一、BIM在水電工程施工總布置設(shè)計中的應(yīng)用

BIM是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達；是一個共享的知識資源，是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。

1.總體規(guī)劃

AutoCAD Civil 3D強大地形處理功能，可幫助實現(xiàn)工程三維樞紐方案布置以及立體施工規(guī)劃，結(jié)合AIM快速直觀的建模和分析功能，則可輕松、快速幫助布設(shè)施工場地規(guī)劃，有效傳遞設(shè)計意圖，并進行多方案比選。

2.樞紐布置建模

樞紐布置、廠房機電等需由水工、機電、金屬結(jié)構(gòu)等專業(yè)按照相關(guān)規(guī)定建立基本模型與施 工總布置進行聯(lián)合布置。

2.1 基礎(chǔ)開挖處理

結(jié)合AutoCAD Civil 3D建立的三角網(wǎng)數(shù)字地面模型，在壩基開挖中建立開挖設(shè)計曲面，可幫助生成準確施工圖和工程量。

2.2 土建結(jié)構(gòu)水工專業(yè)

利用Autodesk Revit Architecture 進行大壩及廠房三維體型建模，實現(xiàn)壩體參數(shù)化設(shè)計，協(xié)同施工組織實現(xiàn)總體方案布置。

2.3 機電及金屬結(jié)構(gòu)

機電及金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)在土建BIM模型的基礎(chǔ)上，利用 Autodesk Revit MEP 和 Autodesk Revit Architecture 同時進行設(shè)計工作，完成各自專業(yè)的設(shè)計，在三維施工總布置中則可以 起到細化應(yīng)用的目的。

3.施工導(dǎo)流

導(dǎo)流建筑物如圍堰、導(dǎo)流隧洞及閘閥設(shè)施等及相關(guān)布置由導(dǎo)截流專業(yè)按照規(guī)定進行三維建模設(shè)計，AutoCAD Civil 3D幫助建立準確的導(dǎo)流設(shè)計方案，AIM利用 AutoCAD Civil 3D數(shù)據(jù)進行可視化布置設(shè)計，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與信息管理。

4.場內(nèi)交通

在 AutoCAD Civil 3D 強大的地形處理能力以及道路、邊坡等設(shè)計功能的支撐下，通過裝 配模型可快速動態(tài)生成道路挖填曲面，可準確計算道路工程量，通過AIM可進行概念化直觀表達。

5.渣場與料場布置

在 AutoCAD Civil 3D 中，以數(shù)字地面模型為參照，可快速實現(xiàn)渣場、料場三維設(shè)計，并準確計算工程量，且通過AIM實現(xiàn)直觀表達及智能信息管理。

6.施工工廠

施工工廠模型包含場地模型和工廠三維模型，Autodesk Inventor幫助參數(shù)化定義造型復(fù)雜施工機械設(shè)備，聯(lián)合 AutoCAD Civil 3D 可實現(xiàn)準確的施工設(shè)施部署，AIM則幫助三維布置與信息表達。

7.營地布置

施工營地布置主要包含營地場地模型和營地建筑模型，其中營地建筑模型可通過 AutoCAD Civil 3D 進行二維規(guī)劃，然后導(dǎo)入AIM進行三維信息化和可視化建模，可快速實現(xiàn)施工生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)等的布置，有效傳遞設(shè)計意圖。

8.施工總布置設(shè)計集成

BIM信息化建模過程中將設(shè)計信息與設(shè)計文件進行同步關(guān)聯(lián)，可實現(xiàn)整體設(shè)計模型的碰撞 檢查、綜合校審、漫游瀏覽與動畫輸出。其中，AIM將信息化與可視化進行完美整合，可以不僅提高了設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量，而且大大減少的不同專業(yè)之間協(xié)同和交流的成本。

9.施工總布置面貌

在進行施工總布置三維一體信息化設(shè)計中，通過BIM模型的信息化集成，可實現(xiàn)工程整體模型的全面信息化和可視化，而且通過AIM的漫游功能可從壩體到整個施工區(qū)，快速全面了解項目建設(shè)的整體和細部面貌，并可輸出高清效果展示圖片及漫游制作視頻文件。

二、BIM 技術(shù)在水利工程造價中的應(yīng)用

水利工程牽扯面廣，投資大，專業(yè)性強，建筑結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣，尤其是水庫、水電站、泵站工程，水工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機電設(shè)備多、管線密集，傳統(tǒng)的二維圖紙設(shè)計方法，無法直觀的從圖紙上展示設(shè)計的實際效果，造成各專業(yè)之間打架碰撞，導(dǎo)致設(shè)計變更、工程量漏記或重計、投資浪費等現(xiàn)象出現(xiàn)。

采用基于BIM技術(shù)的三維設(shè)計和協(xié)同設(shè)計技術(shù)為有效的解決上述問題提供了機遇。通過基于BIM技術(shù)的設(shè)計軟件，建立設(shè)計、施工、造價人員的協(xié)同工作平臺，設(shè)計人員可以在不改變 原來設(shè)計習(xí)慣的情況下，通過二維方法繪圖，自動生成三維建筑模型，并為下游各專業(yè)提供含 有BIM信息的布置條件圖，增加專業(yè)溝通，實現(xiàn)了工程信息的緊密連接。

由于水利工程造價具有大額性、個別性、動態(tài)性、層次性、兼容性的特點，BIM技術(shù)在水利建設(shè)項目造價管理信息化方面有著傳統(tǒng)技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢：

一是大大提高了造價工作的效率和準確性，通過BIM技術(shù)建立三維模型自動識別各類構(gòu)件，快速抽調(diào)計算工程量，及時捕捉動態(tài)變化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，有效避免漏項和錯算，提高清單計價工作的準確性；

二是利用BIM技術(shù)的模型碰撞檢查工具優(yōu)化方案、消除工藝管線沖突，造價工程師可以與設(shè)計人員協(xié)同工作，從造價控制的角度對工藝和方案進行比選優(yōu)化，可有效控制設(shè)計變更，降低工程投資。

BIM技術(shù) 的出現(xiàn)，使工程造價管理與信息技術(shù)高度融合，必將引發(fā)工程造價的一次革命性變革。目前，國內(nèi)部分水利水電勘測設(shè)計單位已引進三維設(shè)計平臺，并利用 BIM技術(shù)實現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計，在提高水利工程造價的準確性和及時性方面進行了有益探索，值得借鑒。

三、BIM在水利建設(shè)中應(yīng)用實例

1.南水北調(diào)中線工程

在南水北調(diào)工程中，長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院（簡稱長江設(shè)計院）將建筑信息模型 BIM的理念引入其承建的南水北調(diào)中線工程的勘察設(shè)計工作中，并且由于AutoCAD Civil 3D 良好的標準化、一致性和協(xié)調(diào)性，最終確定該軟件為最佳解決方案。利用 Civil 3D 快速的完成勘察測繪、土方開挖、場地規(guī)劃和道路建設(shè)等的三維建模、設(shè)計和分析等工作，提高設(shè)計效率，簡化設(shè)計流程。

其三維可視化模型細節(jié)精確，使工程三維里立圍觀一目了然。基于BIM理念的解決方案幫助南水北調(diào)項目的工程師和施工人員，在真正的施工之前，以數(shù)字化的方式 看到施工過程，甚至整個使用周期中的各個階段。該解決方案在項目各參與方之間實現(xiàn)信息共享，從而有效避免了可能產(chǎn)生的設(shè)計與施工、結(jié)構(gòu)與材料之間的矛盾，避免了人力、資本和資 源等不必要的浪費。

2.云南金沙江阿海水電站

在云南金沙江阿海水電站項目設(shè)計中，中水昆明院首先搭建完成各專業(yè)設(shè)計所需的三維模型，此基礎(chǔ)上將Revit協(xié)同設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于水電站廠房、壩工、水機、電氣、通風(fēng)等專業(yè)的施工詳圖設(shè)計中，實現(xiàn)了多專業(yè)基于同一數(shù)據(jù)模型（BIM模型）的三維協(xié)同設(shè)計。