毋庸置疑，信息時代已經(jīng)來臨，BIM、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，成功應(yīng)用在商業(yè)、金融、城市管理等經(jīng)濟(jì)社會領(lǐng)域。水利行業(yè)在信息化方面也做了大量工作，如構(gòu)建了“水利一張圖”，在防汛預(yù)報與調(diào)度、水資源管理與調(diào)度和行業(yè)監(jiān)管等方面取得了顯著成效。
當(dāng)前正在開展智慧水利建設(shè)，但水利行業(yè)信息化應(yīng)用水平總體還相對落后。水利工程智慧化是智慧水利的重要組成部分，如何以BIM技術(shù)促數(shù)字賦能、推進(jìn)智慧水利工程建設(shè)、實(shí)現(xiàn)水利高質(zhì)量發(fā)展需要認(rèn)真思考和積極實(shí)踐。
一、智慧水利建設(shè)新要求
國家“十四五”規(guī)劃綱要明確提出“建設(shè)現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系”“沒有信息化就沒有現(xiàn)代化”。李國英部長提出水利高質(zhì)量發(fā)展的重要標(biāo)志和重要抓手就是智慧水利建設(shè)。智慧水利建設(shè)需按照“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”要求，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線，以數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，全面推進(jìn)算據(jù)、算法、算力建設(shè)，加快構(gòu)建具有預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的智慧水利體系。
智慧水利建設(shè)重點(diǎn)任務(wù)包括：
一要構(gòu)建數(shù)字孿生流域。以自然地理、干支流水系、水利工程等信息為主要內(nèi)容，對物理流域進(jìn)行全要素數(shù)字化映射，并實(shí)現(xiàn)物理流域與數(shù)字流域之間的動態(tài)實(shí)時信息交互和深度融合，實(shí)現(xiàn)孿生流域。
二要開展智慧化模擬在數(shù)字孿生流域的基礎(chǔ)上，集成耦合多維多時空尺度高保真數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建數(shù)字孿生流域模擬仿真平臺，支撐水安全全要素預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案的模擬分析。
三要支撐精準(zhǔn)化決策。構(gòu)建水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系，在流域防洪調(diào)度、水資源管理與調(diào)配、水生態(tài)過程調(diào)節(jié)等預(yù)演基礎(chǔ)上，生成決策建議方案。
大型引調(diào)水工程三維演示系統(tǒng)
二、BIM技術(shù)與水利工程數(shù)字孿生
數(shù)字孿生已經(jīng)成為建設(shè)數(shù)字中國、智慧社會的重要技術(shù)手段。數(shù)字化與數(shù)字孿生是建設(shè)智慧水利的重要基礎(chǔ)。水利工程數(shù)字化主要手段是BIM技術(shù)的應(yīng)用，BIM技術(shù)應(yīng)用是構(gòu)建數(shù)字孿生水利工程以及智慧化模擬的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)水利工程建設(shè)和運(yùn)行管理智慧化的技術(shù)支撐，需要加快推進(jìn)BIM技術(shù)在水利工程全生命周期的應(yīng)用。
BIM技術(shù)提供水利工程的外觀幾何尺寸信息以及在不同階段、不同應(yīng)用場景下給予模型不同的屬性數(shù)據(jù)信息，是水利工程孿生環(huán)境搭建的基礎(chǔ)組成，并為智慧化模擬提供全方位的數(shù)據(jù)支撐，結(jié)合專業(yè)分析軟件和應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于BIM工程全生命周期的應(yīng)用。
在水利工程前期規(guī)劃設(shè)計階段推進(jìn)實(shí)施基于BIM技術(shù)的方案比選、計算分析模擬，實(shí)現(xiàn)正向設(shè)計的設(shè)計新模式，拓展數(shù)字化交付，提升設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量與效率。
在水利工程建設(shè)階段，同步建設(shè)數(shù)字孿生工程，建立基于BIM+GIS技術(shù)的包含建設(shè)管理和運(yùn)行管理的水利工程全生命周期管理平臺,建設(shè)單位可依托該平臺，進(jìn)行工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資及其他相關(guān)的管理工作，施工單位可依托基于BIM技術(shù)的建設(shè)管理平臺，進(jìn)行施工組織優(yōu)化和模擬，實(shí)現(xiàn)施工過程的可視化模擬和施工方案的持續(xù)優(yōu)化。
BIM+GIS大場景
在工程運(yùn)行階段，依托基于BIM技術(shù)的運(yùn)行管理平臺，實(shí)現(xiàn)工程運(yùn)行調(diào)度可視化孿生仿真模擬，支撐工程設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、工程運(yùn)行安全預(yù)警，強(qiáng)化突發(fā)應(yīng)急處理能力，逐步實(shí)現(xiàn)水情監(jiān)測有預(yù)報、工程異常有預(yù)警、調(diào)度管理有預(yù)演、突發(fā)應(yīng)急有預(yù)案。
三、BIM技術(shù)在推進(jìn)水利工程建設(shè)中的思考
以BIM技術(shù)促數(shù)字賦能，推進(jìn)水利工程數(shù)字化建設(shè)，應(yīng)從以下幾個方面做好工作。
1.營造良好的BIM技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用政策環(huán)境
BIM技術(shù)已經(jīng)在水利工程全生命周期應(yīng)用，但不同項(xiàng)目、不同單位應(yīng)用的程度和水平差別較大，主要是相關(guān)應(yīng)用政策環(huán)境尚未建立。應(yīng)出臺相關(guān)水利工程BIM技術(shù)應(yīng)用的指導(dǎo)意見，引導(dǎo)行業(yè)水利工程全生命周期BIM技術(shù)應(yīng)用工作的有序開展;編制工程信息化技術(shù)指南，指導(dǎo)水利工程信息化設(shè)計;設(shè)立水利工程建設(shè)數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新中心，指導(dǎo)行業(yè)BIM技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用;鼓勵科研、設(shè)計、施工、管理等單位聯(lián)合研發(fā)并推廣基于BIM技術(shù)的水利工程數(shù)字化成果交付系統(tǒng)，推進(jìn)水利工程BIM技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)軟件的國產(chǎn)化、自主化;各級水行政主管部門根據(jù)本地區(qū)實(shí)際情況，制定相應(yīng)政策和實(shí)施方案，完善工作機(jī)制;在工程定額標(biāo)準(zhǔn)中增列BIM設(shè)計收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。
2.積極開展BIM技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用試點(diǎn)示范
選擇具備條件的大型水庫工程和調(diào)水工程開展BIM技術(shù)應(yīng)用的試點(diǎn)示范，總結(jié)和推廣成功經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)水利工程全生命周期BIM技術(shù)應(yīng)用。探索水利工程數(shù)字化場景、智慧化模擬和精準(zhǔn)化決策的實(shí)踐。推進(jìn)正向設(shè)計，建立設(shè)計、施工、管理和監(jiān)督協(xié)同工作機(jī)制，建立面向工程各參建方的基于BIM技術(shù)的水利工程全生命周期管理平臺，基于BIM技術(shù)進(jìn)行施工組織優(yōu)化和模擬、碰撞檢查和分析，精確計算工程量，實(shí)現(xiàn)施工過程的可視化模擬和施工方案的持續(xù)優(yōu)化，記錄可追溯的施工質(zhì)量，提高施工質(zhì)量控制和安全管理水平，交付工程施工信息模型成果。在建設(shè)管理平臺的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于BIM技術(shù)的水利工程運(yùn)行管理平臺，記錄調(diào)度與運(yùn)行維護(hù)信息，實(shí)現(xiàn)工程建筑物、設(shè)備設(shè)施及巡檢與維修的精細(xì)化和可視化管理，強(qiáng)化工程運(yùn)行的實(shí)時監(jiān)測、分析和控制，進(jìn)行工程運(yùn)行工況模擬和災(zāi)害模擬演示分析，為工程調(diào)度運(yùn)行提供決策支持，以實(shí)現(xiàn)預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案的“四預(yù)”目的。
3.構(gòu)建水利工程BIM標(biāo)準(zhǔn)體系
在水利部2021年頒布的《水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系表》中有關(guān)水利信息化標(biāo)準(zhǔn)共34項(xiàng)，尚缺乏水利工程BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需加快構(gòu)建水利工程全生命周期BIM標(biāo)準(zhǔn)體系，逐步制定水利工程BIM標(biāo)準(zhǔn)，為信息的互通、協(xié)同和共享，打通各分系統(tǒng)創(chuàng)造條件。同時，積極參與國際BIM標(biāo)準(zhǔn)制定，推進(jìn)水利工程BIM標(biāo)準(zhǔn)國際化進(jìn)程。
4.調(diào)動多方力量，激發(fā)市場動力
充分利用市場機(jī)制，調(diào)動企業(yè)主動研發(fā)和應(yīng)用BIM技術(shù)的積極性。充分發(fā)揮社會團(tuán)體組織的行業(yè)帶動作用，加強(qiáng)行業(yè)研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、標(biāo)準(zhǔn)制修訂和國際交流。加強(qiáng)行業(yè)自律，促進(jìn)行業(yè)健康有序發(fā)展。加強(qiáng)與其他行業(yè)組織的交流合作，推動水利BIM專業(yè)資質(zhì)認(rèn)證。
5.全國水利工程建設(shè)數(shù)字化管理架構(gòu)
隨著數(shù)字化技術(shù)在水利工程建設(shè)中的逐步應(yīng)用，為建立全國水利工程建設(shè)管理數(shù)字化平臺奠定了基礎(chǔ)。
水利工程建設(shè)數(shù)字化管理架構(gòu)
數(shù)字化平臺向下與在建重大水利工程的建設(shè)管理系統(tǒng)同步，實(shí)時匯集全國在建水利工程的建設(shè)情況，包括工程建設(shè)實(shí)況、現(xiàn)場視頻監(jiān)控和建設(shè)期質(zhì)量、進(jìn)度、安全等信息，并通過BIM+GIS技術(shù)可視化實(shí)時展現(xiàn)，使水行政主管部門可遠(yuǎn)程掌握各在建工程建設(shè)動態(tài)，從而滿足輔助指揮決策和監(jiān)管的需要。同時，平臺向上可作為即將建立的水利部大數(shù)據(jù)中心的核心應(yīng)用，采集的水利工程建設(shè)數(shù)字化模型，作為大數(shù)據(jù)中心的工程數(shù)據(jù)集。在工程完工后，向水利部大壩安全管理中心交付共享承載全部工程建設(shè)信息的工程BIM成果，最終形成工程全生命周期的完整數(shù)字模型。
公司于2005年8月在原河南省水利勘測設(shè)計院基礎(chǔ)上改制創(chuàng)建而成，現(xiàn)已成為以工程設(shè)計為主，集水利信息化、施工總承包、國際業(yè)務(wù)、工程監(jiān)理和項(xiàng)目投資于一體的工程全生命周期服務(wù)的國際性工程公司。
