张慧萍
临沂市水利工程保障中心，山东 临沂 276000
摘要：近些年来，随着我国经济社会建设的高速发展，使城市化建设的发展得到了巨大的改善，然而，科学技术的不断提高在水利工程中得到了广泛的应用。基于此，本文在BIM技术和水利工程特点的基础上，指出BIM技术在水利工程施工中的具体应用，可为水利水电工程施工质量的提高提供重要的参考依据。
关键词：BIM技术；水利工程；工程施工；应用
引言
随着我国水利行业的快速发展，现代水利工程施工难度、信息沟通量、工程量和复杂程度不断增长。建筑信息模型（BIM）技术的出现为这些问题的解决提供了新思路和新方法。BIM不是一个软件而是一种理念，能渗透到工程的整个生命周期，进一步减少成本和容错率，提高整个水利工程建设效率和质量。BIM技术使水利信息化逐渐得到完善，设计理念和方案可行度更高。BIM技术在我国水利工程中的应用还处于初级阶段，还有很大的使用空间，人们需要进一步研究和发掘，发挥BIM技术的最大价值，加快水利行业的快速发展。
1BIM技术特点
1.1可视化
在传统的水利工程模型设计中，多采用二维平面方案。模型中水利工程的三维效应相对较弱。设计人员进行工程设计时，其设计图纸可能不具有明显特征，而BIM技术下的平面设计是三维图形。BIM数据库的建设可以实现快速收购基本项目信息，并比较项目的计划消费和资本成本与实际施工。
1.2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
1.3协调性
协调性对于水利工程项目来说是重中之重。水利项目结构复杂，设计专业广。传统的设计是各个专业独立设计，缺乏专业间的交流，经常出现问题，因此会影响设计周期，耽误工期。而BIM模型包含各个专业的数据，实现了数据共享，让设计师能在一个数据环境下作业，设计师可以将本专业的设计成果及理念展现在模型中，让其他专业的设计师参考，发现问题，及时协商。BIM的协调性使得各个专业的人可以做到事前商量，大大提高了工作效率。
2水利工程施工特点
(1)政府参与较多。水利工程往往资源投入巨大，工期较长，社会和经济意义同样重大，对建设地乃至国家的影响极为深远，因此往往是政府投资行为。(2)涉及部门较多。水利工程的建设涉及社会政治、人民生活、经济发展、财政金融、城乡规划、工程技术、环境生态等社会和经济的各个方面。涉及的部门和行业较多，这是其他行业项目的建设所不能比拟的。(3)影响因素较多。水利工程施工经常是在崇山峻岭和大江大河上进行，受地质、地形、气象水文等诸多自然条件的影响较大。(4)工作条件复杂。水利工程中各种水工建筑物大多承受水的浮力、推力、冲刷力、渗透力等，且大多是在难以确切把握的气象、水文、地质等自然条件下进行施工和运行的，整体施工和运行条件更为复杂。(5)质量要求高。由于附属工程多、工作条件复杂，且一旦失事将会造成灾难性的后果，因此水利工程施工对质量要求更为严格。
3BIM技术在水利工程施工中的应用
3.1设计阶段的应用
设计阶段，BIM技术侧重于精准建立和完善三维模型。BIM技术用三维承载信息的模型取代二维图纸，能生成立面图纸和二维剖面图纸，重点细化关键点的图纸。
三维设计软件可以详细地统计材料用量，这些数据在设计完成后可以一键生成，有工程量就可以出造价。施工模拟可以为后期施工和管理环节奠定基础。发现问题时，及时更改模型信息，同时更改施工图纸和工程量，减少设计变更，提高了水利设计人员的工作效率。
3.2决策阶段的应用
初步的项目审批和可行性分析是水利工程决策阶段的主要内容。在水利工程初稿中，业主需要初步确定工程的功能定位和投资定位，并确保工程部、财务部、设计部和工程部充分及时的沟通。在此过程中，如果调整一个部门的数据，其他部门的工作也会受到影响，项目决策的关键是一个顺畅的沟通平台。在现阶段，BIM技术可用于实现工程信息的共享，确保部门之间信息的一致性，并使各部门能够及时掌握项目的最新信息并尽快做出决策。在项目可行性分析中，应明确水利工程建设的规模和规划，并对水利工程取得的社会效益进行分析。但是，由于缺乏准确的参考图纸，预算编制和会计工作存在较大困难，BIM技术可以更好地了解项目和工程材料的周围环境，从而实现准确的成本估算和利润判断。
3.3构建施工安全信息建筑模型
水利项目施工中，重大灾害事故预防与风险源头监管是项目施工安全管理的关键。有效应用BIM技术，搜集分析工作结构分解、数据进度安排及模型属性数据配置等相关数据，可为全面控制项目安全隐患提供可靠的依据。完成进度绩效测量节点设置后，应用BIM技术可全面展示相关信息。在此基础上，结合BIM技术模型和现有安全规则标准与实践经验仿真，应用Tekla建筑建模工具，可为不同环境下合理应用的安全规则提供支撑。比如高边坡施工监控工作中，根据高处作业面及通道等临空边缘设置1.3m以上的安全防护栏，同时根据高边坡开挖施工中的安全监控标准，高边坡作业前清除干净杂物，开挖开口线4.9m外区域设置高度不小于2.1m的防护栏墙。
3.4构建施工评估算法
水利项目施工中，评估算法对项目安全评价工作发挥着一定的指导作用。水利项目施工安全评估中，BP神经网络纵向与AHP相结合的评估算法是比较常用的。其主要是根据BP算法网络模型情况，设置输入层、输出层与隐含层，通过以往连接的回路将误差信号逐层返回并逐层修改神经元权值。迭代优化整个环节，获得连接权值相关的铮调整优化后的样本。水利项目施工安全管理评估系统中，通过分析以往数据明确具体指标体系权重；再根据水利项目部分研究样本。与此同时，相关专业技术人员可分析整合相关评价指标，获得神经网络最初样本信息。最后，管理相应神经网络，根据BIM技术系统检测情况，输入相关评测指标评分数值，在此基础上获得相关安全管理措施。在实际施工中，通过评估指标加强项目安全管理，在水利项目案例库中储存记录具体数据，以此为分析最终系统评测效能提供可靠的参考。
结语
目前BIM技术在水利行业还处于探索阶段，但BIM技术作为继CAD技术后的又一次技术革命，改变整个建筑行业发展现状的趋势是毋庸置疑的。近年来，随着国家大力推广及一系列支持政策的出台，BIM技术在水利行业的应用和发展有了极大推进。大批重点工程开始试点，对BIM技术的应用提出了具体要求。在水利工程施工中，BIM技术的应用不但能有效提高工作效率，还可以更细致、更精确控制施工中各个过程和阶段，彻底打破以前施工企业只重经验、不重技术的现象，推进水利工程施工技术更快更好的发展和完善。
参考文献
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