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摘要：BIM技术将工程项目中各种信息有机整合成一个整体，并通过多维度、可视化的立体模型展示。结合BIM技术发展现状，介绍了BIM技术的特点，如具有贯穿水利工程项目全生命周期、立体可视化展示建筑物三维模型等、通过模拟碰撞对项目管理进行优化等。在水利工程施工特点分析的基础上，指出BIM技术对整个水利工程建设过程可以进行整体控制，在进度保证、施工工序优化、施工管理优化、施工协调优化方面具有优势，同时指出了BIM技术在水利工程应用中存在的问题。
关键词：BIM技术；水利水电工程；施工管理
引言
当前，水利水电工程施工技术正朝着信息化和数字化的方向发展，其中最突出的体现就是BIM(建筑信息模型)在施工中的应用。BIM是一种三维施工模拟信息技术，其对工程建设各方面的数据进行有效提取和采集，并通过专业软件对其进行加工整合，最终以三维信息模型的形式立体展现出来，从而实现工程建设的可视化管理，有效提升工作效率，促进工程建设管理各方面的优化。水利水电工程建设中通过建立BIM施工模型，可将施工进度的时间参数与施工3D模型相关联，同时集成质量安全、资源供给、成本变化、场地布置等信息于一体，进行施工过程可视化模拟，做到基于BIM的施工进度、质量、成本和安全等方面的动态集成管理。本文主要结合水利工程中的河道工程，对BIM的应用进行阐述。
1BIM的概念及特点
BIM技术通过一系列软件和数字转化技术，将工程项目中各种信息有机整合成一个整体，并通过多维度、可视化的立体模型展示。BIM模型是一个各类信息综合而成的载体，通过这个载体，参建各方主体可以通过网络平台随时共享资源，并可根据需要，在项目不同阶段对BIM模型进行插入、提取、更新和信息修改。与传统的CAD图相比，BIM模型除了在空间上达到三维外，还引入了时间、造价、安全管理等其他维度的信息。(1)贯穿水利工程项目全生命周期。在相同的BIM建模软件和标准要求条件下，一个综合性项目可以在规划阶段、设计阶段、施工阶段，乃至运营维护阶段等各个生命周期，共用同一个BIM模型，并且参建各方可以在确立的模型上根据自身任务的不同，结合实际情况进行修改，达到全方位、全历程的设计和模拟。(2)立体可视化。BIM技术最大的优势是可以整合相关数据，直接构建建筑物的三维模型，甚至是四维(进度)、五维(进度、造价等)模型，从而实现整体布局到构件、施工过程的全部可视化。参建各方可以通过共享平台，在自己的终端上直观看到建筑物或构件整体成型后的样子，从而方便沟通讨论，避免了在信息传递过程中，拟建建筑物→设计师二维图纸→施工方三维建筑施工→建筑物成品，经历两次二维、三维信息的转换，出现信息传递的偏差。(3)模拟碰撞与优化。BIM技术一项最基本的应用就是对施工过程进行多方位、全过程模拟，这其中不但包括建筑物及构件模拟，还包括施工平面布置模拟、施工进度控制模拟，乃至建筑物建成后的管理及检修过程模拟。通过直观的模拟碰撞，提前发现问题，并通过项目管理优化，进而加强对施工过程中成本与工期的控制等。
2BIM技术在水利工程施工中的应用
2.1BIM在质量管理中的应用
运用BIM模型系统进行虚拟排布，可以将施工质量隐患在施工前进行排除。水利水电工程中大型设备安装工程较多，利用BIM模型进行碰撞检测，能够提前解决不同安装构件间的碰撞问题，并且工程技术人员还可以从三维的视角对设计图纸进行更加高效直观地校审，事前就避免了空间碰撞与冲突，防止因设计错误而造成施工中安装工程的返工［5］。
以河道工程中常见的挡墙施工为例，利用BIM技术对挡墙止水带与挡墙钢筋做碰撞检查，通过对模型的碰撞，找出具体碰撞的钢筋位置，从而避免在实际施工中钢筋穿过止水带的问题。事前控制:技术交底中通过BIM技术用三维模型取代传统的平面图纸，在工程施工前通过三维模型可以将可能发生的工程难题、安全和质量问题提前模拟出来，给现场技术人员交底，提高交底的感观性和时效性，见图2。事中控制:在各分项工程施工时，施工技术人员可实时对照工程三维模型进行各分项工程的技术控制，避免对照传统图纸的繁杂性，大大提高施工指挥效率和指挥准确性，还可以利用移动终端在施工阶段采集整理施工现场数据，形成现场质量缺陷实时、准确的数据资料，即时导入BIM模型进行关联，对施工过程中出现的质量缺陷及时进行统计和分析。事后控制:在质量检测验收时，无论是施工单位还是监理单位都可以及时将验收的数据信息导入到模型中，工程参与各方通过BIM系统可以在工程建设全过程跟踪掌握施工质量信息，对工程质量进行动态监控管理。
2.2进度保证
采用BIM技术建立建筑物或者枢纽的三维模型后，结合施工进度计划，可以建立综合了时间维度的4D模型;再结合工程量及造价信息等，还可以实现5D建模，进而更加形象地展示项目不同时间阶段的施工情况，对项目建设全过程进行模拟。据此，可以更好确定项目节点，并适时调整，以获得最优施工方案。对于重点、难点部位，结合BIM技术可以实现可视化模拟施工的特点，能够更加合理的进行施工平面布置规划，使材料的运输堆放、施工机械的使用情况等一目了然。同时通过BIM技术特有的碰撞检查，可以提前发现施工过程中有可能产生的冲突，并给出解决方案，从而达到时间、资源最优化配置的目标。
2.3BIM在安全管理中的应用
水利水电工程施工现场通常非常复杂，危险源分布在各专业工程和各个部位，加大了安全生产管理的难度。借助BIM技术对危险源进行科学管理，可在模型上定位好危险源，规定安全员每天必须在规定的时间范围内去巡检，并且把安全巡检过程记录上传到BIM协同管理平台，实现危险源信息可追溯，达到对危险源的安全管控。利用BIM技术可视化的优势，在动态仿真中帮助施工人员清楚地认识到危险源，及时采取相关防范措施。对模拟中发现的危险因素，根据危险等级抄送给对应的责任人，要求责任人去整改，整改之后将整改结果录入平台，形成问题的闭环，既可以实现对危险源的有效管理，又有利于人员安全意识的养成。另外，在可能有危险源的地方安装视频监控设备，遇到危急情况时发出警报，提醒相关人员及时进行处理。人员安全教育培训与交底是事前控制安全风险的控制措施之一，借助BIM技术可以通过VＲ仿真模拟或者安全体验馆进行安全教育培训，替代以前建立实体安全区域体验的模式，使体验的效果更逼真。参加培训的每个人员都对应一个身份证二维码，扫描相应的二维码就知道培训的对象是什么角色(管理人员、班组长、技术人员等)，然后对其进行针对性的安全培训。还可以将施工人员的年龄、血型、岗前培训、岗位证书、班前安全交底、安全技术交底登记、培训考核成绩、退场登记等信息加入到二维码中，将二维码贴在培训档案上或者贴在安全帽上，扫描之后就可以查看具体的信息，实现对施工人员的精准管理。
结语
综上所述，水利工程是重要的基础设施，在保障国家水安全方面发挥着重要作用。为充分发挥水利工程应有的效益，应重视全生命周期管理理念的落实，积极推进BIM技术的运用，构建完善的管理系统，为项目设计、施工、运营管理等提供可靠支撑，切实保证工程顺利完工、正常运营，发挥相应的发电及水资源协调等功能。
参考文献
[1]王宁，陈嵘，杨新军．基于BIM技术的水利工程三维设计研究与实现［J］．人民长江，2017(增1):162－165．
[2]邓竣文，郝鑫．BIM技术在水利工程设计中的应用研究［J］．科技创新与应用，2019(34):154－155．