設提供保障。

參考文獻

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[2]范倞佶.信息技術在水利工程建設管理中的應用[J].科學家，2017，5（12）：107-108.

[3]張景林.BIM技術在水利工程中的應用[J].磚瓦世界，2020（2）：232.

[4]徐春峰.BIM技術在水利工程中的應用[J].建材發(fā)展導向（下），2019，17（11）：191.

[5]任順.基于BIM技術的水利工程協(xié)同設計[J].山西水利科技，2019（4）：5-7，11.

[6]邰宇.水利工程信息與BIM技術的應用研究[J].山西建筑，2020，46（1）：186-187.

（責任編輯 周康）