信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用

范倞佶

摘 要 水利工程建設(shè)是我國建設(shè)領(lǐng)域中的重要組成部分，對我國社會(huì)和諧建設(shè)與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展具有重要影響作用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與廣泛應(yīng)用，以信息技術(shù)為中心的BIM技術(shù)在我國水利工程建設(shè)管理中得到了有效應(yīng)用。本文結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以BIM技術(shù)在泵閘工程施工管理中的應(yīng)用為例，對信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用進(jìn)行了探索，以供參考。

關(guān)鍵詞 信息技術(shù)；水利工程建設(shè)；BIM技術(shù)；泵閘工程施工

中圖分類號 TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）12-0107-02

信息化時(shí)代的到來，推動(dòng)了信息技術(shù)在我國水利工程建設(shè)與管理中的廣泛應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了我國水利工程建設(shè)質(zhì)量的提升，為我國水利工程建設(shè)管理穩(wěn)定與可持續(xù)競爭發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。其中，BIM技術(shù)作為信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中應(yīng)用的典型代表，具有重要研究價(jià)值?；诖?，本文從BIM技術(shù)相關(guān)概述出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)例對信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中應(yīng)用進(jìn)行了如下分析。

1 信息技術(shù)之BIM概述

1.1 BIM定義

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型，是在信息化技術(shù)、三維數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)軟件對建筑工程項(xiàng)目各信息進(jìn)行仿真模擬，形成的建筑模型。其協(xié)調(diào)性、模擬性、可視化、優(yōu)化性、可圖形化特征，為建筑項(xiàng)目管理的優(yōu)化發(fā)展奠定了

基礎(chǔ)[1]。

1.2 BIM技術(shù)在泵閘運(yùn)行管理中應(yīng)用的重要性

泵閘運(yùn)行管理作為水利工程建設(shè)管理體系的重要組成部分，在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，其運(yùn)行管理內(nèi)容發(fā)生了巨大改變，貫徹與水利工程建設(shè)項(xiàng)目整個(gè)生命周期[2]。建筑單位在進(jìn)行水利工程項(xiàng)目建設(shè)工程中，不僅需要對項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行可行性評估，也需要對水利建設(shè)區(qū)域的工程需求、施工設(shè)計(jì)、設(shè)備選用與管理、設(shè)備運(yùn)行管理以及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析與管控。將BIM技術(shù)應(yīng)用與泵閘管理中，可通過對工程建設(shè)項(xiàng)目各信息的數(shù)字化轉(zhuǎn)換進(jìn)行項(xiàng)目直觀化呈現(xiàn)，從而提升水利工程建設(shè)管理效率與質(zhì)量，并開發(fā)出全新的管理方式，提升整體質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 工程概述

本文實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目為“華新泵閘工程建設(shè)項(xiàng)目”，該工程位于上海市青浦區(qū)華新鎮(zhèn)陸象村，屬于青松大控制片的重要組成部分，位于新通波塘，是青松片澇水外排的骨干排澇工程，也是青松片引清調(diào)水的核心工程。

華新泵閘工程建設(shè)的主要內(nèi)容在于，在拆除原華新套閘基礎(chǔ)上，建立一座流量為15m3/s，寬為12m的單向泵站和華新套閘。用于實(shí)現(xiàn)對青松片的防汛排澇、水生態(tài)環(huán)境的改善以及水資源的有效調(diào)度。

工程總體布局采用“泵+閘”平面布局方案，閘首中心采用鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)；栗站為單向排澇；閘首與泵房之間設(shè)沉降縫；泵房采用鋼筋混凝土空箱式結(jié)構(gòu)；不設(shè)地面廠房，是上海市水利工程的典型代表。

2.2 BIM技術(shù)建模

工程主要采用Micro Station（CAD設(shè)計(jì)）、Pro Structures（三維結(jié)構(gòu)建模）、Navigator（GRS地圖）、Trimble Business Center（數(shù)據(jù)測繪）、Context Capture Center（3D建模）等軟件進(jìn)行建模，并通過Project Wise Explore進(jìn)行數(shù)據(jù)互通[3]。

在應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建模時(shí)，其主要流程為以下幾方面：1）設(shè)計(jì)院以及工程進(jìn)行工程圖紙與模型設(shè)計(jì)；2）施工單位依據(jù)設(shè)計(jì)模型利用各應(yīng)用軟件斤西瓜模型切割—尺寸標(biāo)注—平面布局—施工方案規(guī)劃—機(jī)械設(shè)備選用—模型測試—工程量、鋼結(jié)構(gòu)以及設(shè)備型號統(tǒng)計(jì)。在建模過程中，可通過“模塊化設(shè)計(jì)”的方式進(jìn)行不同工程結(jié)構(gòu)，如擋墻、泵房、消力池等的模塊化創(chuàng)設(shè)與組裝方式進(jìn)行具體操作。

2.3 BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備階段的運(yùn)用

在華新泵閘工程建設(shè)過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)需做好完善的準(zhǔn)備工作。

首先，對以往泵閘工程施工圖紙、三維模型設(shè)計(jì)資料進(jìn)行收集，提出有效信息。同時(shí)，結(jié)合本次項(xiàng)目實(shí)際情況，包括工程分部分項(xiàng)劃分情況、工程施工特點(diǎn)、施工現(xiàn)場實(shí)際情況、施工節(jié)點(diǎn)等，依據(jù)有關(guān)規(guī)定（如《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評定標(biāo)準(zhǔn)》）對泵閘三維模型進(jìn)行具體分割，從而形成模塊化模型，如圖1所示。

其次，利用軟件操作對已經(jīng)劃分好的施工建設(shè)單元試題模型進(jìn)行參數(shù)化處理，實(shí)現(xiàn)模型與屬性（如模型材料、可見性、工程量、施工工藝等）的掛接。例如，在基坑圍護(hù)三維模型構(gòu)建過程中，需對其周邊環(huán)境進(jìn)行調(diào)研與分析，通過碰撞檢查進(jìn)行模型修正，保證基坑圍護(hù)三維模型的真實(shí)性與適用性。

與此同時(shí)，依據(jù)施工設(shè)計(jì)方案，對工程施工三維模型進(jìn)行整合，形成泵閘整體模型，通過碰撞檢查對模型與施工周圍環(huán)境、構(gòu)筑物等進(jìn)行檢測與修正，用以保證整體布局的合理性、規(guī)范性與優(yōu)化性。

此外，通過借助信息技術(shù)，如3D GIS技術(shù)對工程施工材料、設(shè)備等運(yùn)輸情況進(jìn)行監(jiān)督管理，保證材料、設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性，避免因運(yùn)輸問題對工程施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。

2.4 BIM技術(shù)在施工實(shí)施階段的應(yīng)用

1）臨時(shí)工程。基坑圍護(hù)與圍堰工程時(shí)泵閘工程施工建設(shè)過程中的重要臨時(shí)工程內(nèi)容。在此過程中BIM技術(shù)的應(yīng)用的具體分析如下：

其一，基坑圍護(hù)方面。在進(jìn)行基坑圍護(hù)施工過程中，可利用Trimble Business Center軟件對基坑圍護(hù)現(xiàn)場各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量與存儲，明確三維模擬定位。與此同時(shí)，依據(jù)工程動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析，實(shí)現(xiàn)工程施工精細(xì)化管理，避免工程錯(cuò)誤的產(chǎn)生，從而提升工程質(zhì)量。此外，通過利用Navigator技術(shù)對格構(gòu)柱、灌注樁、三軸攪拌樁、工法樁等施工工藝操作情況，進(jìn)行三維模擬動(dòng)畫設(shè)計(jì)，通過工程模擬對比，選擇優(yōu)質(zhì)施工方案，用以提升施工的科學(xué)性、合理性、可行性[4]。

其二，臨時(shí)圍堰方面。同基坑圍護(hù)中樁基施工工藝技術(shù)選用一樣，可通過運(yùn)用Navigator技術(shù)，將施工工藝進(jìn)行虛擬化、直觀化轉(zhuǎn)換，從而進(jìn)行施工方案對比、選用，用以提升工程質(zhì)量。

2）泵閘工程。在泵閘工程施工中，信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在土方工程、泵閘主體工程中。其中，在土方工程施工管理中，可借助Power Civil技術(shù)計(jì)算出泵閘工程土方的開挖放量、回填放量，并通過Navigator技術(shù)進(jìn)行方案模擬與選用；在泵閘主體工程施工管理中，可依據(jù)工程建設(shè)需求與實(shí)際情況，借助Pro Structures技術(shù)對工程項(xiàng)目所需要的混凝土工程量、鋼結(jié)構(gòu)工程量以及鋼筋工程量等進(jìn)行系統(tǒng)化、多方面、完整性統(tǒng)計(jì)，對各環(huán)節(jié)工程量需求情況進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，保證工程量對工程施工的滿足。與此同時(shí)，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)DNF格式輸出技術(shù)，對工程項(xiàng)目施工過程中鋼筋的下料清單進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與管理，提升工藝質(zhì)量與效率。此外，可應(yīng)用應(yīng)用Trimble Business Center和Navigator技術(shù)進(jìn)行工程數(shù)據(jù)定位與方案設(shè)計(jì)選擇，用以提升工程建設(shè)管理質(zhì)量，并在一定程度上實(shí)現(xiàn)工程資源的優(yōu)化配置與工程項(xiàng)目建設(shè)管理過程中工程成本的有效控制。

3 注意事項(xiàng)

在水利工程建設(shè)管理過程中，要想保證信息技術(shù)應(yīng)用的有效性，相關(guān)部門以及工作人員在樹立水利工程信息化管理意識的同時(shí)，應(yīng)依據(jù)工程建設(shè)要求與實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與技術(shù)應(yīng)用。

例如，在本次水利工程建設(shè)管理中，首先，應(yīng)選擇高質(zhì)量的配套設(shè)備與配套軟件，提升數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性、全面性，用以避免各軟件系統(tǒng)之間不兼容問題的產(chǎn)生，影響模型構(gòu)建質(zhì)量。其次，在應(yīng)用Micro Station軟件技術(shù)時(shí)，可對工程模型實(shí)行模塊化建設(shè)，并通過空白文件進(jìn)行整合，從而在提升軟件運(yùn)行速度的同時(shí)，保證模型構(gòu)建資源的充分利用性。與此同時(shí)，在工程項(xiàng)目建設(shè)前，應(yīng)利用信息技術(shù)對工程項(xiàng)目各環(huán)節(jié)進(jìn)行施工模擬，依據(jù)模擬情況進(jìn)行工程施工進(jìn)度規(guī)劃。在具體施工中，通過模擬進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度對比，探尋實(shí)際工程建設(shè)中存在的問題，對施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控。并通過調(diào)整模擬進(jìn)度，進(jìn)行工程建設(shè)指導(dǎo)，保證工程建設(shè)順利完成。此外，在應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行工程建設(shè)管理時(shí)，需建立完善的溝通與管理機(jī)制，用以保證泵閘工程建設(shè)管理過程中BIM技術(shù)應(yīng)用下各數(shù)據(jù)信息資源、模型資源在各部門之間的共享性。對此，可通過建立信息數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行具體體現(xiàn)，并通過利用網(wǎng)絡(luò)交互平臺，實(shí)現(xiàn)施工單位與業(yè)主之間的有效溝通，從而保證在工程變更時(shí)，模型的及時(shí)更新與利用。

4 結(jié)論

總而言之，BIM技術(shù)在泵閘工程施工管理中的有效應(yīng)用，有效提升了對水利工程建設(shè)設(shè)備的全面掌握，為水利工程建設(shè)管理提供了準(zhǔn)確、真實(shí)、全面的數(shù)據(jù)信息，是信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中應(yīng)用的典型代表。本文旨在通過對BIM技術(shù)以及BIM技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中泵閘施工項(xiàng)目的實(shí)踐應(yīng)用，進(jìn)一步明確信息技術(shù)應(yīng)用的重要性，提升水利工程建設(shè)管理水平。

參考文獻(xiàn)

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[4]秦宏鑫.基于信息管理系統(tǒng)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用探討[J].電子測試，2016（9）：75-76.