浅谈BIM建模技术在水利工程中的应用

浅谈BIM建模技术在水利工程中的应用

史子豪

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安710000

摘要：水利水电工程是一种具有大规模、长周期、高风险、高投资等特点的基础设施工程，其建设地域常常处于复杂的地形地貌环境中，施工难度较大，需要克服各种困难和风险，确保工程的可实施性和安全性。此外，需要反复针对工程予以检验与深度考核，从而实现预期的工程建设目标。地形复杂、设计独特以及涵盖专业知识面较广的特性，使得水利水电工程的建设不仅需求图纸信息繁杂，且需要预先考虑工程枢纽的布置情况、土方量计算数据以及人力分配等多个环节。为提高工程建设效率，就需要选择使用BIM技术以实现工程建设信息的仿真模拟与专业规划设计目标，因此明确BIM技术的自身特点，并详细探讨其实际应用环节具有极为重要的现实意义。

关键词：BIM建模技术；水利工程；应用

1BIM建模技术的概念

BIM建模技术是一种基于三维数字化建模的建筑设计和施工管理方法。它将建筑的各个组成部分和相关信息整合在一起，包括建筑结构、设备、材料、工艺、成本、施工进度等，形成一个全面的、高度可视化的数字化模型。BIM建模技术的优势在于它可以提供更加精确的数据和信息，帮助建筑师、工程师和施工人员更好地协作和沟通，避免错误和重复工作，提高建筑的效率和质量。BIM建模技术已经成为现代建筑设计和施工管理中的重要工具，被广泛应用于各种建筑项目中。

2BIM建模技术在水利工程中的应用

2.1现场布置方案调整

通过BIM技术创建建筑模型以及施工场地模型，并将项目周围情况及现场的施工环境以数据信息的形式衔接到BIM模型中，创建三维立体的施工现场场地平面布置。按照工程总进度计划，能够形象直观地模拟出各个过程和阶段的现场情况，灵活地布置现场施工平面图，实现现场平面布置经济合理、生产便捷、高效运转。针对施工现场中的临时设施、生产加工区域、设备安装，通过3D模型的建立，以动态的方式进行可视化布局，优化施工场地布置方案，同时能充分发挥施工现场设施的能力，节约用地，减少环境破坏，减少运输及材料二次搬运成本。

2.2地下洞室工程

（1）建立数字化模型。通过BIM技术建立水利工程地下洞室的数字化模型，包括洞室的结构、管道、设备等信息，方便施工中的规划和管理。（2）协调设计和施工。BIM技术可以协调设计和施工，将设计方案与施工方案进行整合，避免设计与施工之间的冲突和问题，提高施工效率。（3）实现洞室施工过程的可视化。BIM技术可以实现洞室施工过程的可视化，通过实时的模拟和展示，可以及时发现施工中的问题，提高工作效率，减少施工风险。（4）运营和维护管理。BIM技术可以在工程竣工后对地下洞室进行运营和维护管理，提供实时的监测和维护信息，保证工程的长期稳定运行。

2.3材料劳务协同管理

材料及成本控制是项目管理中的重要组成部分，利用BIM模型，计算、模拟和优化项目各个施工过程和阶段的人员、材料、机械设备、资金等的需用量，从而建立劳动力需求计划、材料供应计划、机械设备计划、资金投入计划等，通过一系列计划形成项目总成本计划，将成本控制落实到每层结构施工中，材料供应计划的准确性、及时性对于实现成本管理和控制起重要作用，利用BIM模型自动提取材料、机械设备需求计划，以计划为依据指导材料采购，避免材料堆积和浪费。

2.4施工进度的管理

在施工进度管理过程中，可利用BIM技术制定计划、跟踪计划、分析计划及修正计划。以实现施工合同约定的完工日期为最终目标，建立BIM模型对施工进度控制的总目标进行分解，可按单位工程分解为交工分目标，按承包的专业或施工阶段分解为完工分目标，动态地分配施工资源和作业面，将施工进度计划与实际施工进度进行比较，实时监控进度的实施情况，对进度提前或者进度延误，采用不同的颜色亮度显示标注。对于进度延误的情况，必须及时检查分析原因，采取施工进度调整措施，确保工程总进度计划的实现。

2.5质量问题协同管理

利用检验检测等方法采集施工现场数据，建立现场质量问题、安全隐患等数据资料，与BIM模型或施工图纸对照，将出现的问题进行可视化分析，管理人员可以借此准确掌控问题部位及详情情况，及时进行数据统计和分析，确定改正措施，保证施工顺利进行。通过BIM建模还可为制定优质的质量目标和质量计划提供帮助。把质量目标值分解到每个责任者，并将质量目标值连接到BIM模型中去，项目部随时可检查质量目标和计划的实施情况，哪些分项工程上有优势、差距，在有优势的分项上，创出自己的特色，有差距的分项上要采取积极的措施和办法达到质量目标。

2.6安全文明施工协同管理

安全文明施工在项目管理中有着重要的作用，也是评判施工企业素质优劣的重要标准。一直以来，施工现场的安全生产管理、危险源辨识、安全隐患排除和安全防护设施的设立都依靠项目安全管理人员的知识水平和经验进行管理，而BIM技术模型可以在安全文明施工管理方面形成立体可视化管理，从施工现场的场地场容、临时设施防护、机械设备、脚手架搭设、吊装安全、安全防护设施及措施等各个方面建立安全文明施工管理实施方案。在工程施工时，利用BIM模型让项目管理人员提前对施工面的危险部位、安全隐患部位进行判断，提前在危险部位和安全隐患周围设置安全防护设施的模型，形象直观地排查安全死角。在施工时将模型布置交给项目安全管理人员，通过模型布置与现场模拟安全交底，按照模型布置施工现场。还可以利用BIM模型设置相应的安全事故预警方案，模拟安全事故发生的全过程，分析安全事故发生的原因，研究项目安全生产工作，发现问题及时处理解决，消除事故隐患。

2.7资料协同管理

在项目施工管理中，BIM模型技术的文档与图纸管理是档案资料管理的基础。把不同专业设计图纸、设计变更、合同文件、文档、会议资料等信息记录与专业模型软件进行衔接，实时查找和自动汇总各个阶段的模型状态，各部位对应的设计图纸、变更及合同信息，以及各个施工阶段和过程的文档会议等资料。

2.8竣工复核信息管理

3D模型扫描技术为项目施工全过程和竣工复核提供准确的数据资料，也是项目竣工的参考标准。从项目开始到完工逐步完善BIM模型数据库，可提供最全面、最精确的原始施工数据信息。综合施工各阶段的工程模型、信息和资料形成的模型文件，与工程后期的运营维护相结合，可避免运营维护管理方再次搜集工程项目数据和信息，极大提高了工作效率。

3结语

综上所述，由于水利工程的地形条件颇为复杂，且水工结构具有多样性，因此建设难度较大。若能够在工程建设管理环节融入BIM技术，即可在技术的高仿真模拟与专业协同等优势的发挥条件下，达到各个部门之间的工作协同与信息共享目的，继而消除部门之间的工作隐患，为水利工程在信息化建设领域的未来发展奠定坚实基础。

参考文献

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