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摘要：水利工程具备地形条件复杂、设计专业广、图纸信息繁冗、土方量计算难度大、设计造型独特等特点，为了适应水利工程特点，满足工程设计与施工管理工作需求，采用建筑信息模型是必要的，利于保证水利工程质量。本文主要对BIM技术在水利工程中的应用进行分析研究。
关键词：水利工程；BIM技术；应用研究
一、BIM技术概述
虽然BIM技术在水利工程管理中展现出了明显的优势，但是BIM技术并非适用于所有的水利工程项目。而哪些水利工程项目能够应用BIM技术以及将BIM技术引用到何种程度，是水利工程管理工作者在工程决策阶段就需要确定的内容。在此过程中，水利工程管理工作者需要对水利工程项目中的各个因素做出判断，比如，水利工程项目中的是否具有复杂的部件和构建，项目是否具有较高的重要性，项目是否需要进行高强度的后期运营维护，项目管理者是否具有具备运用BIM技术的能力，以及BIM技术是否能够在水利工程项目中进行重复利用。在对这些因素做出判断的基础上，水利工程项目可以对三种应用方案做出选择，即将BIM技术全面应用到水利工程项目当中，将BIM技术应用到水利工程项目特定的分部分项工程当中，将BIM技术应用到水利工程施工中。选用第一种方案的水利工程项目需要具备三个特点，即水利工程项目具有较大的规模、包含较多复杂的供需，并且BIM技术能够得到较高的重复利用。如果水利工程项目没有具备这些条件，则需要对其他两种方案做出合理选择。当然，无论是选择何种BIM技术应用方案，都需要以技术可行性和经济可行性作为基本前提。
二、BIM技术在水利工程中的应用现状分析
2.1缺乏成熟的政策环境支持
BIM应用于水利项目水利工程在我国有着悠久的历史，但从目前水利工程发展来看，相关技术水平一直较为落后，尤其对于传统施工工艺的依赖以及技术人员的传统施工思维和设计方案等都严重制约着水利工程技术的完善。BIM的出现虽然在一定程度上为水利工程项目施工提供了更加先进的施工手段，但由于我国在BIM技术使用规范和应用模式等方面缺乏成熟的法律法规保障，导致该行业人士在工程技术管理环节仍旧难以接受以BIM技术替代传统思维。政策环境不成熟，直接导致了BIM技术在水利工程项目中推广受阻。
2.2缺乏成熟的技术应用环境
BIM技术的使用会涉及到多个行业、多个单位，而目前我国使用的BIM软件多是由外国引入，在信息安全、本地适用性等方面都存在着很大的弊端。加上国外引入软件的使用成本过高、模型间的交互能力不足，会直接导致BIM软件在我国水利工程项目中的使用屡屡受挫。水利工程自身具有规模大、结构复杂的特点，这就导致BIM软件对计算机的要求很高，如果无法匹配相应的技术设备，将导致BIM的使用并不流畅，其操作优势和技术优势将得不到展现。因此，技术应用环境不成熟，也直接导致了BIM技术在我国水利水电工程中的应用不畅。
三、BIM 技术水利工程中的应用研究
3.1地形BIM模型
地形模型是用来描述水利工程施工总布置的基础，通过建筑信息模型构建水利工程地形 BIM 模型。具体步骤如下：
（1）收集整理原始数据资料，并进行分析。对河道地形等高线进行整理，检查等高线数值是否准确，若发现问题，及时予以修改，避免模型生成后与实际产生偏差。（2）根据等高线创建曲面，用不规则的三角网描述曲面。三角网描述的曲面是有缺省的曲面，可以反映的地面高低起伏变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆检查后，若发现曲面高程过高或过低，要及时进行修改，以便生成符合要求的高精度地形模型。（3）对等高线、曲面等进进行修改调整后，再次进行分析，按照正确数据生成地形BIM模型，使之符合实际地形。
3.2建筑物 BIM 模型
水利工程建设涉及坝体、闸门及工作室等诸多建筑物，对这些建筑物建立数字信息模型实现可视化设计与施工管理的基础，其中坝体建筑物BIM模型构建最关键。在水利工程建筑物BIM模型建立上，目前我国还未形成规范的标准，实际工作中可以结合以往工作经验进行建筑物BIM模型构建，具体步骤如下：
（1）确定水利工程建筑物BIM模型等级和精度。由于我国在水利工程数字模型建立方面没有明确规定，可参考建筑工程数字模型等级和精度确定水利工程建筑物BIM模型等级，技术人员可以根据水利工程施工设计（2）对水利工程概况进行详细了解，掌握水利工程施工设计的详细要求，同时搜集相关信息，完善CAD图纸。（3）合理分配工作，要求各专业人员做好各自工作。水利工程建筑物的构造、型式、尺寸等信息，与所在地形、地质、水文等情况密切相关，造型设计往往很独特，各构件不具备通用性。在建筑物BIM模型中，构件被称之为“族”，以族为单位建立BIM模型，实际建设中则以构件为基础，拼装成一个整体的建筑物。（4）对图形和信息进行管理。进行图形管理的主要目的是确定模型配色和线型，而信息管理目主要是确定模型的几何信息和非几何信息。其中，几何信息有形状、坐标、尺寸等，非几何信息有设备参数、成本价格等。（5）模型审核。建筑物BIM模型建立后，对其质量进行审核。审核项目包括是否达到模型最初建设标准、构件定位是否准确、节点设计是否与施工设计图纸一致等。确认达到模型质量标准后，才能用该模型指导设计与施工管理等工作。
3.3工程设计
由于水利工程的复杂性，工程设计与多个专业相关，要求各专业协同设计，优化工程设计方案。建筑信息模型为水利工程协同设计提供了一个平台，各专业利用建筑信息模型的可视化、协同管理等功能，协助各专业人员进行工程设计，加强了各专业之间的联系，可以减少设计错误率。而且，建筑信息模型具备碰撞检查功能，通过这一功能可以自动化进行设计检查，减少人工工作量，提高设计精度。
（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。
（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。
结束语：
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。
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［4］石俊杰．水利工程设计应用BIM技术的思考［J］．上海水务，2015(04):40－42
论文作者:莫彪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/4
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