农村水利工程中BIM技术应用的思考

2022-09-21孙丽卿

山西水利 2022年5期

孙丽卿

（曲沃县水利局，山西曲沃 043400）

建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）技术，是建筑学、工程学及土木工程的信息化工具，是对传统建筑行业的革命，是提高各类建筑工程效能和质量的最前沿技术。目前，BIM技术已在道路工程建设、民用工程建筑等领域广泛推广应用，也应该尽快在农村水利水电供水工程建设领域内实施应用。

1 BIM技术在农村水利工程中应用的重要意义

农村基层水利工程建设，普遍存在施工范围大，单项工程投资小的特点。在大范围村庄内，包含诸多体量小数量多的工程项目，一般情况下，一个项目管线往往要穿越多种地质类型，情况比较复杂。2021年，山西省曲沃县第三批农村饮水安全巩固提升工程，项目主要包括全县下辖437.9 km2内里村、中立村、南柴村、安居集中供水、上太许村、下太许村等，共18处20个村6 933户26 418人的饮水安全问题。该工程存在地质地形复杂，施工监管困难、运行管理困难、工程项目信息容易流失、施工各方信息不对称、部分节点工程施工困难等问题，容易在工程项目实施过程中出现灰色地带，管理难以控制，造成资源浪费。

而BIM技术是项目全生命周期管理技术，利用数字技术，实现项目精细化管理。如果把此项技术应用于上述工程建设施工中，就能够有效解决所存在的信息流失、工作重复等问题，克服传统项目管理的短板和缺点，加强建设、设计、施工以及第三方机构信息的交汇配合，使得各方工作人员能够在第一时间获得信息，实现数据共享，加快信息流通，最大程度保证第一时间发现问题，解决问题，提升资源利用率。

2 BIM技术在工程管理几个重要环节中的应用

2.1 BIM在水利工程合同和资料储存管理中的应用

合同与资料管理是工程管理的重要组成部分。通过BIM技术可以建立多方协同管理平台，设立项目管理数据库，将合同资料数字化，合同管理规范化，实现合同快速归档整理。对已经完成的备忘录、合同等文字档案进行扫描、拍照，将文字档案数字化，上传至合同管理平台。发生纠纷时，对海量工程文档进行快速精准搜索，为解决纠纷提供有效依据决策。在合同发生变更时，迅速更新资料库，为后续工程控制提供合理控制要素。

曲沃县农村饮水安全巩固提升工程，截至目前，已经完成三批次，累计完成全县数十处饮水安全工程。存在海量的工程项目资料、合同文件，日常管理消耗人力、物力、财力，易产生漏洞，造成资料缺失。BIM技术将不同工程资料置于协同平台减少管理工作量，成立资料数据库，实现数字化水利水务工程管理，充分发挥数字信息管理的优势，为后续各种总资料的调取、应用，提供快捷、精准的服务。

2.2 GIS+BIM技术在工程设计环节中的应用

农村饮水工程管道线路较长，穿越地质地形范围较广，建筑物布置分散，周边环境影响因素大。可供选择方案较多，设计需要多次论证，反复比较。土建、机电、金属结构等各专业关系复杂，各专业协调问题较为突出。

BIM技术，利用各专业不同软件，进行设计建立三维模型，再将各专业模型整合。进行碰撞检测，流量仿真模拟，模型可视化，减少设计工作量，减少返工工作量。GIS技术是为解决与地球空间信息有关数据的获取与处理问题，为可供选择的多种方案提供论证依据，从宏观角度完善设计。将GIS与BIM结合运用于水利工程建设过程中，能够充分集成并融合水利工程的宏观与微观数据，有效地、精细地进行水利工程的三维建模。将建筑物设计模型与3DGIS地质模型相结合，基于BIM可视化技术，技术人员在工作中更容易发现设计缺陷，及时进行修整。

2.3 BIM技术在施工中的应用

广泛散布于个乡村的小型水利工程“碎片化”施工，施工的统一监管存在很大困难。工程进度、质量、安全、成本等控制，往往需要消耗大量人力物力，或者出现控制缺失。

通过BIM技术设立协同管理工作平台，实现信息实时监控，施工技术可视化，施工组织设计优化，实现信息多方实时共享。将移动端与PC端相结合，充分发挥移动端灵活实时的特点，实时上传施工状况，实现现场资料、BIM模型的精确对应。结合现场视频监控实现远程监控，对“碎片化”工程实现远程控制，减少距离因素对施工管理带来的影响。同时将重难点工程数字化，建立模型，模拟施工，实现可视化精准施工交底，提升施工质量。

诸多零散单项工程施工环境不同，工况复杂，施工单位需要针对不同环境对施工方案作出不同调整。应对各村庄饮水工程不同状况，通过3DGIS+BIM模型相结合，对复杂的现场状况进行全面分析，有针对性地完成施工方案优化。

2.4 BIM技术在项目运营维护中的应用

在农村小型水利工程建成后，其全生命周期管理运营中，还存在大量巡视、维护、更换配件（构件）等工作，而且越使用到后期，越容易出现档案资料缺失，越容易出现各种工程和管理问题，影响工程的正常使用，需要耗费大量人力物力去解决。利用BIM、GIS、物联网、移动终端应用等信息化手段，将运维管理信息与BIM模型进行交互集成，实现便捷、高效、稳定的可视化协同管理平台，可以为工程设施的运维管理提供长期的及时、准确、多维度管理决策信息，实现饮水设施运行维护可视化、智能化、数字化管理。助力建设数字化智慧水务管理和智慧农业工程。

3 BIM技术在农村水利工程中应用的问题和解决思路

目前，在道路交通建设、民用建筑领域，BIM技术已经有了成熟的应用。但BIM技术的应用存在投资大、收益周期长的特点，应用技术要求较高，目前农村基层BIM专业技术人才还严重空缺，这些短板都可能成为BIM技术在农村水利建设工程中的应用障碍。要实现BIM技术在农村水利工程中的广泛应用，就要转变观念，充分认识其重要性和必要性。

首先，农业是国民经济的基础，水利工程建设的现代化，是农业现代化乃至国家现代化建设的重要组成部分。下大力气推动BIM技术在农水工程中的应用是十分有必要的。其次，不能仅仅停留在工程建设这一个环节考察投资效益，要放眼一个水利工程使用的全生命周期，衡量BIM技术的价值意义。总之，要自上而下强力推动，大幅度增加工程前期建设投入，将BIM应用投入纳入工程预算成本中，推进水利工程数字化、智能化、现代化进程，形成农水工程设计、施工、管理维护的“BIM生态圈”。