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摘要：BIM技术作为一种新兴技术，已经成为建筑行业关注的重点，其应用价值和开发潜力得到了专家的认可。但是因为专业软件和设计规格等缺陷的存在，使得国外软件不能和我国的工程建设相结合。基于此种背景，我国BIM技术的推广存在缺陷，所以，需要加强对BIM技术在工程施工中的应用研究，充分发挥出其价值。本文主要对BIM技术在水利工程中的应用进行了简要的分析。
关键词：BIM技术；水利工程；应用
引言
水利水电工程作为一项复杂的工程项目，其各个工作的之间相互联系且相互制约，繁杂的关系使得其仿真系统具有较大的数据及图形信心，简单的图表及模型并不能满足其对精确度和可信度的表达，所以追寻新的技术，并使其与现有的仿真技术相结合是当代水利水电工程的必然选择。
一、BIM技术的介绍
（一）BIM技术概述
BIM技术是在相关技术的基础上发展而来的，将传统的二维设计转换为三维数字设计，能够提升建筑行业水平，推进绿色环保建筑发展，使行业的信息化水平得以提升，最终推动行业升级与转型。BIM技术应用于工程施工过程中能够使其虚拟化，可视化，进度、成本控制，协同管理等方面优势得以发挥，提升工程规划、设计、决策施工与运营管理水平。控制浪费，缩短工期，提升投资效益与工程质量。BIM始于建筑行业并且在运用与发展的过程中逐渐扩展到其它行业，作为一种发展趋势，受到越来越多的人关注。水利工程建设正处于一个转型的时期，管理部门提出了要以信息化促进现代化的目标，将BIM技术应用于水利工程建设，则利于推动目标实现。
（二）BIM技术的优势分析
BIM技术自身优势体现在多个方面，其特点体现在协调性、模拟化、可优化与可出图等方面。通过协作平台的建立从而实现共享数据，使工程设计与造价工作的联系更加的紧密，能够交换的信息数据更加的丰富，同时交换的过程中也更加的快捷。技术应用能够实现施工过程中可视化，动态造价管理等，为设计变更减少与工程造价控制创造了有利的条件。BIM技术贯穿了工程建设整个过程，技术应用能够通过对不同的方案信息进行比较，从而对项目实施的可靠性与可行性进行分析，在此基础上做出科学的决策。而在设计环节，可以利用模型将数字信息传递到相关专业。招标和投标环节，利用模型对实际工程进行统计，从而形成标准与规范的工程量清单。
二、BIM技术在水利工程中的应用
（一）在数字地形三维建模方面的应用
数据建模是GIS的基本功能，能够构建真实的、质量较高的、能够反映工程施工系统静态与动态时空信息的三维数据模型，可促进工程施工可视化管理目标的实现。同时，三维地形模型不仅具有可视化功能，还可对其进行空间分析与操作。所以，通过采取适宜的模型，可构建三维地形模型。数据地形模型能够描述地面特征的空间分布的有序数值阵列。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地形模型有多种构造方式，不规则三角形网络模型（TIN）与规则格网模型（GRID）是常采用的方式。其中，不规则三角形网络模型（TIN）是通过分散的地形依据一定的规则形成的一系列不相交的三角形网，其能够充分体现出地形高程变化细节，能够在地形较复杂的环境中使用。由于水利水电工程所处地区的地形较复杂，该项目采用TIN模型建立工程地形DTM，具体实现过程为：通过现场测量、既有地形图数字化或是摄影测量等方式，获得离散的高程数据点。（二）在动态填挖方面的应用
地形的动态填挖有很多的环节，首先需要确认由填挖边坡和大坝地面构成的设计曲面，其次就需要把设计曲面以放坡的方式叠加到原始的地形曲面，取得设计曲面和原始曲面的交线，最后再沿着原始地形曲面的相交线切除填挖设计曲面中的部分，并除去填挖曲面交线的多余边坡，以达到最完美的设计曲面与原始曲面的融合
（三）在动态实体模型方面的应用
施工过程是不断变化的，混凝土坝的形态会由于施工时间的变化而不停变化，所以大坝的模型需要建立成动态模型。大坝模型的建立必须把其三维的实体模型分成很多的浇筑块，每个浇筑块的施工时间、方量及浇注机械等相关属性都不同。首先关于混凝土坝的实体建模就是使用的CAD技术，把二维的坝体设计图分割成众多的坝段，彼此间相互独立又相互联系，然后得出坝体间各部分的空间形态数据信息，并通过AutoCAD软件通过鼠标直接绘制出三维的实体图样，然后运用布尔运算补充、切割及缩放等功能制作出坝段的实体模型，最终构建出完美的大坝三维实体模型。其次就是需要把坝体进行分块，因为AutoCAD软件中的混凝土坝仿真技术的实现，CAD能够融入到施工仿真系统中去，其二次功能的开发能够实现坝体浇筑过程的计算和坝体浇筑块的剖析自动同步。
（四）在实体建模方面的应用
土石坝的坝底通常是不规则的曲面，所以其三维实体模型的建立需要用到Rhino软件。第一步就是需要针对不同的填筑材料及各部分的结构、形态及功能的不同分出不同的区域，然后运用Rhino软件会指出土石坝的分区实体模型。为了可视化仿真系统中的土石坝施工过程动态化演示功能的实现，分区间的填筑料数量和施工进程都需要按照计划分割成众多的填筑层，才能得到真正可视化仿真系统中的土石坝模型。
（五）BIM技术对施工管理的应用
水利枢纽一般都具有项目建设工期长、专业配合紧密、工序安排紧凑等特点。工程全面进人机组安装以及厂房结构混凝土施工后，各工序间的施工矛盾将会更加明显，故施工单位可以利用已有三维信息模型，发挥三维可视化的优势，管理、指导现场施工。
1、技术交底
引人三维设计成果施工技术交底的方法是：利用三维可视化模型、虚拟施工仿真及三维动画漫游进行施工技术交底，使施工人员更形象、直观地了解复杂关键节点，有效提升施工质量和相关人员的沟通协作效率，将施工隐患提前消除。
2、碰撞检测
建筑三维模型与设备三维模型在三维软件中总装，通过设定相应碰撞检测规则，即可进行碰撞检查。根据碰撞检测结果快速定位碰撞点，并查看详细的碰撞检查相关信息。相关责任人按照三维模型形象直观的三维可视化布置的可行性、合理性，规避时间、空间不足，进而实现方案优化。利用BIM技术进行碰撞检查，可以在施工前尽可能多地发现诸如孔洞净高、管路交叉、设备安装不合理等图纸问题。
（六）BIM技术在项目运营维护方面的应用
在运营维护方面，BIM集成的建筑信息数据库，有助于建筑的运营维护管理，能够为保修服务的快速响应、降低运营维护成本提供数据支撑。通过点击BIM模型可以查阅设备的信息，如使用期限、维护情况、所在位置和供应商情况等，能够对寿命即将到期的设备进行预警，提醒运管单位及时进行更换；也可准确定位虚拟建筑中相应的设备，并对设备是否正确运行提供信息。通过基于BIM的物业管理系统可以管理大型复杂的设备和隐蔽工程，并直接查看相互位置关系，从而为日常维修、设备更换带来很大的方便。此外，运用BIM技术还能够模拟制定在突发事件下的应急处理措施，如提供在地震或火灾等突发情况下的最佳逃生路线。
三、结束语
综上所述，水利行业的发展需要技术为其提供支撑，将BIM技术应用于水利工程建设，能够在不同的环节发挥不同的作用，从而使水利工程建设工作的质量得以保证，整体建筑功能正常发挥，为社会经济发展服务。
参考文献
[1]张绍庆.BIM技术在水利工程项目建设中的应用探讨[J].住宅与房地产，2016，（24）：130+132.
[2]孙少楠，张慧君.BIM技术在水利工程中的应用研究[J].工程管理学报，2016，30（02）：103-108.
论文作者:尹太阳1,高迎光2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/25
标签：模型论文; 技术论文; 曲面论文; 地形论文; 实体论文; 水利工程论文; 工程建设论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;