基于BIM技术的可视化水利工程设计方针

基于BIM技术的可视化水利工程设计方针

刘俊

青海晟禹水利水电设计有限公司青海省西宁市810000

摘要：水利工程项目规模巨大，施工难度大，工程信息覆盖面广，信息量大，合理应用BIM技术是保障水利工程施工进度，确保工程项目质量，优化施工方案设计的重要手段。BIM技术能够加强水利工程施工动态信息可视化建设，通过构建三维可视化数字模型，结合施工方案设计，能够直观准确的呈现立体的施工动态进展，有利于提升施工建设与管理工作水平，保障了水利工程项目的安全性、稳定性、高效性。文章基于BIM技术的可视化水利工程设计方针展开论述，探讨BIM技术在水利工程项目中的具体应用，提出几点意见与建议，以供参考。

关键词：BIM技术；可视化水利工程；设计方针；仿真应用；

水利工程可视化设计是新时期工程项目建设提出的新要求，在水利工程施工开展的过程中，各个施工环节会涉及到大量的信息，有些工程项目细节问题的信息需要及时交流汇报处理，以便于变更施工设计，否则会影响施工质量与进度。BIM技术的应用能够有效管理水利工程项目中旁系复杂的数据信息，呈现施工动态建设，直观地显示出施工过程中存在的问题与细节失误。BIM技术应用三维可视化水利工程方案设计，能够通过数据软件立体地表现出3D施工进展，并且对数据细节合理调整，能够通过数字软件模拟出工程建设效果，本质就是通过图像的形式，加以计算，优化施工方案设计。BIM技术在可视化树立工程建设过程中能够降低劳动强度，缩短工程项目建设周期，促进各个部门协调与信息交流，推动现代化工程建设。

一、BIM技术发展历程及模块的主要构成

BIM技术（BuildingInformationModeling建筑信息建模）其内容是指建筑工程项目中的施工建设通过数字3d软件构建几何信息模型，通过对施工信息、施工设备、施工进展以及施工技术工艺的细节渗透，能够使得数字软件进行动态效果预览，使得建筑在建成之前，相关利益方就能对整个工程项目的成败作出完整的分析和评估。从而优化水利工程建筑方案设计，便于集中管理，提高工程质量。BIM技术在水利工程设计中的应用主要包括：CAD工程设计、Civil3D地形处理、Revit建筑结构设计、AIM快速表现、Navisworks施工动态模拟等几大内容。具体应用见图1。

二、BIM技术在可视化水利工程方案设计中的应用

基于BIM技术在可视化水利工程方案设计中的应用大体包括几个核心重要工程项目的信息收集与模型建设，诸如大坝的建筑结构总体建模、细节问题与特殊地形的结构设计处理、厂房结构、水利机电设备的应用效果。通过BIM技术的合理应用，运用CAD水利工程绘制三维建模构建工程项目立体效果。将现实因素中的信息与数据汇集整理编入程序软件，对工程项目施工进行动态预览。BIM技术在水利工程方案设计中主要过程可以概括成：构建立体可视化模型——对施工布置、进度与技术工艺进行仿真分析、演算推导——评估后续施工效果，有效决策。

三、BIM技术在可视化水利工程施工布置中的应用

BIM技术中的AIM软件能够通过在数字软件中输入相关数据，快速模拟施工现场环境的布置，对地形、地质、气候环境等自然因素仿真模拟，设立多个模块进行虚拟演算，比较不同的建筑工程方案的差异性。Revit模块的建筑结构建模能够对不同施工环节、施工阶段的混泥土结构模型进行预设，在AIM模块中快速展示，有利于体现各个施工阶段中的施工进度。不但能够在施工细节问题上选取合适的施工技术工艺，而且能够模拟出相应的事故风险，模拟相应事故，提前做好风险预防工作。

四、BIM技术在可视化水利工程导流三维动态中的仿真应用

水利工程建设相较于一般工程项目建设还有许多影响因素，其中最重要的就是作为工程主体的水流流势与水量大小。作为随机性较强的自然因素，BIM技术在水利工程设计方案中要让工程项目建设与地质水文相协调。通过对水利工程中的水坝数据与当地水文、地形地貌、地质资料、区域性气候与自然特征相协调，制定出相应的数据方案与图纸，通过BIM技术进行仿真模拟，确认可行性与实用性，最大程度上避免工程安全事故的发散。通过比较施工导流的方案设计，施工导流过程复杂，并且导流方案缺少实际性的证明，要想分析应用价值必须要基于BIM水利水电工程施工过程可视化仿真技术，通过虚拟演算模拟出实际效果，提高方案的准确性。

五、BIM技术在可视化水利工程中混凝土石坝的施工应用

混凝土原材料作为工程建设的基础，在水利工程项目建设中，某些工程环节必定要长期接受水流冲蚀，由于无法了解实际的应用效果，所以在前期施工中需要确保施工材料质量控制的精确性。对于施工现场环境、预应力、浇筑设备等多方面因素的考量，还要对混凝土石坝的配比、浇筑的方式、施工条件与施工环境的限制因素进行分析。

水利工程混凝土石坝的浇筑原则与浇筑数量是施工难度较大问题，通常是由经验较多的施工人员和专业技术人员分析方案权衡相比，基于工程指标之上，确认浇筑层数与强度。但是这种方法缺少一定的实用性和科学性，随机性和偶然事件无法避免。通过BIM技术的合理应用，输入相关数据进行定量分析，将混凝土上坝施工的动态过程真实地模拟出来，能够准确判断施工各阶段进度和混凝土坝升高过程是否能达到大坝施工的要求。

BIM技术的应用能够对不同混凝土施工方案进行模拟，观察产生的施工动态过程，然后根据不同的施工方案下混凝土的施工进程与施工效果进行各项定量指标检测，提高施工工程的精确性、安全性与稳定性。在计算机系统上输入各种可影响浇筑施工的变量，运用AIM与Revit模块建立一个混凝土坝的施工系统模型，通过相关数字计算软件对水利工程的实际运作想过进行模拟，输入相关方案与参数，能够验算出机械配套的数量最优比、机械的最优利用率、每月的混凝土浇筑强度，并且还能获取对应的施工方案下对大坝进行浇筑施工的详细规划进度表。

六、BIM技术在可视化水利工程中的建筑结构应用

BIM技术还对建筑施工结构的设计有一定积极意义，主要内容在建筑结构的建模、建筑结构方案设计、施工布置、配筋处理等情况有很高的利用空间。Revit模块能够通过建模对建筑材料的适用性与实用性进行比较，比较材料特性与实际用途，比如结构钢、现浇混凝土、预制混凝土、砖砌等多个种类。进行混凝土结构配筋设计时，可以直接利用现有三维模型，选取不同类型的配筋形式转化成施工配筋模型，供后续施工进度模拟。

结语

BIM技术具有强大的三维建模和信息管理统筹功能。根据水利工程具有规模大、建设周期长、涉及专业与参与方多的特点，BIM技术能有效提高设计施工的效率和水平，在实施期间提前减少错误，确保施工进度和质量安全控制，加强信息化交流与管控，提升工程质量，推动水利工程现代化发展。

参考文献

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