BIM技术在水利工程设计施工运维中的应用研究

关莉莉

（黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004）

BIM技术在水利工程设计施工运维中的应用研究

关莉莉

（黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004）

水利工程具有规模大、覆盖面广和工程地理信息量大等特点，BIM软件具有强大的建模功能和信息存储量。因而，将BIM技术应用于水利工程施工运维中，有利于提高水利工程设计的效率和水平，加快施工进度，加强质量安全控制。基于此，本文分析BIM技术在水利工程的设计阶段、施工阶段、运维阶段的应用。

BIM技术；水利工程；应用

水利工程作为国民经济的重要基础设施，肩负着为社会提供有效的防汛减灾服务，保护水资源、生态环境的历史重任。与其他行业相比，水利工程具有规模大、覆盖面广和工程地理信息量大等特点。因为地形地势和结构的不同，各地所建立的水利工程各不相同，也就是说每个工程都需要建立自己的模型。随着水利信息化进程的加快，仿真技术受到了水利行业的重视被应用到水利工程模拟仿真和综合管理中。

1 BIM技术概述

BIM技术是建筑信息建模（Building Information Modeling）的缩写。1975年，乔治亚理工大学被誉为“BIM之父”的Chuck Eastman教授创建了BIM技术理念。通过计算机模拟出仿真建筑物，是计算机数字技术在建筑工程中的直接应用，将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。

近年来，BIM技术也被应用到了水利行业。利用BIM技术，一些工程项目积累了大量的工程设计流程和工作模式等相关数据，为其他项目的设计提供了宝贵经验。虽然BIM技术对水工设计、施工流程、项目管理等有很大的推动作用，但是，作为一种新的、先进的设计理念，要想得到全行业的普及，需要一个长期的过程。

2 BIM技术的应用优势

BIM技术作为一项新型技术，强调建筑项目整体的全面信息化，将管理思想与技术应用有机组合，实现了信息模型和管理流程在建筑全生命周期中的应用。

2.1 设计理念

水工BIM（WBIM）可以实现水工建筑模型的仿真模拟，多个方案、协同合作［1］，展现出工程的全貌，实现整个工程的信息化及可视化，设计项目一目了然地展现在BIM模型上，还可进行实时的控制。

2.2 设计效率

BIM技术促进了设计效率的提高，以前都是先进行二维图形的绘制，再根据二维图形建立模型，程序太繁琐。如果进行BIM模型的建立，模型建立完成，可以直接生成图纸，方便快捷，从而可以大大提高设计效率。

2.3 设计质量

通过BIM技术，可以将设计理念应用到实践中，通过仿真模拟技术，将设计模型进行智能的碰撞，检验设计成果，通过模型的信息碰撞，发现问题，可以使设计人员进行设计变更，提高设计质量。

2.4 设计效果

BIM技术设计效果的可视化、直观性非常好，设计人员可以从中找出设计的缺陷和问题，施工人员可以通过互动漫游了解施工的工序等，实现多方案虚拟及展示。BIM技术带来了更高的设计效率、更少的设计错误、更好的设计质量，不仅大大提升了设计单位的工作效率，而且让客户获得了高质量的设计产品，并为施工阶段的管理和运行奠定了良好的基础。

3 BIM技术在水利工程中的应用

3.1 设计阶段的应用

3.1.1 可视化设计。BIM提供了可视化的思路，让传统的线条式模式以三维的立体实物展现在人们的面前。以往做过很多水利工程的三维动画或工程效果图，虽然很逼真，但主要是用来吸引人们的眼球，起到宣传作用。BIM技术的三维模型效果，与以往有本质的区别，BIM软件提供的三维模型，从工程的设计到竣工，自始至终都是为工程服务，实现互动性和反馈性的可视化。BIM技术实现的三维动画和工程效果图，只是其应用的一个方面。

3.1.2 图纸的输出与会审。图纸，被誉为“工程界的技术语言”。BIM技术的引入，节约了图纸的绘制时间。在设计初期阶段，如输水建筑物水闸的设计，首先通过BIM技术创建出三维模型，通过模型的建立直接完善和生成图纸。图纸的核对审查也是水利工程项目中相当重要的信息，通过图纸的审核、校对，及早发现问题，更好地服务于设计变更和施工。

3.2 施工阶段的应用

3.2.1 可视化应用。可视化是BIM技术最为显著的特点，在水利工程中通过施工工艺、降低工程造价、工程量的计算、优化施工管理水平等方面，极大地提升了企业的核心竞争力，增加了中标概率。同时，通过BIM技术的可视化，可以了解水利工程的整个面貌、结构形式以及采用的施工工艺、进度等。

3.2.2 工程量计算。工程量的核算是施工单位和建设单位造价方面的重要指标。BIM技术引入之前，水利工程中一般采用人工核算，利用Excel表格和一些造价软件进行核算，人力投入大，效率低。采用BIM技术进行核算则轻松很多，模型创建后可以直接得出工程量，校核方便，精度准确，效率更高。因为BIM技术采用了高精度的建模，数据库中的数据准确，无论是土方的开挖、工程构件的混凝土浇筑量，还是构件表面的涂料面积或模板面积均可以高效得到。

3.2.3 施工进度模拟。BIM技术提供了水利工程项目的工程全貌，以及模拟仿真的碰撞，可以全面了解工程的整体布置及虚拟的施工过程。通过虚拟施工进度、模拟的碰撞，及早发现施工中出现的问题，及早解决，大大减少质量问题、安全问题，减少返工和整改。同时，可以监控施工过程，不管哪个地方出现问题均会第一时间报告，随时随地解决施工中出现的问题。

3.2.4 施工安全管理。在水利工程中，施工的安全管理一般是以文字性的描述为主，这种安全管理模式容易出错，因为文字性的描述容易出错，还可能描述不清楚等，使得安全管理人员管理起来难度较大。借助BIM技术，水利工程中施工安全管理就简单许多，施工人员可以通过BIM的施工进度流程进行施工安全管理，随时可以检查出安全问题出现的位置，不需要用文字描述的方法进行安全管理，这样不容易出错，非常直观和形象。

3.3 运维阶段的应用

3.3.1 文档管理。在水利工程中，一个项目完成后会堆积很多文档资料，需要耗费人力，存放时间不长，而且容易丢失。借助BIM技术，根据水利工程的特点，可以协同合作，将错综复杂的文档进行统一，提高文档管理的功能；并且可以控制工程设计文件之间的关联关系，自动维护，减少人员的工作量。

3.3.2 运维管理。BIM模型包含水利工程中建筑物、水轮机、启闭机等多个构件的尺寸、高程、安装时间和顺序、出厂单位及混凝土浇筑的信息，施工完成后，便于后期的运用维护管理，出现问题及时解决，减少故障带来的损失。BIM技术可以及时了解设备的运行情况并进行远程控制，出现问题可以调用BIM模型，直接展现出所有的数据和信息，以便检查检修。

4 结语

BIM软件具有强大的建模功能和信息存储量，根据水利工程具有投资大、设计建设周期长、参与的设计专业多、系统构造复杂等特点，BIM技术可以提高设计的效率和水平，加快施工进度，加强质量安全控制，还可以提升水利部门的核心竞争力。所以，BIM技术将会在水利工程中得到更为广泛的应用。

［1］杨宏斌.BIM在水电工程施工总布置设计中的应用［J］.工程质量，2013（3）：8-11.

Application of BIM Technology in Design,Construction, Operation and Maintenance of Water Conservancy Project

Guan Lili
（Yellow River Conservancy Technical Institute，Kaifeng Henan 475004）

Water conservancy project has such characteristics as large scale,wide coverage and large amount of Engineering geographic information.BIM software has powerful modeling function and information storage capacity. Therefore,the application of BIM technology in the construction and operation of water conservancy projects will help to improve the efficiency and level of water conservancy project design,speed up the construction schedule,and strengthen quality and safety control.Based on this,this paper analyzed the application of BIM technology in the design stage,construction stage,operation and maintenance stage of water conservancy project.

BIMTechnology；waterconservancyproject；application

TV222.2

A

1003-5168（2017）07-0103-02

2017-06-21

关莉莉（1981-），女，硕士，讲师，研究方向：水利工程制图与BIM结合运用。