大中型水库工程移民专业BIM技术应用

大中型水库工程移民专业 BIM技术应用

卢振任

身份证号码： 45242319721005****

摘要：水库工程的特殊性决定了非自愿水库移民的复杂性，较其他工程水库移民的配套政策、后期扶持、安置途径及其方式有所不同。近５０年来，为满足水库工程建设需求我国移民搬迁了１２００多万人，水库工程为促进城市化、工业化和国民经济发展提供了重要保障，对保护区域防洪安全、工农业供水等发挥着不可替代的作用。当水利工程存在征地情况并对周围居民产生影响时，必须做好移民安置规划，规划设计情况直接影响居民民生，若处理不当则会损害居民利益，严重时可造成社会动荡，不利于水利工程的开展及社会稳定发展。同时，水库移民专业规划作为一类社会、经济和政治问题越来越引起各级政府的重点关注。实践表明，水库移民规划流程包含移民生活重建与人口搬迁两个紧密相连且相互区别的社会过程，该过程受经济条件、扶持政策、自然环境、人口规模等多种因素的综合影响，存在较大的社会风险。因此，对移民专业的技术应用十分重要。基于此，本篇文章对大中型水库工程移民专业BIM技术应用进行研究，以供参考。

关键词：大中型水库工程；移民专业；BIM技术；应用分析

引言

水库工程的全生命周期包含规划、设计、施工、运维等阶段，具有参与单位众多、工程量大、工程建设周期长等特点。在传统模式下，水利工程全生命周期各阶段相对独立，存在所创建的信息内容不能满足阶段要求，信息交互混乱、信息不一致等问题。而BIM技术在水利工程的应用可实现信息在各阶段的传递与共享，使水库工程在整个建设过程中提质增效，并减少风险。但在实际运用BIM技术过程中，对于BIM应用所需要创建的信息内容及信息的交互管理缺乏统一的标准和体系，导致在协同工作过程中，信息交互的内容，流程及应用联系等存在不适用、脱节和管理问题，导致在水库工程实施过程中，信息交互内容不足使得工程费用增加１０％～３３％，因信息交互产生的问题损失的成本占总成本的３％～５％。为此，本文引入BIM技术中维度分层体系，将繁杂巨量的信息进行分层，划归分类于各维度之中，简化信息交互维度的复杂性，为BIM信息交互管理体系的建立提供合理的基本架构，建立了以水库工程项目为主体基于BIM应用的移民项目信息交互管理体系，以期为BIM信息在水库工程深化应用和信息管理应用提供参考。

1BIM概述

BIM的全拼是（BuildingInformationModeling）即：建筑信息模型。BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。

2水库移民安置社会风险识别

（1）缺乏生活保障：与外迁前相比外迁后的人均耕地明显减少，即使取得相同或者更多的土地，但整体质量较差，水库移民因小规模的粮食产量和大规模的移民搬迁容易失去基本生活保障——食物。此外，由于劳累可能在搬迁过程中发生重大疾病或事故，因水土不服也可能会导致发病，以上因素均会对移民身体健康带来潜在威胁。本市基础设施条件差，其原本就存在着贫困问题，所以必须利用好水电开发机会，通过提高公共产品投入、加强公共医疗建设和基础设施建设，才能为水库移民提供医疗和生活保障。（2）失业：农村移民失去土地也就丧失了在淹没区就业或者耕作原有土地的机会，并且被雇佣的农村和无土地城镇居民也失去了在自己承租的或别人拥有的土地上、城镇范围内的工作机会；此外，迁移后的手工作坊、食品店、工程等小型私人企业和淹没区社区服务设施无法重建，从而引起移民失业；受淹没影响工矿企业关闭破产或迁出库区，企业员工存在着失业的风险。对本市而言，农村劳动力因移民地少人多会出现剩余，而剩余劳动力向第二、三产业或城镇转化将存在较大的难度，所以必须高度重视移民失业风险。(3)迁移方案的不确定性。定居点的设计与居民的利益密切相关，因为居民的个人需要和观点各不相同，而在迁移过程中往往会出现各种不确定因素，定居点的设计必须适应具体的现实情况，从而使移民方案的许多方面难以对定居点进行设计，从而使便利移民的建筑工程变得更加困难。(4)不可能建立三维协同设计。此阶段中的许多设计项目仍使用传统的二维设计技术，通常需要多个二维工程图来表示项目中的零件。在设计阶段共享信息是不可能的，而且协调非常差，无法实现良好的三维协作。

3GIS技术在水库工程建设中的应用

地理信息技术（简称GIS技术）在水库工程中的应用可以表现为模式分析、数据整理分析及空间信息分析等，通过对水库信息做出汇总和分析，实时预判水库工程建设动态，进而生成准确的三维图形及实时地理数据，为工程的建设提供必要的参考。近年，新一代信息技术、GIS技术在水库工程建设中逐步得到应用，尤其是倾斜摄影技术得到全面推广。相关的技术应用主要有：三维查勘与辅助分析、施工线路与方案规划设计、工程及设计要素部署、填挖方工程量计算、日照分析、量测等。倾斜摄影是用于制作三维实景模型的关键技术。在借助具有高性能协同并行处理能力的数据处理系统，可快速建立能够反映地物的外观、位置、高度等属性的三维实景模型。倾斜摄影技术可以有效地降低三维模型构建成本，缩短三维建模工作周期。利用无人机倾斜摄影技术，建立不同时期工程建设的三维实景模型，动态展示工程建设和进展情况，为BIM+GIS平台提供精准的区域地形影像数据，帮助业主和参建方直观了解工程影响范围和边界、各个时期的工程实际进展，保留了工程建设全生命周期的影像资料。

4大中型水库工程移民专业BIM技术应用分析

4.1问题提出

该大坝的建设包括重庆省和重庆省，洪水的影响巨大(见图1)，以及由于以下原因造成的移民规划的复杂性:(1)影响两省的大坝洪水，以及行政单位多、专业技能多、劳动密集型的移民迁移。(2)物体由构造块补充复杂，各种正常水位方案的洪水影响移民投资规模，对地下水方案规模理论影响较大。(3)大坝的建设淹没了整个城市，将市区迁移约4000人是困难的。(4)大坝建设位于山区，移民专用建设如。b .道路桥梁较难设计，需要多种选择以方便选择。(5)大坝建设中的移民计划建设具有广阔的场景、多种数据和多维工作方式，移民数据的管理及随后的搬迁更加困难。

图1水库工程淹没范围示意图

4.2BIM精细化建模

使用CIVIL3D软件和infra structure works软件规划库交通项目BIM模型和三维可视化团队；使用CIVIL3D软件设计“平坦”道路；导入infra structure软件；创建三维可视化场景以直观地表示各种场景的路线；执行地理位置关系等；执行三维可视化；进一步优化库区域场景；同时对保留区的turbo boost桥建模；将BIM模型交互构建为GIS。

图3水库交通工程三维可视化设计

规划团队使用revit软件在村庄中创建房屋、楼板、柱、基础、钢筋等参数化设计，以便自动计算设计数字，从而快速准确地计算移民成本，并清楚准确地表示BIM模型(如图3所示)。

图3水库农村居民点BIM建模

4.3应用效益

(1)使用无人驾驶飞机收集数据、收集有关梅赛德斯间距区的信息、建立地理信息系统、对与梅赛德斯地理信息系统项目有关的洪水进行分类和查询、进行地形分类、模拟洪水、模拟任何深水区、计算图书馆容量等，以便更准确和科学地识别洪泛区和深水分布；(2)利用BIM+GIS技术减少重复设计和变化，大大降低生产和现场服务成本，从而优化设计过程，而不是科学BIM+GIS协作可解决空间和时间冲突，而三维模型与数据相结合，以实现空间计算和统计分析。(3)完成本项目中的所有专业三维模型和设计后，二维图纸将直接从三维模型中提取，单击鼠标即可更新，三维转换为二维，二维打印将提高打印质量，打印性能提高20-30%，错误率提高约20-30%。80%急剧下降。结合使用3D轴类型与2D插图来出图，可大幅提高纸张的可读性。(4)勘测、地质、水管工、土木工程、电气工程、金条等专家与BIM+GIS技术合作，同时加快基于BIM+GIS的审核流程，改进传统的施工方法。(5)BIM产品在整个设计生命周期内直观、准确、高效、多维扩展应用的优势得到项目施工单位的认可，为项目实施以下BIM技术奠定了坚实基础。(6)采用新的6)BIM技术完成了产品尺寸，提高了数字化和信息化建设，提高了设计产品质量，提高了质量和竞争力，与传统的二维设计相比。

结束语

总而言之，大中型水库工程地形地质条件复杂、水工结构多样，而BIM具有可视化、多专业协同、高仿真模拟、方便工程优化等特点。BIM是基于全生命周期管理的数据库，在工程建设管理领域具有强大的优势。结合目前大中型水库工程建设领域应用BIM的现状，未来通过政府政策层面的标准化先行、项目参与方层面的协同共享、软件开发企业的技术公关、项目参与企业的软件二次开发嵌入、BIM从业人员的深入培训等多种有效手段，充分发挥BIM在大中型水库工程建设中的应用价值后，大中型水库工程建设领域的信息化建设必将迈上一个新的台阶。

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