1BIM技术在水利工程中的应用
1.1BIM技术概述
BIM技术是一种以数字化建筑信息为基础的、综合运用建筑、结构、暖通、给排水等工程学科的技术，其核心是以三维模型为基础，整合建筑工程各专业领域的信息，实现对建筑工程全生命周期的可视化、数字化和协同化管理。BIM技术的应用可以有效提高建筑工程设计、施工和运营的效率，降低工程成本，减少工程设计和施工中的错误和冲突。BIM技术在建筑工程领域的应用已经非常广泛，而在水利工程领域的应用也越来越受到关注。BIM技术在水利工程中的应用包括但不限于水库、水闸、泵站、输水管道等工程领域。在水利工程领域，BIM技术的应用可以提高设计、施工和运营的效率，降低水利工程建设成本，同时也能够帮助解决施工管理中存在的协同不足、信息孤岛等问题。
1.2BIM技术在水利工程中的应用现状
当前，BIM技术在水利工程中的应用日益广泛，可以实现水利工程建设全生命周期的数字化管理，包括设计、施工、运维等各个环节。在设计阶段，BIM技术可以实现三维模型的建立，辅助设计人员进行碰撞检查和协同设计；在施工阶段，BIM技术可以辅助工人进行施工模拟、施工过程优化等工作；在运维阶段，BIM技术可以实现设施的数据化管理、维修保养等。此外，BIM技术还可以实现与其他工程软件的集成，以提高工程管理效率和数据的互通性。虽然在水利工程中应用BIM技术已经取得了一定的成果，但在实践中还需要进一步完善和推广。
1.3BIM技术在水利工程中存在的问题
在水利工程中应用BIM技术的过程中，也存在一些问题。首先，BIM技术需要建立一个大量的、详细的三维模型，需要大量的人力、物力和财力投入。其次，由于水利工程项目的特殊性，BIM技术在处理一些复杂的水文、地质条件时仍然存在一定的困难，对数据精度和准确性的要求较高。此外，由于水利工程通常涉及到多个参与方，因此在BIM技术的应用过程中，不同参与方之间需要进行信息的共享和协同，但是信息共享机制和标准尚未得到完善，导致协同效果不佳。最后，由于BIM技术在水利工程中的应用还处于起步阶段，目前相关标准和规范不够成熟，需要进一步完善和发展。因此，在使用BIM技术进行水利工程施工全过程协同管理的过程中，需要认真分析和解决这些问题，确保技术的有效应用。
2BIM技术在水利工程中的应用
2.1应用BIM+GIS快速进行施工现场勘察
GIS是一种特定的空间信息系统，能够采集整个地球表层或者部分空间中的地理数据，然后进行分析、运算、显示和管理，存储数据和描述数据。随着信息技术的发展，GIS作为新兴技术被广泛应用于各行各业包括水利工程行业，并取得了相应发展。BIM技术由于具有优异的信息处理能力及可视化能力，能够把GIS的相应地形数据进行处理，并生成准确的可视化三维地形模型。更重要的是，应用BIM技术的信息化处理，可将生成的地形模型赋予相应信息，用以指导相关水利设计及施工。由于GIS本身能够应用于卫星、无人机等测绘仪器，故可节约人力投入，同时减少地形处理的工作量，减少相应的经费投入。目前，ArchiCAD，AutoCAD等BIM软件，都能做到BIM+GIS的相关工作。
2.2构建施工安全评估指标
评估BIM技术构建的水利水电工程建筑模型的安全系数是一个核心工作。以水利水电工程为对象，建立相应的规章制度，再利用数据信息确保规章制度是否能够执行。通过BIM技术进行施工安全评估，建立相应的建筑模型，施工前预测施工的安全风险，为施工过程作出相应的安全措施，提高施工的安全性。但是BIM技术安全评估并不是特别精准的，不能全面准确施工过程的安全风险，只能提供预期风险。因此需考虑系统、动态施工进行施工安全评估。并且也可将水利水电工程中的人、设备、环境进行划分，分别进行施工安全评估，构建健全的安全评估指标体系。
2.3构建施工评估算法
进行施工安全评估指标时，需采用评估算法进行评估，该方法能给出较为准确的安全评价。评估算法主要利用BP算法网络进行传输神经元信号，也可修改神经元信号，经过对此修改误差信号，能够得到最新的水利水电工程项目的研究样本，为项目施工安全管理评估系统奠定基础。
同时，专业的技术人员操控项目施工安全管理评估系统，得到神经网传递的样本信息，在利用神经网将样本信息传输到BIM技术软件中，进行相应系统评估工作，得到安全评估分数值，最后根据分数值制定相应的管理方案。因此采用施工评估算法对于项目施工安全管理评估而言具有重要的作用，不仅为水利水电工程提供科学合理的管理方案，也能存储数据，为后续的施工提供信息。
2.4基于BIM技术的水利工程施工全过程协同管理技术手段
首先，在信息管理方面，BIM技术可以实现施工现场各种信息的整合、更新和共享，包括施工图纸、质量检查记录、物资清单、施工进度等。通过BIM技术，可以将这些信息整合在一个平台上，方便相关人员查看和更新，避免了信息孤岛和重复录入的情况，提高了信息的精准度和实时性。其次，在协同设计方面，BIM技术可以实现建模、模拟、优化和评估，从而保证设计的合理性和优化性。不仅可以解决传统设计方式下设计方案难以理解和沟通的问题，同时可以将设计方案与实际施工情况进行协调和优化，减少设计与施工之间的矛盾和纠纷。再次，在协同施工方面，BIM技术可以实现三维可视化施工计划的制定、施工进度的监控和调整、质量和安全管理等方面。通过BIM技术的施工模拟，可以预测施工过程中的冲突和协调问题，提前发现问题并进行调整，避免了施工风险和误差，提高了施工效率和质量。最后，在协同验收方面，BIM技术可以实现施工验收数据的管理、共享和更新，包括施工图纸、验收记录、安全检查等方面。同时，可以通过BIM技术的数据可视化和分析，对施工质量和安全情况进行监控和评估，提高了验收的准确性和全面性。
2.5通过BIM解决运营维护问题
在水利工程项目建设中应用BIM生成的模型中包含了水利工程中建筑物、水轮机、启闭机等多个构件的尺寸、高程、安装时间和顺序、出厂单位及混凝土浇筑的信息，施工完成后，便于后期的运营维护管理，出现问题及时解决，减少故障带来的损失。近些年，很多BIM开发者将BIM技术与实时监控相结合，在相应BIM软件中设置监控节点，用于连接监控设备并读取相应数据，并利用BIM技术的可视性与信息完备性来实现对水利设施的全面实时监控，以便检查维护水利设施。
结束语
BIM作为一项新型技术，在水利工程设计阶段，能够最大限度的避免设计失误，为后续顺利施工提供保障。在工程施工方面，能够进行施工模拟，制定施工计划从而优化施工方案，以达到缩短工期，节约资金。对工程全寿命周期而言，BIM技术能够做到全程施工监测，提高工程质量。BIM技术所具备的信息完备性与可视性及先进的模拟性为水利工程建设带来了新的发展方向。
参考文献
[1]许哲峰.BIM技术在水利工程中的应用研究[J].黑龙江水利科技，2021，49（9）：189-191.
[2]费益新,叶雪芬,刘子系.基于BIM的水利工程施工质量全过程控制研究[J].水利技术监督,2023,1:17-20+97.
