摘要：随着当前我国水利行业的发展，水利工程项目的规模表现出了明显的增大趋势，相应水利工程项目的建设难度同样也越来越大，不仅仅加大了施工难度，管理难度同样比较高，这也就需要从技术手段入手进行不断创新优化。BIM技术作为当前工程行业中比较有代表性的先进技术手段，在水利工程项目中的应用同样也可以表现出较强效益，具备较强研究价值。
关键词：BIM技术；水利工程；应用
1 BIM技术在水利工程中的应用优势
1.1设计理念的更新
水利工程的BIM化可以轻松地实现水工建筑模型的实时仿真模拟，从而表现出整个工程的风貌，并具有“随时修改、改后可见、实时反映”的特点，实现了项目的信息化与可视化。从以往的二维图纸跃迁至三维模型中来，降低了工程技术人员的理解与交流的难度和门槛。同时使设计（包括竣工后）的模型项目直白地展示出来，可以在尚未施工时就获得项目的最终形态。
1.2设计效率的提高
BIM技术提升了设计效率。传统的设计工序一般是对模型的平立剖面和工艺流程进行二维图纸绘制，再将二维图形建立空间三维模型，流程烦琐，且容易出现对图纸理解偏差和不同专业出现空间冲突的现象。若使用BIM建立模型，则可以通过所建立的模型直接表达任意空间位置上的图纸，极大地提高了设计效率。还可以协助施工人员更好、更快地对工程信息进行解读，并在此基础上进行节点深化设计，从而对图纸中的错误提前纠正，对不合理的工序进行优化。利用模型进行的“预先施工”可以事先避免空间碰撞，很大程度上消除日后施工中所出现的不确定性和不可预见性问题，指导施工有效有序地进行。
1.3施工管理手段的增加
利用深化设计成果和模型预先施工的推演，利用BIM技术可建立起一套可操作性的施工组织设计。同时依据施工组织设计可以生成反映施工进度的三维模拟动画，以此对施工人员进行直观生动的技术交底，同时使施工人员对流程作业、关键节点、场地危险源等现场情况进行提前预判并建立针对性的解决方案。
1.4材料核算与运维管理的优化
施工进程完善的BIM项目可以对工程各个环节与节点使用的材料施工过程管理进行全部信息化管理集成，最终所形成的数字化产品在工程的运行维护阶段可以起到至关重要的作用。将其交付给运营单位可将数字流与物质流进行整合与组织，从而推动精益化和全生命周期管理。
2 BIM技术在水利工程中的应用要点
2.1在地形模型中的应用
水利工程的施工布置情况，可以通过地形模型将其显示出来，为施工计划的制定及各项作业的开展提供可靠依据。借助BIM技术构建地形模型时，一般分3步完成。①先通过实际勘察和测量，采集地形数据并进行分类处理，以河道地形等高线为例，得到具体数据后要进行检查，如果发现存在较大误差，应通过再次测量进行纠正，确保模型中的数据与工程实际数据的一致性。②利用所得等高线创建曲面，为了将地势地形的变化情况显示出来，在对曲面进行描述时可以采用三角网形式。为提高地形模型的精准度，还需对曲面高程进行严格检查，修改其中的错误数据或者误差数据。③修正好地形等高线和曲面高程后，为确保与三维模型与实际地形的一致性，还需要再次检查各项数据，确定没有问题后才可在BIM软件中生成对应的地形模型。
2.2 BIM模型应用进行土方量计算
在进行水利工程建设的过程中，主体工程一般都是土建工作，因此土方量很大，在这样的情况下，计算的精准程度会对工程造价产生巨大的影响作用，通过运用数字模型，能够很容易看到三维效果，通过这种直观效果，就可以将其与土方计算进行结合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在运用BIM进行土方计算的时候，首先需要绘制原始地面与设计曲面模型，将两个曲面产生的交点连接成线交线即为原始地形与设计施工曲面交汇线，包围空间体积则是需要填筑或者是开挖的土方量。原始地形与设计曲面存在动态关联。方案选择时可以基于模型进行地填筑或者是开挖试验，从而得到最佳的方案。
2.3 BIM技术应用于水库运行调度
水利工程主要承担着提高其主要防洪保护对象防洪标准以及发电、航运等兴利任务。水利工程的运用调度方案一般分洪水调度和兴利调度两种运行方式。利用BIM进行水库及大坝模型计算，经过综合分析，采用坝前水位结合上游来水流量指示洪水调度，通过计算选用一定的流量值作为为水库防洪与兴利运行分界流量。当坝址上游来水大于防洪与兴利运行分界流量时进入洪水调度运行方式，否则，进行兴利调度运行方式。水库洪水调度运行方式可分为降低坝前水位运行方式、拦蓄洪水为下游防洪运行方式和敞泄洪水运行方式。通过BIM计算，对水库淹没影响、机组发电效益以及涨洪水时预降水位和洪水消退时回蓄的协调分析，可确定洪水调度运行方式，确保水库安全度汛，又能保障一定的经济效益。
2.4 BIM技术在水利工程造价中的应用
水利工程是一项规模大，工程量高的项目，它设计的领域比较广，牵扯的面大，投资金额高，需要比较强的专业性，并且建筑的形态各异，设计复杂。在水利工程建设中，通常会出现各个专业之间的工作冲突，进而影响了整个工程的设计，容易造成工程量重复、工作效率低等情况。水利工程是一个造福人类的工程，但与此同时，水利工程的造价也面临着大额性，个别性以及动态性等特点。由于这些特点的存在，使传统技术无法到达人们所需的技术要求，此时，BIM技术就拥有着不可比拟的优势。首先它大大的提高了造价工作的准确率和效率，通过此技术可以建立起相应的自动构件，快速的计算相应的数据量，及时的发现工程的动态变化，有效的避免了计算上的失误。其次是，利用此技术，进行工具检查方面的优化方案，可以缓解工艺制造线的冲突，造价工程师可以与设计人员共同处理工作，进行方案的优化比选，控制变化频率，降低生产成本。BIM的出现还将工程造价与信息技术进行了高度的融合，使造价工程更加准确，更加灵活。
2.5施工进度控制中BIM技术的应用
水利工程项目的建设规模往往比较大，如此也就必然容易形成较长的施工周期，为了更好确保施工周期比较适宜，必然需要重点把握好BIM技术的充分运用。BIM技术在该方面的应用能够表现出较强的实时性特点，在施工前经过虚拟施工预判整个项目的施工周期，并且细化到每一个子项目中，了解施工进度要求；在后续具体施工建设中，管理人员同样也可以结合BIM技术的实时变化信息，了解项目的建设状况，确保相关施工计划的执行更为合理高效。
结束语
综上所述，水利工程建筑物选型独特，技术复杂，设计效率低，且参建各方信息共享水平低，通过引入BIM技术建立水利工程信息模型，可有效解决这些问题。同时，基于BIM技术的土方量计算严密科学，方便修改，弥补了水利工程中传统土方算量方法的不足，提高了土方量计算的精度和效率，并在计算土方量的同时生成地形模型，为项目的方案决策奠定了基础。实践证明，BIM技术在大型水利工程的方案决策阶段能提供完整、可追溯的沙盘模型，对及时发现枢纽布置不合理，防止返工，缩短工期，节约成本资源具有重要意义。
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论文作者:沈杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/18
标签：水利工程论文; 模型论文; 技术论文; 地形论文; 土方论文; 曲面论文; 洪水论文; 《基层建设》2019年第24期论文;