BIM技术的出现，为众多大型项目工程提供更为简便的可行性，而在众多高难度的水利工程中，BIM技术不仅仅为团队提供了模拟技术，也可以提高了团队的工作效率与工程的质量安全，接下来就让跟我们根据实际案例，谈一谈BIM技术在水利工程中的应用吧。

工程概况

乌东德水电站工程规模大，创造许多世界之最，是目前世界上最薄的300米级双曲拱坝，拥有世界最高的地下厂房（89。8米），大坝单位坝顶弧长泄量世界第一，导流洞开挖断面世界第一，导流洞高度世界第一；尾水洞调压室开挖半径世界第一，是首个坝身不设导流底孔的高拱坝，首个采用半圆筒型调压室的水电站。乌东德水电站工程设计深度全面，技术难度巨大；施工条件复杂，技术难度高，建设工期紧张；参建单位众多，协调工作繁琐；涉移民、环保水保等专业领域，是一项规模宏大的系统性工程。

乌东德水电站枢纽工程在预可研、可研、施工详图等各设计阶段，基于CATIA基础平台及专业软件开展了地质、坝工、电站建筑物、导流、机电与金结等多专业三维协同设计，不同设计阶段有逐步求精的模型深度等级。

（1）三维数字化勘测与三维地质建模。乌东德水电站通过平板式工程地质测绘系统和平板式钻孔地质信息录入系统完成了13000米勘探平洞和150多个、近26000米的地质钻孔。

在前期勘测阶段，现场实测地质数据如地质点、勘探点等数据按标准格式，现场即时录入平板电脑，并及时发送到工程地质数据库，从源头上解决数据录入问题，大幅提高地质勘测效率。

在后期施工阶段，通过施工地质可视化快速编录系统，现场直接完成施工地质编录工作，生成施工地质照片为底板的施工地质编录图，还可以将编录内容与照片转入三维模型，并及时发送到工程地质数据库，能够提供更为详细的三维地质施工解译成果。

从工程地质数据库中读取测绘点、钻孔、平洞等地形地质数据并自动导入GOCAD中，结合ArcGis技术，构建高精度三维地质模型后，连同地质属性信息导入至CATIA基础平台中，进行后续枢纽布置等多专业三维协同设计。

（2）枢纽工程总骨架与专业子骨架创建。基于地质三维模型，充分利用三维可视化的优势，进行坝址坝线坝型比选，布置导流洞、引水发电建筑物等关键控制点与轴线，并建立枢纽工程主要建筑物三维参数化模型，进行空间分析与优化布置。根据枢纽布置结果，完善总体和专业子骨架。通过骨架关联设计技术、协同技术与权限管理机制保证了上下游专业设计数据关联、一致和及时变更。

（3）坝工专业复杂形体精细化设计。通过ADAO程序进行拱坝形体方案设计，生成形体参数设计表并对接CATIA拱圈三维模板快速完成各高程拱圈曲线，拟合成拱坝基本体型。结合三维模板完成表孔、中孔、结构分缝、混凝土分区及坝体廊道的设计与优化，过程见。

（4）电站建筑物与导流专业全程模板化三维设计。基于地质模型，电站建筑物专业采用“骨架+模板”的方法完成地下式引水发电建筑物三维设计整体模型，导流专业采用类似的方法完成了导截流建筑物的三维设计建模。

（5）机电（电一、电二、水机、暖通）多专业三维协同设计。机电专业参照地下式引水发电建筑物中的主厂房、调压室、主变洞等三大洞室土建结构，调用机电标准件库，进行机电管路和设备等综合布置设计。

BIM应用情况

（1）碰撞检测。机电多专业通过碰撞检测工具进行错、漏、碰检查，形成碰撞检测报表并可自动定位到有问题的位置，及时进行方案调整与优化。

（2）工程量统计。通过三维设计可一次性精确获取模型的各种参数如数量、质量、形心等，省去了人工算量的过程，尤其是解决了对复杂异性结构工程算量精度低下、机电设备明细统计过程繁琐的难题。

（3）计算分析。初步形成三维设计模型到分析计算模型的简化准则，提高分析计算前处理效率。

（4）地质出图。基于GOCAD高精度三维地质模型，任意布设平切面和纵剖面，快速切剖生成地质剖面图和等值线图。

（5）结构出图。通过我院自主研发的CATIA水工结构三维设计二维出图技术解决方案，通过三维模型抽取二维图与轴侧图，尤其是提高了复杂曲面结构的出图表达质量。

（6）三维配筋出图。将模型导入到我院自主研发的三维配筋软件中，基于计算分析结果，进行交互式三维配筋，剖切出图并自动生成钢筋表，特别对于复杂曲面结构能够显著提高钢筋图出图效率。

（7）机电出图。提出二三维混合、结构图叠加效果图的出图表达理念并应用。

（8）基于模型的延伸应用。

①开发了交互式三维演示系统，结合虚拟现实引擎进行场景实时渲染，提供交互式体验；

②进行坝址区模型3D打印，采用LOM技术一次性打印成型。

BIM技术的出现，使得水电工程设计焕发新生，很多传统技术解决不了或难以解决的问题，在BIM技术面前都迎刃而解。

BIM技术是未来的趋势，学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋，欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭（http://www.wanbim.com），一起共同探讨学习BIM技术，了解BIM应用！