康进军
（榆中县兴隆水管所，甘肃榆中 730100）
水利水电工程由于其功能与结构的特殊性使得其整体建设难度较大，若想要确保工程项目可将其功能优势予以充分发挥并保证其安全性，就需要反复针对工程予以检验与深度考核，从而实现预期的工程建设目标。地形复杂、设计独特以及涵盖专业知识面较广的特性，使得水利水电工程的建设不仅需求图纸信息繁杂，且需要预先考虑工程枢纽的布置情况、土方量计算数据以及人力分配等多个环节。为提高工程建设效率，就需要选择使用BIM技术以实现工程建设信息的仿真模拟与专业规划设计目标，因此明确BIM技术的自身特点，并详细探讨其实际应用环节具有极为重要的现实意义。
1.1 技术概述
BIM的全称为建筑信息模型，其基于三维数字技术包含了各类建筑基础信息，并可将模型实际展示，是信息数字化表达的典型技术方案。通过所建设的信息模式，在反映项目实体与功能特性的同时，也起到了连接项目周期不同阶段数据与资源的重要作用，现已被各个项目建设方普遍使用。作为具有单一工程数据源特点的技术，BIM技术的应用真正实现了解决不同工程数据之间的异质性与全局共享目标，并提供了周期动态信息创建与综合管理的完善支持条件[1]。再加上所提供建筑信息模式在设计、建设以及管理环节充分凸显了这一数字化优势，在集成环境管理方面同样起到重要作用，是显著提高建筑建设效率与整体质量的重要技术类型。BIM技术所使用的三维立体设计方案具有完全替代传统二维设计的特征，是将建筑行业整体建设水平予以全面提升的关键技术类型。由于BIM技术与当下建筑行业整体要求的环境保护要求相匹配，可在满足建筑建设现代化要求的同时，起到加速行业升级与转型的重要作用。
1.2 优势分析
相较传统技术，BIM技术的应用优势主要体现在其协调性与高度模拟化两个方面，且达到了信息实时共享与远程操作的目的，使得在建设环节的时间成本与人力成本大大缩减[2]。此外，BIM技术的广泛应用同样解决了传统技术应用环节动态实时管理性严重不足的问题，可视程度的全面强化使得工程造价与成本数据分析同样有了完备的条件支撑杆。由于BIM技术的应用特性，使得其能够在决策阶段针对所提出的一系列建设方案的应用效果与科学性表述予以全面分析，进而保证最优方案的选择有效性。尤其是在项目设计环节，更可将所有信息归于模型以直观性表达方案的应用优缺点[3]。工程进程的实时模拟，同样是BIM技术的应用优势之一，基于所测算数据可整理出完整的建设清单，从而为企业提供完备的决策依据，把控施工进度与成本耗费，继而为结算中的款项支付环节模拟提供基础条件，从而大大降低了工程延期或款项延迟交付等问题的发生风险。
2.1 可视化
二维平面方案是传统树立工程模型设计所使用的普遍方式，使得所最终呈现的模型不具有三维效应，或效果较弱无法表现建筑设施设计有缺陷。而在BIM技术的应用条件下，由于设计出了三维模型，即可基于BIM数据库快速查找相关的建筑建设信息，从而制定出完整的成本方案，为后续实际施工奠定基础。
2.2 协调性
作为BIM技术应用的显著特性，协调性的技术应用优势主要体现在业主方、设计方以及施工方之间的工作配合。初期设计阶段，若不同设计单元之间缺乏必要沟通，或工作数据共享较少，则可能会在后期出现配合问题，需要耗费大量时间与经济成本对方案进行修改。而若应用BIM技术，则可充分发挥其协同应用优势解决此类问题，以软件自动检查的方式出具各个阶段的工作协调报告，通过专业分析以快速定位其中的问题，为保证问题的控制及时性提供完备条件[4]。同样，在后期施工过程中，BIM技术应用的协调性优势同样起到了劳动力分配、资金科学调配等作用，进而在提高工程建设效率的同时保证施工质量。
2.3 仿真性
基于BIM技术，在设计出建筑模型的同时，也可对水利工程建设完毕后的功能流程予以模拟。无论是设计过程、建设过程，还是后续的保养过程，均可从实践、成本等角度对过程予以全面模拟，所得出的相关模拟数据可为施工管理人员的施工过程提供基础条件，为全面把控时间成本与资金成本奠定基础。
3.1 施工现场申请规划
由于水利工程的建设特殊性，相关人员在施工环节需要有充足的施工时间用以保证施工效果。为缩减施工时间，建议在施工前期基于BIM技术构建三维模型，从而保证工程施工全流程直观展现出来，奠定顺利推进后续建设进程的基础。所构建出的三维模型，应保证能够完全模拟项目的内部结构，并联系模型特点对设备与材料进行针对性改造，确保所出具设计方案具有可操作性[5]。此外，在对建设场地进行规划时，同样可以联系施工效果展开对模型的模拟工作，为后续工作推进提供完备的材料与设备，并保证人员配备的科学性与有效性。
3.2 施工设计
强大的地形处理功能使得BIM技术可在枢纽布置与立体施工规划方面提供完备的地形数据，并在联合AIM后完成直观建模与数据分析任务，让场地规划更为轻松，并将设计意图完全融入模型中以全面传递，为后续多方案比选提供基础条件。枢纽建模布置、厂房几点以鞥均需要严格遵循专业标准以达到水工、机电以及金属结构之间的建设平衡，从而充分发挥模型与施工总布置的联合优势。以基础开挖设计规划环节为例，所建立的三角网数字地面模型，可通过对坝基开挖环节的曲面设计，用以测算具体的工程量并绘制施工图纸。水利工程中关键的大坝结构、厂房等皆可使用三维体型建模方案，实现对坝体参数的设计工作。基于系统施工组织展开总方案布置工作，可在联系BIM模型后，共同推进MEP等设计进程，避免耗费不同专业的设计时间，提高设计效率。施工总布置的三维呈现将应用全过程予以完美展现，其中的施工导流环节，更可确保围堰、隧道以及闸阀等设施的三维设计效果，以制定出切实可行的科学导流设计方案，将场景中的多源三维设计转化为三维数据，以起到关联数据信息管理的作用。
对道路边坡等结构进行设计的环节，基于BIM技术可以装配模型从而将道路挖填曲面动态生成，继而获取道路工程量的相关计算数据，完成相关内容的概念化表达。联系数字地面模型的参照背景，可达到对料场与渣场的三维设计目的，并保证工程量的计算效果，为后续内容的直观表达与综合信息智能化管理奠定基础。构建的工厂与场地模型，不仅参数造型骄傲为复杂，且需求机械类型繁多，因此需要使用BIM技术制定施工设施的部署方案，以保证设计完整性。在施工营地中，所进行电费布置主要为场地与营地建筑，可联合使用CAD技术制定二维规划方案，从而达到对生活区、生产区的科学布置效果，将设计意图予以直观展现。
总体设计过程中，施工总布置设计集成具有繁琐特点，基于BIM技术所建设的信息化模型，可实现设计文件与设计信息的关联，并保证同步效果。基于模型碰撞检查、综合校审等内容，可整合信息化与可视化的BIM技术优势，从而有效提高设计质量与设计效率，缩减不同专业之间进行沟通交流与设计协同的工作成本。施工总布置的三位一体信息化设计环节，可基于模型信息化集成，完成对整个工程的全面信息化与可视化转换任务，并在技术漫游功能的帮助下，贯穿整个坝体到施工区的建设流程，为确保对项目建设细部情况予以全面了解提供帮助，且可同步输出最终的高清设计图，或制作视频文件以方便后续的工程建设。
3.3 可视化模拟施工
二维模型的使用限制颇大，使得其在面对复杂的水利工程设计任务时无法保证任务的完成效果。而若仅仅依靠三维模型却难以获得具有可靠性与准确性特点的现场数据，此时即需要根据情况选择使用CAD或其他设计软件，配合BIM技术对将项目整体情况予以充分反映，为整体控制建设提供基础条件。对于水利工程来说，其可视化模拟施工主要依靠施工模型，而构建模型的优势主要体现在以下四点：第一是数字地形模型构建。施工前工作人员需要对地形进行查看，并基于可视化模型将地形数据以3D模型的形式予以展示，为后续施工提供参考条件；
第二是对动态地貌的充填，从而保证后续地形填埋与结构开挖的科学性[8]；
第三是混凝土大坝固体形式可能会由于服务时间延长发生改变，针对这一问题，建议构建基于混凝土大坝特点的动力模型，以降低孔结构变形风险；
第四是对土方工程采用DAMS构建方案，继而保证可视化模拟构建效果。
3.4 水利工程造价管控
由于水利工程建设覆盖面较广且需要的资金投入较大，对人员专业性有着极高要求。再加上水利工程结构颇为复杂，其中的水电站、泵站、水库等设施，连接管线较为密集，需要对设备、水工结构以及地下工程予以充分考虑，若仍然采取传统二维设计方案，图纸所展示的效果并不全面，很容易发生各个设计环节相冲突的情况，继而增大设计变更风险，甚至伴随工程量漏计、重计等问题，产生大量无效施工成本继而造成投资浪费。而若采取BIM技术，则可在协同设计与三维设计的帮助下解决此类问题，充分发挥BIM技术设计软件设计优势，即可建立包含设计、施工以及造价管理人员的协同平台。对于设计人员来说，可在不对原本的设计习惯予以改变的情况下，绘制二维图纸，并经由软件转化生成三维模型，且能够为后续施工环节提供专业的包含BIM新的全面布置条件图纸，强化各个环节之间的专业沟通，为实现各类工程信息之前的紧密连接目标提供完备条件。
水利工程造价管控具有层次性、个别性、动态性特点，传统造价管理方式已然无法满足现代化水利工程建设需求。若能够使用BIM技术对下公募造价管理信息予以管控，将表现出以下几点优势：第一是将造价管理工作的整体效率予以提升，且保证了造价管理的准确性。基于BIM技术可建立三维模型以达到对各类构件的准确识别目的，从而计算出具体的工程量，并充分考虑了结构设计的动态变化情况，有效避免了算错或漏项问题，将清单计价工作的展开优势予以充分发挥；
第二是基于BIM技术所进行的模型碰撞过程，可提供检查工具优化方案，继而将工艺管线之间的结构冲突予以消除。在这一环节，造价工程师同样能够与设计人员展开协同工作，从造价控制角度比选各类施工方案与所使用的施工工艺，为保证对设计变更的有效控制效果、降低整体工程投入提供完备条件。相信随着BIM技术的逐渐完善，其实际应用在工程造价管理环节的机会也将越来越多，继而对造价管理环节进行全面改革。从实际的技术应用请款来看，协同设计的造价管理优势使得工程造价管理准确性与及时性获得了全面保障，具有值得全面推广的应用价值。
4.1 决策阶段
业主需要在水利工程设计前期预先明确工程定位与投资情况，并组织施工部、设计部以及财务部就资金投入比例进行沟通。若在未能完全考虑相关问题的情况下贸然变更部门数据，则关联部门的工作流程也将受到影响。而若将BIM技术应用于项目决策阶段，可实现部门之间的动态信息快速共享，确保信息获取的异质性使得各个部门可对数据变更做出迅速反应，从而保证决策的有效性。以项目可行性分析环节为例，需要对工程建设规模与规划予以确认，且需要考虑到持续产生熊阿姨，若参考图纸不完善，将影响到预算编制与会计工作。若能够在这一环节应用BIM技术，则可预先了解工程所处环境情况、项目给该区域带来的经济影响等，继而保证成本估算的准确性与利润判断的科学性。
4.2 设计阶段
基于BIM技术可针对水利工程规划与设计环节构建相应模型，从而保证对工程规划设计整体情况的了解全面性，为后续优化设计内容提供精准条件。导致水利工程规划与设计环节出现错误的主要原因，是设计沟通平台之间的不统一情况，使得各个设计人员之间的沟通交流不及时，从而带来多种建设安全隐患。若能够将BIM技术融入其中，则可基于三维模型预设规划结果，从而确保对规划中存在的问题纠正得及时性，消除规划隐患。
综上所述，由于水利工程的地形条件颇为复杂，且水工结构具有多样性，因此建设难度较大。若能够在工程建设管理环节融入BIM技术，即可在技术的高仿真模拟与专业协同等优势的发挥条件下，达到各个部门之间的工作协同与信息共享目的，继而消除部门之间的工作隐患，为水利工程在信息化建设领域的未来发展奠定坚实基础。
猜你喜欢水利工程环节模型必要的环节要写清小学生学习指导(高年级)(2021年3期)2021-04-06重要模型『一线三等角』中学生数理化·七年级数学人教版(2020年10期)2020-11-26水利工程存在的安全隐患及对策中华建设(2020年5期)2020-07-24重大水利工程复工风采水利建设与管理(2020年5期)2020-06-18重尾非线性自回归模型自加权M-估计的渐近分布数学物理学报(2020年2期)2020-06-02营改增对水利工程造价的影响水利规划与设计(2020年1期)2020-05-25在农民需求迫切的环节上『深耕』今日农业(2019年16期)2019-09-103D打印中的模型分割与打包光学精密工程(2016年6期)2016-11-07FLUKA几何模型到CAD几何模型转换方法初步研究核科学与工程(2015年4期)2015-09-26现代学徒制管理模式及其顶岗实习环节学习月刊(2015年10期)2015-07-09本文来源：http://www.triumph-cn.com/fanwendaquan/gongwenfanwen/2023/0728/92457.html