水利水电工程建设施工难点及BIM 技术应用研究

1、引言

水利水电工程是能源与基础设施建设不可或缺的部分且在国民经济里有着不可替代的作用，近年数据统计显示全球水利水电项目每年投资额超 2000 亿美元且中国占了大概 40% 的市场份额，不过这个行业发展迅速的同时挑战也不少，因为水利水电工程建设规模大、技术复杂且施工环境恶劣，尤其在地质复杂、施工空间受限时实施起来特别难，并且工期紧、安全风险高也让施工管理更复杂，这会影响工程进度和质量且可能使成本超支、发生安全事故，所以怎样有效应对施工难点是行业急需解决的关键问题。

近年来，工程建设领域逐渐关注起建筑信息模型（BIM）技术且在水利水电工程中它的潜力尤其巨大，这是一种借助三维建模、数据集成和协同工作来给传统施工痛点带来新解法的数字化工具。比如它能实现可视化设计以便让工程师更直观地明白复杂施工环境，其碰撞检测功能可预先发觉设计和施工里的潜在冲突进而优化施工方案，而且它还能用于施工模拟和进度管理从而提升施工效率并减少安全风险。不过，在水利水电领域BIM 技术的应用尚处于探索阶段，因为当下行业缺少统一标准规范并且专业人才储备不够这在一定程度上制约着它的推广和应用。所以，本文想要深入探究水利水电工程施工的主要难点并拿出实际案例剖析 BIM 技术的应用优势，希望能为推动该技术于水利水电工程建设中的发展提供些参考。

2、水利水电工程建设施工难点及BIM 技术应用分析

2.1 水利水电工程建设施工主要难点

水利水电工程属于基础设施建设的重要部分且其施工难度与复杂性比一般建筑工程要高得多，近五年行业数据统计显示全球大概 30% 的大型水利水电项目因施工困难出现工期拖延长或者成本超出预期的情况，水利水电工程施工面临的首要挑战之一是复杂多变的地质条件，像在山区或者河谷地带建大坝的时候常常会碰到断层破碎带、岩溶发育区之类的不良地质现象从而让基础处理更难并且可能造成渗漏或者边坡不稳之类的问题，并且气候因素也不能小看，季风降雨多的地方雨季施工时很容易被洪水威胁进而使施工风险更大。

其次，在水利水电工程里施工空间受限与工期紧张这两个问题特别突出，因为工程大多处于偏远之地，场地窄小且交通不好，致使施工设备和材料运输效率很低，这对施工进度制约极大，并且很多项目为了达到发电要旨或者防洪目标，完工时间限得相当严格，所以施工单位就得在有限的时间内完成复杂作业任务，而安全风险也是不容忽视的难点，像隧洞开挖、高边坡支护这些环节尤其如此，要是出了什么闪失，不但会有人員伤亡，经济也会遭受损失，总体来讲，这些难点一块儿让水利水电工程施工压力巨大，技术创新急需用来解决这些问题。

2.2 BIM 技术在水利水电工程中的应用优势

近年来，信息技术不断发展使 BIM（建筑信息模型）技术在水利水电工程建设领域慢慢变得很重要，其以三维数字化建模为根基，能实现从设计到施工再到运维的全生命周期管理从而让工程建设整体水平显著提升。相关行业报告称引入 BIM 技术后，一些水利水电项目施工效率提高 20%-30% 且成本节约率达 15% 以上，并且 BIM 技术核心优势之一就是可视化设计，把复杂结构做三维建模后可直观展现设计方案以便各方迅速理解并优化设计细节进而降低返工几率。

BIM 技术重要的功能包括碰撞检测与施工模拟，在传统施工模式里不同专业协调不够易使管线冲突、结构干涉等问题出现，而在 BIM 平台上开展多专业协同设计能于虚拟环境预先发觉潜在问题并制定出解决方案，而且施工模拟功能可对关键工序动态演示以助力资源配置优化与施工顺序调整进而让实际操作更高效有序，BIM 技术在进度管理上与实时监控系统相结合能产生精确的施工计划表并对各项任务执行状况予以追踪同时对可能存在的延误风险及时预警给决策提供科学依据，所以 BIM 技术应用于水利水电行业不但降低施工难度还能有效促使该行业现代化转型。

2.3 BIM 技术解决施工难点的具体应用

多个大型水利水电项目在实践中已成功应用 BIM 技术且其解决施工难点的能力很强，以某特大型水库工程为例，构建好精确的三维地质模型后利用 BIM技术细致分析复杂地层从而确定合理坝基加固方案，避免由地质隐患带来的工程事故。并且针对施工空间受限状况，BIM 技术优化施工布局、规划路径，使机械利用率大大提高、关键节点工期明显缩短。在安全管理上，基于 BIM 平台开发的实时监测系统可全天候监控危险区域，有异常就马上报警，大大降低事故发生的概率。总的来说，BIM 技术集成能力优秀又很智能，它强有力地支持水利水电工程施工难题的破解并给行业高质量发展注入新动力。

3、结论

国家基础设施建设中水利水电工程是重要部分，其施工质量和效率直接影响能源供应与经济发展。这几年全球清洁能源需求增多，使得水利水电工程建设规模一年比一年大，可施工时难点问题还很突出。研究显示，BIM 技术有可视化设计、碰撞检测、施工模拟等功能，在优化施工方案、提高效率、加强质量控制以及降低安全风险方面优势明显，不过行业标准不完善且专业人才缺乏，所以 BIM 技术在水利水电领域应用仍存在挑战。以后需要进一步完善相关规范并加强人才培养，让 BIM 技术与水利水电工程深度融合，提升工程建设整体水平，助推行业可持续发展。这个研究给解决水利水电工程施工难题带来新想法，也给行业技术进步打下根基。

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