摘要：目前，我国的各行各业的发展迅速，水利工程的实际设计工作较为繁琐，体现在二维图纸中的信息较为复杂，需要经验极为丰富的从业人员经大量工作后方能获得具体形态，且项目的产品信息修改困难、设计协同困难、设计周期及产品质量不可控。通过BIM技术的使用可以实现工程的信息化查询和设计的协同修改，运用BIM技术的节点控制，对关键位置进行施工放样，可优化施工组织设计，提高工程质量，尽可能的减少返工，进而缩短工期，从而保证施工交底效果并完善后期的运维管理。再者，对于地形条件比较复杂的水利工程来说，开挖、回填量巨大，土方量的计算的精准度就与工程的最终造价有着密切的关联。运用BIM对工程进行全部子项建模，实现全元素的信息化查询和关键节点控制，同时，精确完成土方的开挖、回填量计算，完成信息化工程管理，以达到方便后期运维管理的目的。
关键词：BIM技术；水利工程设计；应用初探
引言
随着科技的发展，水利水电工程中传统二维设计在技术和流程上的缺陷日益显露，而BIM的出现的出现使得工程项目中各专业之间的三维协同设计成为可能。本文论述了基于BIM的三维协同设计的优点、协同平台的选择、BIM技术标准、协同设计模式、校审流程。
1基于BIM技术的三维协同设计实施模式
1.1 BIM与协同设计
BIM（BuildingInformationModeling）是建筑信息模型的总称，它是通过计算机图形学、数字信息化等关键技术建立起来的，包含了建筑工程全部信息数据的三维建筑模型。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。三维协同设计准确地说应该是基于BIM三维模型设计的协同效应。根据BIM三维模型的特点，协同平台下各专业可从唯一的BIM三维模型中获取项目信息，从而保证了项目信息的连续性和成果的可积累性。BIM三维模型为设计的可视化、精准性提供基础平台，而协同效应则带来高效率、高质量。三维协同设计的出现为工程设计尤其是数字化工厂设计带来了新的设计方法和手段，对实现建筑的智能化也提供了基础条件。
1.2三维协同设计的优点
三维协同设计实现了单点效率向整体效率的过渡，解决了沟通瓶颈和信息孤岛，实现了设计效率和质量相互促进提高的良性循环。首先，三维协同设计实现了传统的专业间的配合从串行向并行的转变，实现了各专业间的协同和配合的实时同步，设计人员可以把大量耗费在传统设计流程下各专业间往返协调、会签等工作上的时间花在更高层次的设计优化和设计创新上，从而提高设计水平和产品质量。其次，协同设计环境中，资料和设计数据具有唯一性和可追溯性，保证了各专业设计所需“原始数据”的及时有效，也保持了各设计阶段设计成果的连续性和可积累性，从而大大降低了设计的错误率，减少了设计修改的工作量，提高了设计效率。此外，三维模型设计成果信息丰富多样但相对于二维剖面而言却简单明了，提高了专业配合的沟通效率和沟通质量，无形中进一步提高了设计质量和设计效率。
2应用措施分析
2.1 BIM在水利工程中的应用
采用BIM技术有效地解决了工程信息流失及管理不足等问题，对水利工程的发展有着重要意义。将BIM技术引入水利工程的第一步就是建立水工信息模型，通过涵闸的模型建立，探出了BIM技术在水利水电工程应用实践的重要一步。
随后BIM技术向水利水电工程其他方向发展，根据水利工程施工特点，分析了BIM技术在水利水电工程施工应用过程中所遭遇的困难，初步总结了BIM技术在水利水电工程施工的优势以及应用思路，并表示BIM技术在该领域有良好的发展前景。以Navisworks软件为开发平台，研究了水工建筑的三维可视化建模方法，创建了水利水电工程动态施工可视化仿真系统。当前水利工程信息特点与管理模式，建立基于BIM的信息体系框架，构建了水利工程信息模型，开发基于信息模型的HPIM集成平台。通过分析水利水电工程项目特点，既研究了水利工程信息模型的建立，又包含了信息模型共享管理以及使用的主要过程等。根据水利水电行业涉及的专业和包含的工程流程，详细介绍了BIM技术的应用价值，从长远来看，推动BIM的发展能使水利水电行业获得更高的收益，对实现参建各方的互通具有重要意义。总的来看，投入更多的资源推动BIM技术应用，能够促进BIM产业的成熟，才能从中获得更多的价值，进一步地推动我国水电现代化的建设，最终可以形成水利水电行业技术发展的良性循环。
2.2信息模型构建
要创建一个完整的水利工程信息模型，首先要对该水利工程按照不同专业和建筑物的类型进行划分，确定这个水工模型中各个专业的子模型。其次，根据工程信息确定好整个模型的标高跟轴网，以便于子模型的放置装配。随后，确定构件的特征参数以及合理的建模顺序，通过拉伸、放样、布尔运算等操作进行建模，将构件装配组装成子模型，对于一些非参数化的子模型如地形模型，则需要较为复杂的建模过程。最后将各个子模型根据轴网标高放置，形成一个完整的三维实体信息模型。
2.3 BIM技术标准
清华大学软件学院BIM课题组参照美国NBIMS标准提出了中国国家BIM标准—CBIMS标准框架体系。目前为止，国家级的BIM标准共发布实施了四部：《建筑信息模型应用统一标准》，《建筑信息模型施工应用标准》，《建筑信息模型分类和编码标准》，《建筑信息模型设计交付标准。陆续发布的国标还将有《制造工业工程设计信息模型应用标准》、《建筑信息模型存储标准》。根据标准框架，我们可以把BIM标准体系分为三层，第一层是作为最高标准的《建筑工程信息模型应用统一标准》，其次是基础数据标准，包括《建筑信息模型分类和编码标准》和《建筑工程信息模型存储标准》，第三层为执行标准，即《建筑工程设计信息模型交付标准》、《制造工业工程设计信息模型应用标准》、《建筑信息模型施工应用标准》。在《中华人民共和国标准化法》中规定，以国家标准、行业标准、地方标准为依据，指导企业标准的实施。中国BIM标准体系应覆盖这4个层次，形成一个相互联系、相互融合却又不失层次性的一个系统框架体系。建筑、市政、交通、铁路等行业BIM应用起步较早，已经不同程序形成了行业标准和实施指南。为促进水利水电行业BIM应用，2016年10月中国水利水电勘测设计协会在北京成立中国水利水电BIM设计联盟，目前已经发布了《水利水电BIM标准体系》，BIM分类和编码标准、实施指南等陆续在编制中。
结语
水利工程施工及设备安装条件复杂，且相关方信息重复利用率较低，通过使用BIM技术设立水利专业的BIM模型能有效利用既有条件完成信息的共享工作。同时，利用BIM技术的优势，更加精确计算土方的开挖、回填量，同时完成地质模型的建立，为方案的进一步确定奠定了良好的基础。但是现阶段由于软件的推广及应用尚处于开始阶段，针对于水利水电工程的BIM参数化模板较少，因此在构建相应的BIM模型时，应根据实际需要，完善水利工程专用的参数化模板库，并大力提高模板库中模板的重复利用率。通过上述数据统计表明，BIM技术在大中型水利水电工程中的使用在行业内还比较缺少，因此，BIM技术在水利水电行业中的推广需进一步开展。同样的，BIM技术在方案决策阶段，可以提供精确、参数化的设计模型，对及时发现问题，优化设计，简化施工流程，减少资源浪费有着巨大的实际意义。同时，BIM模型中工程量的提取和工程施工模拟，方便了工程的经评有效控制和施工进度管理，同时也将显著提高水利水电工程的信息化程度。
参考文献
［1］张超，洪向华，王海俊．BIM技术在水利工程中的应用实践———以涵闸建模为例［J］．江苏水利，2016(1):63-66．