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1、BIM 技术在水利水电工程的应用摘要：水利工程建设项目涉及的工作范围比较大，在工作过程中会受到很多 因素的影响，将 BIM 技术科学应用到水利水电工程施工中，能够有效适应项目的 复杂性和独特性，对项目施工形成合理指导，从而降低施工成本，提高施工效率关键词：BIM技术；水利水电工程；应用1BIM 技术概述BIM技术是一种通过使用数字化科技构建完全虚拟的建筑信息模型，进而为 工程建设提供数据信息、科学指导的技术形式。在工程项目中运用BIM技术，会 拥有诸多优势，例如工程成本的控制、项目的协同管理、施工进度、可视化以及 虚拟化等方面，从而进一步优化工程项目的整体规划以及施工设计等。因为其能 够把控工
2、程项目的施工成本、减少工程项目的施工时间、提升工程效率以及施工 质量的优点，BIM技术的应用范围也在不断扩大。该技术最先运用的行业是建筑 行业，通过不断地发展以及优化逐渐运用到了其他行业领域中。通过在水利工程 项目中运用BIM技术，从而促进了该目标的发展进程。2BIM 技术的应用优势2.1 降低施工风险BIM技术的优势在于对工程项目进行技术改造，通过计算、仿真以及信息化 技术，建立工程主体和相关施工结构的数字模型，再根据模型在具体的进行工程 量预算，通过预算过程中的难点排除和施工进度控制等作业优化，提前消除施工 中可能遇到的不确定性，从而避免施工风险，提高施工效率，保证工程的安全可 靠。2.2
3、帮助了解设计意图BIM 技术可以辅助生成可视化工程图纸，这对于水利工程这类大型项目而言 将很好的帮助施工技术人员了解整个工程项目，从而确保信息解读的准确性、高 效性。针对当前水利工程诸如设计错误、工序复杂等问题，BIM技术的出现能够 很好地予以缓解，加之设计与施工之间的紧密联络，将更进一步完善原有施工效 果。2.3 完善施工管理手段在BIM技术的配合下，水利工程项目的数字模型基本可以清晰，根据该成果 编制施工组织设计能够更为直观的反映出该工程的整体情况。BIM还能够以三维 动画的形式对施工技术人员进行技术交底，这样清晰、流畅的施工项目介绍和交 接工作对于施工重点难点的把握，以及各类安全隐患的控
4、制都将一目了然。对于 施工管理流程和施工管理活动的顺利展开都将起到积极的保障效果。3水利水电工程可视化仿真中三维数字模型构建3.1 数字化地形模型数字化地形模型是模型的重要部分，也是水利水电工程施工、布置的重要基 础。建立建筑工程坐标系，旨在确定工程区域之间的相对坐标，进而建立可视化 仿真数字模型。坐标原点为水利水电工程规划时确定的原点，该点对应地理位置 中的经纬度，从而更直接、直观地表示水利水电工程项目的位置信息。3.2 填挖地形动态根据 AutoCADCivil3D 所建立的数字化模型对整个工程进行地形动态的填挖 工作。首先，要在开挖坝基中，确立以边坡、大坝为主的设计曲面，并且借助软 件精
5、确生成工程施工图，确定施工工程量。其次，将设计曲面与原有地形曲面相 结合，进而获取相应的交线。最后，根据原始地形曲面，沿着交线切除多余的建 筑边坡，通过将原始地形与设计曲面相融合，进而构造填挖后的地形曲面。3.3 构建混凝土坝动态模型随着施工时间变化，土坝的形态也会随之调整。为此，要对混凝土坝进行分 段浇筑。为实现各模块的最佳浇筑效果，还要融合浇筑施工量、施工器械的特征 等。使用 AutoCAD 建模时，要按照二维设计图纸将混凝土坝划分为不同坝段，从 而确定混凝土坝各组成部分的空间信息，再使用 AutoCAD 软件直接绘制混凝土坝 的三维模型。在对混凝土坝进行分块时，要使用 AutoCAD 软
6、件嵌入到整个仿真系 统中，实现混凝土坝体浇筑过程的仿真计算与浇筑块自动同步，通过仿真系统所 计算的浇筑信息用 Access 数据库的方式存储。3.4 实体建模在水利水电工程可视化仿真系统中，还涉及土石坝、施工器械设备和围堰、 隧道等实体建模。辅助施工的设备类型较多，构造复杂。整体上以 AutodeskRevitArchitecture 软件为基础，进行实体建模，并确定总体施工方案 因此，通过 3DMax 建模，并导入 Navisworks 予以渲染。在土石坝实体建模时， 要先考虑坝底的不规则特征，使用 Rhino 软件来建立模型，发挥系统的动态展示 功能。同时，各个区域要按照施工进度和填筑料来
7、划分填筑层，从而形成土石坝 的模型。4BIM 技术在水利水电工程中的应用4.1 工程施工环境的动态展示在工程施工时，通过使用 Navisworks 来对工程进行三维动态展示。使用仿 真计算获得水利水电工程施工的具体信息，主要有混凝土坝的浇筑信息、各单元 的施工时间等。通过使用 BIM 技术将施工活动的各环节充分结合，实现建筑工程 的模型化。在工程施工方面，利用 Navisworks 的 TimeLiner 规则将 CSV 数据相 结合，并且设定适当的任务类型，生成施工过程动画。以工程管线施工某一环节 为例，在 AutodeskRevitArchitecture 软件平台中，通过应用本算法对施工
8、进度 进行模拟，参照设计模型为施工方案提供依据。经过多次试验证明，施工环境能 够满足实际工程需要。通过对整个工程施工过程进行动态视频展示，及时发现建 筑施工及未来运维过程中潜在的问题，通过 BIM 技术进行分析处理，从而降低工 程隐患。最后，由 TimeLiner 连接的进度数据来确定整个模型是否有时间特性， 并对整个工程施工过程进行动态化展示。4.2 仿真信息查询在查询仿真信息时，通过 Navisworks 来查询整个工程各单元的对应属性， 或者使用Navisworks的API应用程序接口来进行.NET二次开发，从而以插件的 方式具体展示仿真信息。使用该技术，能够对水利水电工程的施工全过程和
9、施工 强度等信息进行查询。同时，在具体显示界面上，用不同类型的颜色以直方图的 方式来显示施工强度。在建立插件方面，首先，建立动态的链接库文件；其次， 新建一个类似继承相应的插件，并设定属性；最后，要编写具体的程序代码， 将.dll文件存入软件安装包，最终建立插件，并应用于整个仿真系统中。4.3 信息查询及应用将 BIM 技术应用于水利水电工程可视化仿真中，系统开发简单，同时能够简 单、快速查询仿真信息，基于.NET的开发模式，大大缩短了工程的施工周期。使 用 Navisworks 可以随意查询坝段模型的形体和二维信息，通过审阅工具向模型 视点中记录工程分析，添加相关注释。将BIM技术应用于整个
10、工程可视化仿真系 统中，能够对工程建筑的性能、设备管理和运营维护等各个环节进行有效优化。 施工人员在读图时，通过发挥BIM技术的优势，精准获取施工信息，从而有效提 升读图的精准度与效率。使用BIM技术有效辅助了整个施工过程，在技术应用、 各环节协同等方面，均可以实现可视化操作，通过自动计算水利水电工程的施工 量，有效减少或避免出现工艺冲突现象。5 结语水利水电工程规模庞大，涉及技术较为复杂。使用BIM技术，能够对水利水 电工程的复杂过程充分了解，并将数据、信息以图形的方式来表达，为组织开展 水利水电工程的设计、施工和整体决策提供有效分析。因此，将BIM技术引入水 利水电工程可视化仿真系统中，充分发挥该技术的可视化与四维模拟功能，简化 了系统开发过程，实现了最佳应用效果。参考文献1 BIM技术在水利工程造价中的应用J.程蔚.工程技术研究.2020(03)2 基于BIM技术的水电工程质量管理J.吕杨，高歌.住宅与房地产.2020(32)
