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摘要：水利工程是一项复杂的工程项目，在水利工程的构建中各个部分的设计都少不了BIM的介入。BIM作为一种建筑集成完整的数字化信息的三维框架，能够在水利工程的应用中实现水利工程技术的信息化率，方便后期工程管理的运用。
关键词：BIM技术；水利工程；应用
水利工程项目本身就是一个非常庞大的建设项目，再加上在野外作业，复杂多变的地形条件也会给水利工程的建设带来难度，在建设过程中产生的工程信息量十分巨大。传统的建设方式已经无法满足现在对于树立工程建设质量的要求。因此人们在建设过程中开始运用现代化的计算机技术，通过建立模型，模拟真实环境来获得相关数据，分析参数，解决实际问题。由于计算机技术受到外界因素影响的可能性较小，因此借助于现代化计算机技术的工作方式更能保证水利工程的质量和准确度。
一、BIM技术
BIM技术最大的特点就是能将传统的二维设计转换为三维设计。通过虚拟化的技术操作，将传统设计方法下无法标清的参数细节意义标示清楚，从而提升整个建筑行业的建筑质量和水平，推动建筑行业的发展和转型。在施工的过程中，BIM技术能够将施工的实时情况虚拟化、可视化，通过计算机技术，对施工的进度进行精确的管控，对施工过程中的成本消耗进行随时把握，对施工过程中使用的人力、物力进行合理化分配，做到资源最大化，帮助管理层在施工过程中进行协同管理，使整个施工规划更加合理，有效控制浪费，缩短工期，使工程质量得到保障，提高投资者们的投资效益。
二、BIM技术自身的优势
BIM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。项目决策环节，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。招标现投标环节，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。施工环节应用技术，可以对成本分析进行统计与分析，而在结算的时候则可以依据模型进行相关款项的支付，避免出现延期或者是超付等问题。
三、水利工程项目中BIM技术的运用要点
1.BIM技术的适用性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆BIM技术虽然在水利工程的管理中表现出了卓越的优势，但并不表示BIM技术适用于每一个水利工程项目，所以，水利工程的管理工作者需要在工程的决策阶段确定适用于BIE技术的项目以及BIM技术的应用程度。在这个过程中，水利工程的管理者需要判断各个存在于水利工程项目中的因素，比如，项目的部件和构建、项目的重要性、项目进行高强度后期运营维护的必性等。以因素判断为基础，水利工程项目可作出三种应用方案的选择：第一，水利工程项目全面采用BIM技术；第二，特定的水利工程项目采用BIM技术；第三，水利工程施工过程采用BIM技术。不管选择何种BIM技术应用方案，都必须以技术和经济的可行性为基本前提。当水利工程项目需具备较大的规模、拥有较多的复杂的供需，BIM技术能获得较高的重复利用率，可以运用第一种方案；若水利工程项目不具备以上条件，则可合理选择其他两种方案。
2.水利工程项目中BIM技术平台的搭建。数据的采集、加工，拥有充分支持的团队协作，建模和模型展示是BIM技术平台构建所需的三个最基本的条件。若在BIM技术平台构建的过程中不具备这些条件，则水利工程项目的施工对象、三维模型都难以得到最为直观的呈现，或者水利工程项目的设计工作者、施工者在水利工程的设计、施工及管理工作中难以完成有效地写作，又或者BIM平台所提供的水利工程的设计、施工及管理方面的数据和实际的数据需求发生脱轨。
四、BIM技术在水利工程施工过程中的应用
1.BIM技术与施工安全。安全性对于任何领域而言都十分重要，对于水利工程施工来讲更是如此。传统的施工技术在保证施工安全方面起到了一定价值，但具体施工过程中的安全事故却仍然时有发生，在这一前提下，BIM技术应运而生，并以其巨大的优势得到了工程施工领域的重视。在BIM技术下，对施工安全的控制主要通过虚拟的安全控制系统来实现，这一系统的优势在于能够实现对施工过程的实时监控，并及时的对安全隐患进行反馈，不仅节约了人力资源，同时也提高了安全控制的精确度。需要注意的是，BIM技术在提高施工安全方面的价值并不仅仅局限于施工过程中，在施工完成之后，同样需要在固定的时间内对工程安全方面的问题进行检查，这是提高工程质量、延长其使用寿命的一个主要措施。
2.基于BIM技术的可视化仿真施工。相对于传统技术而言，可视化是BIM技术的一个主要应用优势，在水利工程施工过程中，基于BIM技术的可视化仿真施工已经成为了主流趋势。可视化仿真施工需要在应用AutoCAD等软件的基础上实现，而通过相应软件的应用，工程将会以整体的形式体现在工作人员眼前，这对于工作人员从全局出发控制施工能够起到极大的促进作用。水利工程的可视化仿真施工需要依靠具体的施工模型来完成，施工模型的构建主要体现为以下方面：首先，数字化地形模型的构建是展开施工的基础。在正式开始施工前，工作人员需要对施工当地的地形进行考察，并通过可视化仿真过程将其以三维模型的形式体现出来，从而为施工过程提供参考。其次，地形动态填挖对于工程施工而言也较为重要，其主要作用在于实现地形填挖的科学化，从而为工程施工提供更加便利的条件。再次，使用时间的延长会导致混凝土坝实体出现形态方面的变动，鉴于这一问题，工作人员必须严格构建混凝土坝实体动态模型。最后，土石坝实体的构建也属于可视化仿真施工的一个主要部分，因此也必须利用BIM技术对其进行详细的构建。
3.在动态填挖方面。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。
4.在实体建模方面。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Rhillo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Rhillo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。
5.在数字模型方面。水利水电工程的重要组成部分之一就是数字地形模型（DTM），DTM采用了Ci、Civil3D软件进行建模，能够为建筑物的布置和施工提供活动场所，是地形动态填挖的受体。地形表面一般使用不规则的三角网格（TIN）进行表达，TIN是指运用分散的地形点按照一定的规律构成的一种不相交的三角形网，其以平面逼近曲面的方式，能够充分地展示出地形的高低起伏变化。
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能有效解决这些问题。
参考文献：
[1]李建．基于BIM技术的T程项目信息管理模式与策略[J】工程管理学报，2015(4)：17—21．
[2]丁一一．水利水电工程信息模型研究及应用【D]．天津大学，2015．
论文作者:王姗姗 孔凡奇
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/27
标签：技术论文; 水利工程论文; 曲面论文; 模型论文; 水利论文; 地形论文; 工程项目论文; 《工程管理前沿》2019年第03期论文;