摘要：目前，随着社会的发展，水利工程的发展也日新月异。水利工程在促进当地经济发展和保障人们正常生产生活等方面发挥着重要作用，可通过贮蓄水资源、防洪排涝、调控供水、蓄洪发电等功能作用满足人们日常生产、生活需要。水利工程相对于常规的建设项目具有施工难度高、工程规模大、投资额高、涉及面广、影响范围大等特征，对人类活动及自然环境的应先显著。由于受到实际施工条件、工程环境及水利功能需求的影响，不同的水利工程在实现水利功能及工程技术难度方面往往不尽相同。这些不同的水利工程要素可在一定程度上给水利工程设计、组织管理、施工及运行维护造成很大的难度。然而传统的水利工程设计、施工、运维管理模式由于管理模式单一往往导致水利工程的设计运转效率较低、各流程节点交流不畅、工程管理成本居高不下等问题，这主要是由于信息化程度相对较低引起的，已无法适应和满足现代水利行业发展的需求，必须及时转变观念，引入与水利工程运转特点相适应的新技术。目前，现代技术和计算机科学的不断发展促进了BIM技术在水利工程领域的应用。BIM技术作为一种可视化的信息处理的手段，主要将水利工程的各种相关信息整合到设定的参数模型中，以此实现水利工程的可视化管理。在水利工程整个生命周期内实时集成水利工程信息数据，以便水利工程技术人员在面对各种工程技术问题时，能及时制定有效和正确的决策方案。目前，我国BIM技术应用仍处于起步阶段，在实践工程应用方面等还存在很大的发展空间。鉴于此，文章根据BIM技术的特点和适用特征，分析BIM技术在实现水利工程可视化管理中的应用现状，并提出了有针对性的改进措施和方法。
关键词：BIM技术；水利工程设计；应用研究
引言
BIM技术在我国发展已有十余年，对于水利工程地形条件复杂、构筑物型式多变、涉及专业众多、图纸信息繁冗等特点，有其独特的优势。但是近些年BIM技术在我国水利行业的应用仍然进展缓慢。本文对BIM技术的发展现状进行阐述，包括国外的BIM技术发展现状与国内的BIM使用现状进行说明，并对BIM技术应用于水利工程设计的研究进行分析，以促进国内水利BIM设计的进步。
1水利工程设计的重要性
首先，从投资方面来说，水利工程设计方案直接影响了工程的造价，水利项目设计虽然只用掉了很少的建设资金，但却决定着项目的实施成果，涉及到水利工程总体的选址、布置、材料使用、施工工艺等各个方面，而这些环节中只要稍做变更，就会对整体工程的造价产生影响，所以水利工程设计对成本管理起到了非常大的作用。设计方案科学合理，不仅能提高水利工程的效率和质量，还能够极大的节约成本，避免在工程建设时不断追加投入，影响工程的经济效益。其次，水利工程设计也决定了后期运营的成效，评价水利工程运行好坏的因素主要就是运行成本和运行效率这两个指标，其中运行成本包括了后期维护及修理，如果设计方案有偏差，水利设备无法在最优的环境下进行工作，则水利工程的运行就会出现许多问题，间接提高整体工程的后期保养费用。在运行效率方面，水利工程设计也能占有一定的比重，如果工程设计存在矛盾，在后期运行时整体的效率就会受到影响，进一步降级经济效益，甚至引发安全隐患，导致故障频频出现，影响正常的生产。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国水利工程随着社会的发展，设计理念得到了质的飞跃，现如今水利工程不论是在建设质量还是在运行效率上都比以往的工程要好，但这种趋势并不等于当前水利工程设计没有任何问题，目前设计中还是存在许多设计理念上的误区，影响了水利工程的进一步发展。比如在工程造价上，现如今我国水利工程大多数都比较重视安全和质量，虽然这种思想从本质上说是没有错误的，但设计方案如果过于强调工程的质量就会在一定程度上忽视成本管理，许多水利工程设计单位总在产量和数量上下功夫，水利建设的投资很大，回报周期也很长，不重视成本管理的后果就是整体设计方案的经济性价比很低，经济效益难以得到保证。
2BIM技术在水利工程设计中的应用
2.1模型以及信息的表达
模型当中，包含着非常丰富的数据信息，是设计必须要重视的，只有将模型当中包含的丰富信息有效提取出来，这样才能满足实际的需要。从当前来看，将二维表达与模型以及模型信息的展现紧密结合起来是非常有必要的，为此，在应用BIM技术进行设计的过程中，还需要从图纸文字的层面对模型进行有效表达。在《设计企业BIM实施标准指南》当中有非常明确的规定，BIM设计应用成果，主要是体现到BIM交付可供优化的设计方案、精准的设计数据、综合协调成果、丰富的建造分析、可视化的沟通手段以及和模型具有一定关联关系的二维视图等方面，以上这些内容都是信息模型最为常见的表现方法。从具体表达上可以看出，BIM信息模型体现出了丰富化、多样化的特点，对于表达方式的探究是一个长期的过程，并非朝夕之功，这个探究过程是一个不断积累与深化的过程。在BIM设计具体实践当中，借助当前的二维图纸来进行表达是一种较为常见并应用成熟的方式，三维方法的应用还处于探索阶段，不同的行业在BIM技术设计上都可以发挥自身的优势，这样可以提高自身设计的特色水平，有助于对产品的成本支出等进行有效控制。
2.2施工阶段的应用
可视化BIM技术不但能够应用于水利工程设计阶段，同时也可应用于施工阶段。BIM技术可以使施工人员及时了解水利工程的整体概况、施工工艺、构造形式及工程进度等。同时BIM技术能预先修正施工中常遇到的空间重叠问题。在施工前期BIM技术能及时协调各处理专业的施工碰撞问题，如调节时序、合理分配资源，降低水利工程施工环节的不必要的资源浪费。BIM技术通过提前演示施工进度及早发现水利工程施工的潜在问题，大大降低因工程返修与整改造成的经济损失，并动态模拟施工过程与进度，同时展示水利工程的环境状况，合理筹划工程材料进出场、施工工序等工程作业衔接问题。另外，由于水利工程的地理位置和施工环境一般位于水域或高危的峡谷区域，平台空间小，施工人员相对密集，施工阶段出现不少安全隐患，因此，水利工程施工环节的安全管理至关重要。运用BIM技术预先模拟施工进度，施工人员具有针对性地对重点环节进行施工安全管理，同时建立全方位立体化的水利工程施工安全监管体系。
2.3做好BIM技术上下游的拓展
BIM技术仅仅在设计阶段的应用远远不能发挥其“信息”的价值，将BIM技术往上下游拓展，做好项目全过程的服务工作才是BIM技术发展的未来，也是BIM技术效益产生的来源。上游规划阶段的BIM应用以及下游的BIM施工技术以及后期应用BIM技术的运维管理设计单位介入得还远远不够。特别是后期运维管理，目前我国水利工程强监管工作正在大力开展，对于向市场购买服务的力度也越来越大，以后市场上对于运维管理的要求也将越来越高。水利工程是国家基础设施，建筑物生命周期多在几十年甚至上百年，在使用过程中，工程的运维成本也长期居高不下，而且需要应对可能发生的各种问题。运用BIM模型的数据集成和分析管理能力，能大幅提高运行维护效率，降低运维成本。随着BIM技术运维平台的日趋成熟，价值潜力十分巨大。及早开展此方面的研究和发展工作，对于设计单位日后的发展必定大有裨益。
结语
水利行业作为国内较早引入BIM技术的行业，在设计阶段，根据不同环节需求的不同，逐层控制模型精度、提升模型的信息承载量，使BIM模型既能满足不同环节的使用需求，又不至于无限增加设计建模的工程量；在施工阶段，BIM技术主要用于场平布置、施工模拟、进度仿真、工程量计算等，借助BIM技术在可视化以及仿真模拟方面的优势，科学指导施工；在运维阶段，基于BIM模型，综合应用计算机、通信等技术，能够实现项目的数字化管运维管理，提高了管理效率，提升了水利项目运维管理的信息化水平。
参考文献
[1]张超，洪向华，王海俊.BIM技术在水利工程中的应用实践——以涵闸建模为例[J].江苏水利，2016（1）：63-66.
论文作者:邢秀河
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年20期
论文发表时间:2020/1/8
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