上海海防水利工程有限公司 201900
摘要：近年来，随着国民经济水平的不断提高，建筑业发展如火如荼。作为工程建设行业的重要组成部分，水利水电工程也呈现出快速发展的态势。然而，由于工程规模大、结构复杂，水利水电建设工程面临着巨大的考验。BIM技术为水利水电工程的高质量、高效率提供了更可靠的保证。然而，由于BIM技术发展环境差，缺乏相关制度，BIM技术在水利水电工程中的应用常常受到阻碍。本文将以我国BIM技术在水利水电工程中的发展现状为基础,分析其推广的主要障碍,以期从实践角度提出相关解决对策和建议。
关键词：BIM; 水利工程; 施工管理; 模式; 流程;
1 BIM技术下的水利水电工程
1.1 动态填挖
在水利水电建设过程中，经常会遇到一些不适宜的地质条件。此时需要对地形进行动态填挖，以满足实际施工要求。这项工作的发展更为复杂。将BIM技术应用于其建模，可以更清晰、准确地判断施工工艺和施工过程。首先，在填挖前对坝面进行设计。其次，BIM技术的集成可以保证原工程设计的准确性，保证工程设计的安全性。
1.2参数化三维建模
在设计过程中，BIM技术的应用主要体现在数字模型方面，也可以称为数字地形模型。通过专业设计师建立地形模型，对水利工程及施工现场的总体布局进行模拟演示，以更直观的方式解决地面变化问题，为施工人员提供准确合理的施工方案。首先，工程设计人员将编制标准图纸、相关参数、相关公式进行整理、分析，编制具体的作业流程、设计资料和作业流程图，提交专业设计人员。其次，基于BIM技术，设计人员根据提供的构件图、流程图和计算公式，在计算机系统下进行二次开发，整理出水利水电工程结构的相关参数，为参数设置提供初步准备在工程建设过程中。最后，设计师根据三维地形了解路线。通过在设计平台中输入相应的信息，调用库中的三维构件，通过计算分析，快速建立水利水电工程三维模型。
2 BIM辅助施工的功能特点
2.1 可视化
与传统建筑行业的二维设计图纸或三维模型相比，可视化4D施工信息模型能更直观、准确地还原施工过程，并能及时查询和扩展施工信息。它依靠建筑实体数据生成一个涵盖施工阶段各种信息的高仿真模型。所有参与施工的人员都能直观地了解建筑模型。同时，通过可视化模型可以进行技术讨论、会议决策和方案比选，大大提高了施工期的施工管理和信息交流效率。随着BIM可视化的不断发展和完善，它不仅可以以报表或效果图的形式生成，还可以用于项目设计、施工和运营过程中的沟通、沟通和决策，为建设项目管理提供更多便利。
2.2模拟
BIM的核心技术是能够前瞻性地模拟建筑材料、设备、工艺、成本和不安全因素，对工程的各个方面进行优化，形成“模拟优化”循环，最终得到最优方案。在急诊科的设计阶段，可以进行热模拟、节能模拟、应急疏散等一系列模拟，在施工阶段，BIM可以在三维模型和开发时间的基础上进行4D模拟，从基础上进行基础施工模拟。施工组织设计，为指导施工提供更科学合理的方案，并可在BIM的基础上进行5D仿真，达到有效控制成本的目的；在运维阶段，可以模拟一些紧急情况，有效控制突发事件。
2.3协调
在建设项目中，所有参与项目建设的主体都需要不断的沟通、合作和协调，使项目建设有序进行。但各环节复杂，人员结构不均衡，协调工作需要大量时间。同时，协调工作中的责任和利益划分，必将影响到工程的工期和质量。BIM模型可以在建设项目开工前协调各专业的冲突问题，将这些协调信息存储在BIM数据库中，并利用这些数据有效地解决前期的冲突问题，减少协调工作量。
3BIM系统在水利水电工程施工安全管理中的应用
3.1 水电工程安全管理BIM模型的建立
安全管理一直是水电工程项目管理中不可忽视的重要内容。管理的重点是风险因素的识别、判断和安全事故的预防。在过去的水利水电建设过程中，虽然采取了必要的安全管理措施和手段，但效果并不明显。一些施工人员专业性不强，安全意识淡薄，不能及时有效地识别施工过程中的安全隐患。项目安全规划与管理也存在偏差，导致安全事故频发。利用BIM技术建立安全模型，可以在正式施工前整合工程信息，全面了解工程实际情况，科学设计项目方案，做好项目策划，有效避免施工安全风险的发生。BIM可以避免施工过程中发生事故的可能性。同时，可以采取有效的控制措施，将事故的影响降到最低。水电工程建成投入使用后，可以利用BIM模型了解水电站的运行状态，进行检修工作，保证工程的良好运行状态，提高使用寿命。
3.2基于BIM技术的安全检查流程
BIM技术支持下的水利水电建设安全检查分五步完成。具体流程如下：第一步是制定规则和标准，既满足相应的使用条件，又保证相关属性之间的适应性，使BIM模型具有自动检测的功能，能够详细、全面地反映安全措施。第二步是建立模型。不同模型的属性不同。因此，有必要了解标准车型各部分的所有基本信息，包括名称、类型、属性、身份证号、创建时间等，为安全检查的顺利开展提供依据。第三步是进行检查，以机械代码的形式翻译规则和标准，向安全管理人员提供可读的数据，然后结合完成的工程模型进行安全检查。第四步是生成检验报告。报告表格包括检查表和视觉安全防护设备。第五步是制定安全措施。采用BIM模型模拟安全措施的应用效果，为决策者提供可靠依据，提高安全措施的有效性和可行性，保证安全管理决策的准确性。
3.3 基于BIM技术的施工安全评估指标
为了充分发挥BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的价值和作用，应在施工初期对BIM模型设定的安全规则进行检查，并通过仿真来判断工程设计的可操作性。原有的施工安全评价是在众多专家的配合下完成的，存在效率低、成本高、准确度不够等问题，无法获得更客观的施工安全评价结果。如果用BIM对结构的安全性进行短时间的评估，也可以在较短的时间内提高评估结果的安全性。在实际应用过程中，应综合考虑水利水电工程的人为因素、环境因素、设备因素和安全管理因素，构建施工安全评价指标体系。在法律规定的基础上，对复杂问题进行分析，根据专家意见得出最终的施工安全评价结果。
3.4基于BIM技术的施工安全评估算法
在长期的研究和实践过程中，施工安全评价方法得到了改进和优化，并日趋成熟，方法类型也越来越多样化，适用于不同类型的工程项目。目前，BIM技术中常用的施工安全评价方法有四种：第一种是层次分析法（AHP）。通过定性分析和定量分析的综合运用，根据分析结果中认同某一观点的人数，反映人们的主观意识，得出分析结果。第二种方法是采用神经网络分析方法，在整个施工安全管理系统中引入知识系统，并通过不断学习更新原有的知识系统，根据系统的动态变化做出科学的评估。第三种方法是模糊综合评价法。在应用过程中，采用定量分析方法综合模糊矩阵之间的关系，并根据综合结果对施工安全进行判断。第四种方法是基于灰色理论的灰色关联分析，然后用半定量半定性的方法对研究结果进行描述。
结束语
结合水利工程建设管理的发展现状和BIM技术在建筑业辅助工程管理中的独特优势，在水利工程项目管理模式的基础上，较为系统地分析了BIM的应用，介绍了BIM团队，设计了BIM团队与管理团队合作的应用模式，在此模式下构建了仿真BIM系统和实时BIM系统平台，将两个子系统分为相应的数据层、处理层和应用层，从数据采集整理、仿真和实时BIM模型构建、工程应用等方面实现了全方位的工程管理。
参考文献
[1] 何关培.BIM总论[M].北京:中国建筑工业出版社, 2018:15-20.
[2] 刘智敏, 王英, 孙静, 等.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J].北京交通大学学报, 2019, 39 (6) :80-84.
[3] 冀程.BIM技术在轨道交通工程设计中的应用[J].地下空间与工程学报, 2019, 10 (增刊1) :1663-1668.