BIM技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用研究

鄭剛

摘 要： 水利工程建設(shè)水平對于民生及社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。水利工程建設(shè)會受到區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、水文條件、施工技術(shù)水平以及周邊人文環(huán)境等的綜合影響，對工程設(shè)計規(guī)劃的要求較高。以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科技的進步以及工程建筑水平的提高為水利工程的現(xiàn)代化建設(shè)提供了條件。在BIM技術(shù)的支持下可以構(gòu)建工程三維模型，同時進行工程施工的動態(tài)化監(jiān)控，提高水利工程的施工效率和建設(shè)質(zhì)量。針對于此本文就BIM技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞： BIM技術(shù);水利工程;應(yīng)用

【中圖分類號】TV222.2 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.079

BIM技術(shù)可以實現(xiàn)水利工程水利工程三維模型的構(gòu)建，更加直觀全方位地展示工程的各種信息，彌補傳統(tǒng)圖紙信息數(shù)據(jù)不全面以及動態(tài)更新難度大的問題，提高水利工程的設(shè)計管理質(zhì)量，促進水利工程建設(shè)水平的提高。

1 BIM在水利工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 BIM技術(shù)概述

BIM（Building Information Modeling）即建筑模型信息管理技術(shù)，該技術(shù)在綜合應(yīng)用計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及圖像處理技術(shù)等的基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)高精度的建筑工程立體模型的構(gòu)建。區(qū)別于傳統(tǒng)的平面施工設(shè)計方案，立體模型的數(shù)據(jù)信息顯示更為直觀，且可以反映出工程建設(shè)的整體情況，除了地形、地貌、水文等地理信息以及建筑物高程、道路建設(shè)、隧道挖建等工程建設(shè)施工信息之外，還可以體現(xiàn)施工成本、施工流程設(shè)計、人員配置等施工管理信息，為工程建設(shè)提供更為全面的信息數(shù)據(jù)支撐。

1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

以現(xiàn)代科技為支撐的BIM技術(shù)精度較高，三維立體模型的數(shù)據(jù)信息顯示也更為直觀全面，與此同時BIM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息處理速率也更高，技術(shù)人員可以直接將工程相關(guān)的動態(tài)變化數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)內(nèi)，相應(yīng)的模型也會發(fā)生改變，為水利工程建設(shè)的動態(tài)管理提供依據(jù)。與傳統(tǒng)的平面模型相比，立體模型可以更好地反映建筑物之間的配合以及各構(gòu)件之間的聯(lián)系，從而明確建筑施工的重難點，從而促進水利工程施工管理針對性的提高，于此同時設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計中不合理的地方并加以調(diào)整優(yōu)化，避免無效施工的發(fā)生。

1.3 BIM技術(shù)應(yīng)用前景

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及之下，協(xié)同設(shè)計應(yīng)用而生，將協(xié)同設(shè)計與BIM技術(shù)進行綜合的應(yīng)用，可以促進工程規(guī)劃設(shè)計階段和施工管理階段各方溝通效率的提高，提升工程設(shè)計建設(shè)的質(zhì)量，使其更好地滿足各方的需求。于此同時BIM技術(shù)可以與地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等配合使用，除了前期模型構(gòu)件之外，可以對工程建設(shè)進行全方位的動態(tài)監(jiān)控并經(jīng)由數(shù)據(jù)庫及時的處理反映在模型上，提高工程建設(shè)施工動態(tài)管理的效率和質(zhì)量，促進工程建設(shè)的現(xiàn)代化和高效化。

2 BIM在水利工程中的實際應(yīng)用

2.1 水利工程選址及總體規(guī)劃

合理的選址是高水平的水利工程的基礎(chǔ)。選址前技術(shù)人員要做好區(qū)域自然環(huán)境的全面勘測和信息數(shù)據(jù)的收集整理，在此基礎(chǔ)上利用BIM技術(shù)可以進行三維地質(zhì)模型的構(gòu)建，設(shè)計人員結(jié)合建設(shè)需求和施工量情況，可以在區(qū)域內(nèi)選擇一個最為恰當?shù)墓こ探ㄔO(shè)點。選址確定之后要進行水利工程設(shè)計施工的總體規(guī)劃，在BIM技術(shù)高效的地理信息處理能力的支持下可以實現(xiàn)工程立體模型和施工三維方案的構(gòu)建，將各分項目的施工布置和技術(shù)設(shè)計方案輸入模型中可以直觀顯示其完工后的基本效果，從而避免工程規(guī)劃設(shè)計不合理的情況的發(fā)生，提高水里工程規(guī)劃質(zhì)量。

2.2 水利工程地形模型構(gòu)建

三維立體模型構(gòu)建是BIM技術(shù)實現(xiàn)的主要方式，技術(shù)人員可以將區(qū)域內(nèi)的地形、水文以及施工布置情況輸入系統(tǒng)并通過地形模型直觀顯示出來，為實際的工程建設(shè)施工提供依據(jù)。地形模型的構(gòu)建主要包括數(shù)據(jù)分析比對、等高線曲面構(gòu)建和模型確認構(gòu)建三個環(huán)節(jié)。技術(shù)人員在拿到地形數(shù)據(jù)后要進行必要的檢查確認和分析整理，當發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差較大或者明顯不合理時要及時于勘測人員進行溝通，確保模型數(shù)據(jù)與實際工程相符合。之后要根據(jù)地形數(shù)據(jù)進行等高線曲面的創(chuàng)建，可以采用三角網(wǎng)以直觀對地形地勢變化進行模擬和顯示，并對曲面高程進行細致的檢查和確認，做好誤差的訂正修改，在此基礎(chǔ)上利用BIM軟件構(gòu)建地形模型。

2.3 水利工程建筑模型構(gòu)建

相較于地形模型建筑模型的信息數(shù)據(jù)項目更多，對于數(shù)據(jù)的精準度要求也更高，利用BIM技術(shù)建?？梢愿纳苽鹘y(tǒng)平面模型直觀性差以及數(shù)據(jù)顯示不全面的情況，通過三維立體建筑模型更好地指導(dǎo)工程施工作業(yè)。建筑模型構(gòu)建主要包括以下五個環(huán)節(jié)：（1）模型等級和精準度確認，技術(shù)人員要綜合考慮當?shù)氐慕ㄔO(shè)條件、水利工程的實際用途、工程投入以及建設(shè)規(guī)模等情況;（2）工程信息收集分析，整合水利工程建設(shè)相關(guān)各類的數(shù)據(jù)信息，明確施工技術(shù)和關(guān)鍵點，并將其體現(xiàn)在CAD圖紙上;（3）建筑物模型設(shè)計構(gòu)建，區(qū)別于常規(guī)的建筑工程，水利工程每個建筑物的外形、大小以及用途都各不相同，因而建模的工作量也比較大，設(shè)計人員可以先創(chuàng)建相應(yīng)的建筑物分部件模型，并對其進行設(shè)計組裝，以實現(xiàn)高效的水利工程建筑模型構(gòu)建;（4）模型細節(jié)優(yōu)化，建筑模型初步完成后為了使其更加直觀要進行上色處理，并對細節(jié)進行調(diào)整優(yōu)化，為了充分發(fā)揮其信息管理的作用，要將施工技術(shù)要點、設(shè)備布置、以及成本等信息在模型上加以體現(xiàn);（5）模型檢查確認，技術(shù)人員要根據(jù)工程建筑模型標準和工程總體規(guī)劃要求對水利工程建筑模型進行核驗和確認，注意各構(gòu)件位置以及組合情況，確保其偏差控制在合理的范圍內(nèi)，為后續(xù)的施工設(shè)計方案執(zhí)行和工程管理工作提供借鑒。

3 結(jié)束語

綜上所述，將BIM技術(shù)應(yīng)用于水利工程建設(shè)中，可以推動水利工程規(guī)劃設(shè)計和施工管理模式的創(chuàng)新，使水利工程更好地滿足當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展和人民生活質(zhì)量改善的需求，提高水利工程建設(shè)施工的科學性和施工效率，促進工程建設(shè)質(zhì)量的提高和工程成本的降低，進而推動我國水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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