1、BIM與水利工程地形BIM模型在水利工程中的應(yīng)用，對鐵路建設(shè)中準確計算土方開挖和填筑量有很大的借鑒作用。水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達到除害興利目的而修建的工程。水是人類生產(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源，但其自然存在的狀態(tài)并不完全符合人類的需要。修建水利工程，能控制水流，防止洪澇災(zāi)害，并進行水量的調(diào)節(jié)和分配，滿足生活和生產(chǎn)對水資源的需要。我國古代神話：大禹治水水利工程特點：系統(tǒng)性和綜合性強對環(huán)境影響大工作條件復雜水利工程的效益具有隨機性技術(shù)復雜、工期較長、投資多水利工程具有地形條件復雜、設(shè)計選型獨特、涉及專業(yè)廣等特點，存在圖紙信息繁冗、工程樞紐布置復雜、土方量計算不精確等問題。

2、著名的都江堰水利工程通過繪制水利工程的地形及水利工程建筑物BIM模型，可完整實現(xiàn)水利工程仿真信息的數(shù)字化查詢，及完成水利工程的樞紐布置、土方量計算。BIM模型構(gòu)建地形BIM模型地形模型是描述工程施工總布置的基礎(chǔ)，是建筑物及施工活動的場所，也是地形開挖的受體。采用BIM建模軟件能實現(xiàn)水利工程項目地形的建模。分析原始數(shù)據(jù)資料，檢查河道地形等高線，根據(jù)檢查后的等高線創(chuàng)建曲面修改曲面上高程過高或過低的錯誤點，生成所需地形模型對地形再次分析修改，形成符合工程實際的地形水利工程建筑物BIM模型建立一個真實描述工程設(shè)計的數(shù)字信息模型，是實現(xiàn)可視化仿真技術(shù)的基礎(chǔ)。水利工程與普通建筑工程特點不同，其建模順序、方

3、法、要求也有所不同：根據(jù)BIM技術(shù)主導方的需要確定模型應(yīng)用階段，進而確定建模精度。水利工程模型精度劃分還未有詳細界定，可參照建筑項目BIM模型精度劃分了解工程概況，搜集各專業(yè)完善的CAD圖紙，認真閱讀設(shè)計說明，了解工程具體要求水工建筑物的型式、構(gòu)造和尺寸，與建筑物所在地的地形、地質(zhì)、水文等條件密切相關(guān)，設(shè)計選型獨特，各構(gòu)件不具有通用性。由于軟件本身限制，進行族劃分時應(yīng)盡量分解到最小單元，方便后期施工模擬對于模型進行圖形管理和信息管理。圖形管理包括模型配色和線型要求；模型信息管理包括幾何信息和非幾何信息小編幾何信息包括形狀、尺寸、坐標等。非幾何信息包括項目參數(shù)、設(shè)備參數(shù)、生產(chǎn)廠家、成本價格、運維

4、信息等。建模過程中發(fā)現(xiàn)的圖紙問題，要對圖號、軸網(wǎng)等進行詳細記錄。對原設(shè)計錯漏問題進行修改的，修改前后模型都應(yīng)保留模型建成后，要進行質(zhì)量審核。審核內(nèi)容包括：模型是否達到最初設(shè)定的建模標準；構(gòu)件定位是否準確；關(guān)鍵節(jié)點是否與圖紙一致等地形BIM模型的土方量計算水利工程地形條件復雜，挖填土方量大，土方量計算精度對項目工程量的計算影響重大，利用數(shù)字地形模型，既可直觀地查看場地的三維效果，也可用于土方計算、縱橫斷面繪制等設(shè)計與計算功能。BIM土方量計算建立在與實際地形完全吻合的模型上，首先繪制原始地形曲面模型和設(shè)計曲面模型，這兩個空間三維曲面會產(chǎn)生交點并連接成線，所包圍的空間體積即為需要開挖或填筑的土方量

5、?；贐IM技術(shù)的原始地形曲面和設(shè)計地形曲面是動態(tài)關(guān)聯(lián)的，在方案選擇階段可在模型基礎(chǔ)上快速進行土方的開挖和填筑實驗，準確計算土方的開挖和填筑量，從而選出最佳土方開挖方案。大體積混凝土高壩胡佛大壩水利工程建筑BIM模型樞紐布置水利工程的樞紐布置直接影響施工場地的布局，合理確定樞紐中各組成建筑物之間的相互位置，對于找到最佳的臨時設(shè)施位置，使現(xiàn)場人員和設(shè)備運距最小化，從而節(jié)省工程量、方便施工、縮短工期有重要意義。在方案比選階段建立各水工建筑物的BIM模型，并結(jié)合地形模型形成完整的項目總體沙盤，能使決策人員直觀了解建筑物之間、建筑物與周圍地形條件之間的制約關(guān)系?；趨?shù)的BIM模型可在空間位置任意移動

6、，實現(xiàn)一處更改、處處更改，使每種決策方都成為完整可視的沙盤。據(jù)Autodesk公司統(tǒng)計，可視化可提高企業(yè)競爭力66%，減少50%70%的信息請求，縮短5%10%的施工周期，減少20%25%的各專業(yè)協(xié)調(diào)時間。萬里長江第一大壩：葛洲壩BIM模型信息應(yīng)用一個建筑信息模型是一個單一的、完整一致的建筑信息數(shù)據(jù)庫，建立完整的項目BIM數(shù)據(jù)信息，使工程構(gòu)件參數(shù)化，從而實現(xiàn)工程項目管理信息化和技術(shù)信息化。管理信息化建筑施工過程是一項典型的協(xié)同工作，不同專業(yè)、不同職責的施工主體之間需要進行信息共享和交流。BIM模型信息可實現(xiàn)工程檔案可視化、關(guān)聯(lián)化、高效率化管理，為項目建設(shè)過程中的信息交換、共享和集成化管理提供有

7、效平臺。因此，使用BIM技術(shù)建設(shè)一個項目的中央存儲庫，可徹底改變項目整個生命周期的信息管理模式。水利工程投資大，使用年限長，人員流動大，一些隱蔽工程的信息流失嚴重，基于BIM技術(shù)的信息管理平臺可保證這些信息的完整性、準確性和可追溯性。鐵路行業(yè)已擁有BIM技術(shù)管理平臺應(yīng)用體系技術(shù)信息化水利工程施工條件復雜，工程量大，施工難點多。BIM作為一種對建筑物物理和功能特性進行數(shù)字描述的信息庫，其模型在工程設(shè)計、施工等過程中支持多種應(yīng)用，對于一個完整使用BIM技術(shù)的工程來說，不僅包括虛擬的三維可視化模型，也應(yīng)該包括可視化的施工任務(wù)和施工順序。同時，模型包含的建筑物本身的定量信息會直接鏈接到相關(guān)的成本數(shù)據(jù)庫

8、，對于項目建設(shè)前期的投資控非常有利。洪都拉斯帕圖卡水電站BIM應(yīng)用洪都拉斯帕圖卡水電站是我國企業(yè)與與洪都拉斯以EPC方式合作的水電項目，該工程樞紐建筑物由碾壓混凝土重力壩、壩身泄洪系統(tǒng)、岸邊引水發(fā)電系統(tǒng)組成。由于項目工期緊、建筑物布置不合理，遂通過BIM技術(shù)進行樞紐布置的調(diào)整及工期優(yōu)化。洪都拉斯帕圖卡水電站效果圖由于該工程為涉外水利工程，工程圖紙復雜，且采用國際通用的英語，現(xiàn)場施工人員對于圖紙的理解有一定困難，BIM咨詢方根據(jù)設(shè)計網(wǎng)紙建立BIM模型，形成該水電項目的完整沙盤。在沙盤基礎(chǔ)上，BIM咨詢方基于BIM模型形成了施工現(xiàn)場監(jiān)控布置方案。在項目施工階段，工程總承包方應(yīng)用咨詢方提供的BIM模

9、型進行施工過程管理和工程項目綜合管理，對一些關(guān)鍵節(jié)點反饋信息，完善模型，對現(xiàn)場施工進行指導。同時，對施工過程進行模擬，對實際工期與計劃工期進行對比分析。在整個過程中保存各個階段模型的更改，形成一個動態(tài)、實體、可追溯的工程項目主體變更檔案，實現(xiàn)對項目的全方位管控。截至目前，洪都拉斯帕圖卡水電站項目工程進度完成50%，該國多家媒體紛紛對該項目進展進行專題報道。洪都拉斯洪都拉斯主流媒體Hablemos Claro雜志和報紙El Heraldo、La Prensa分別對帕圖卡III水電站目前工程進展進行專題報道，Hablemos Claro引用總統(tǒng)胡安奧蘭多埃爾南德斯的話說“該項目將被歷史銘記，載入洪都拉斯史冊”。水利工程BIM應(yīng)用成果水利工程建筑物選型獨特，技術(shù)復雜，設(shè)計效率低，且參建各方信息共享水平低，通過引入BIM技術(shù)建立水利工程信息模型能有效解決這些問題。同時，基于BIM技術(shù)的土方量計算嚴密科學，方便修改，彌補了水利工程中傳統(tǒng)土方算量方法的不足，提高了土方量計算的精度和