水利水电工程施工中BIM与GIS技术融合的进度管控应用

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倪芸1 袁超2

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摘要

本文探讨了水利水电工程施工中BIM与GIS技术融合在进度管控中的应用。通过分析BIM在施工过程可视化与精细化管理方面的优势,以及GIS在地理空间分析与宏观统筹方面的特长,提出了两者融合的技术框架与实施路径。重点研究了基于融合技术的进度信息采集与处理、计划可视化与动态更新、偏差分析与调整策略等关键环节。实践表明,该方法能够实现施工进度的实时监控与动态优化,提高资源配置效率,减少工期延误风险。本文的研究为水利水电工程施工进度管理提供了新的技术手段和实践参考,对提升工程管理水平具有重要意义。


关键词

水利水电工程;BIM;GIS;技术融合;进度管控;实时监控;动态优化

正文


1 引言

水利水电工程施工周期长、涉及面广,受地形地质与气候条件影响显著,传统进度管理方法在信息集成与动态调整方面存在不足。随着数字化技术的发展,BIM凭借三维建模与信息集成能力,为施工过程可视化与精细化管理提供了有效手段;GIS则在地理空间分析与多源数据整合方面具有优势,能够实现宏观进度统筹与环境因素评估。将BIM与GIS技术融合应用于进度管控,可实现从微观构件到宏观区域的全方位进度监测与优化,提升信息传递效率与决策科学性。本文旨在探讨这一融合技术在水利水电工程中的实施路径与应用方法,为工程进度管理提供新思路,推动施工管理向数字化、智能化方向发展。

2 BIM与GIS技术融合的技术基础

2.1 BIM技术在施工进度管理中的作用

BIM技术通过构建三维参数化模型,将水利水电工程的几何信息、材料属性、施工工艺及进度计划有机集成,为施工进度管理提供直观、精确的数据支持。在施工准备阶段,可利用BIM进行虚拟建造与工序模拟,提前发现设计与施工之间的冲突,减少现场变更与返工。

在施工实施阶段,BIM能够实时更新构件状态与完成量,实现进度信息的动态追踪与可视化展示。通过将模型与进度计划关联,管理人员可直观掌握各分项工程的实际进展,及时发现延误风险并采取调整措施。此外,BIM支持多专业协同工作,提高信息共享效率,为跨部门决策提供统一的数据平台,从而提升整体进度管控水平。

2.2 GIS技术在施工进度管理中的作用

GIS技术具备强大的地理空间数据处理与分析能力,能够将水利水电工程所在区域的地形地貌、水文条件、交通网络等空间信息与进度数据结合,实现宏观进度统筹与环境影响评估。通过GIS的空间分析功能,可优化施工场地布局与物流运输路线,减少材料运输时间与成本。

在进度监控方面,GIS可将施工进度数据与地理空间信息叠加展示,直观反映不同区域的工程进展差异,辅助管理人员进行资源调配与施工协调。同时,GIS支持多源数据融合,能够整合气象、水文等实时信息,为施工进度预测与风险评估提供科学依据,增强进度管理的前瞻性与适应性[1]

2.3 BIM与GIS融合的技术框架

BIM与GIS的融合能够实现微观构件信息与宏观地理空间数据的有机结合,形成从工程实体到区域环境的全方位进度管理体系。技术框架通常包括数据层、融合层与应用层三个部分。数据层负责收集与存储BIM模型数据、GIS地理空间数据以及施工过程中的实时监测数据;融合层通过数据转换与关联技术,将不同来源、不同格式的数据整合为统一的进度信息模型;应用层则基于融合后的信息,提供进度可视化、动态监控、偏差分析与决策支持等功能。

在实施过程中,需解决数据格式差异、坐标系统一、实时更新等技术问题,确保融合系统的稳定性与高效性。通过这一技术框架,可充分发挥BIM与GIS各自优势,实现水利水电工程施工进度的精细化与宏观化管理的有机结合,提升整体进度管控能力。

3 基于BIM与GIS融合的进度管控方法

3.1 施工进度信息的采集与处理

在水利水电工程施工中,进度信息的全面性与及时性直接影响管控效果。基于BIM与GIS融合的方法,可通过现场传感器、无人机航拍、移动终端等多渠道采集施工数据,包括构件完成状态、人员设备位置、材料进场情况等。BIM模型提供精确的工程实体信息,GIS则将这些信息与地理空间位置关联,实现数据的空间化表达。

数据处理过程中,需对多源信息进行清洗、标准化与融合,消除冗余与冲突,确保数据一致性与准确性。通过建立统一的数据字典与编码规则,实现BIM构件与GIS地理要素的精准匹配。同时,应建立实时更新机制,将现场采集的数据及时反馈至融合系统,为进度分析与决策提供最新依据,确保管控措施的针对性与有效性[2]

3.2 进度计划的可视化与动态更新

    融合BIM与GIS技术可实现施工进度计划的多维可视化展示。BIM提供的三维模型能够直观呈现工程结构与施工状态,GIS则在此基础上叠加地理环境与施工区域划分,形成宏观与微观相结合的进度视图。管理人员可通过时间轴、颜色编码等方式直观掌握各工序进展情况。

在施工过程中,系统可根据实际完成量自动更新进度视图,对比计划与实际的偏差,实现动态监控。当工程发生变更或出现延误时,系统能够快速调整进度计划,并通过可视化界面展示调整方案及其影响范围,帮助管理人员及时做出决策。这种动态更新与可视化表达,显著提升了进度管理的直观性与时效性。

3.3 进度偏差分析与调整策略

基于融合系统提供的实时数据,可开展多维度的进度偏差分析。通过对比计划进度与实际进度,识别延误工序及其影响范围,分析导致偏差的原因,包括设计变更、资源不足、环境因素等。BIM与GIS的结合使得偏差分析不仅局限于单一构件,还能扩展至整个施工区域,评估对后续工序与相关区域的连锁影响。

针对不同类型的偏差,应制定相应的调整策略。例如,对于资源配置不足的问题,可通过GIS分析优化人员设备布局;对于设计变更导致的延误,可利用BIM快速调整施工方案并评估影响。通过及时的偏差分析与科学的调整策略,能够有效降低延误风险,确保工程按计划推进,提升整体施工效率与管理水平[3]

4 结语

结合BIM与GIS技术的水利水电工程施工进度管控方法,能够实现微观构件信息与宏观地理空间数据的有机融合,形成全方位、动态化的进度管理体系。通过多源数据采集与实时更新,可确保进度信息的准确性与时效性;借助三维可视化与空间分析功能,能够直观呈现工程进展状态,快速识别偏差并预测影响范围;基于科学的偏差分析与调整策略,可有效优化资源配置,降低延误风险,保障工程按期高质量完成。该融合技术不仅提升了进度管理的精细化与智能化水平,也为多专业协同与决策支持提供了强有力的数据支撑。然而,在数据标准统一、系统集成效率以及复杂环境适应性等方面仍需持续改进。未来,随着物联网、大数据与人工智能等技术的深入应用,BIM与GIS融合的进度管控模式将在水利水电工程领域发挥更加重要的作用,推动施工管理向数字化、智慧化方向不断发展。

参考文献

[1]尹凯,顾婷婷,王重.信息化管理技术在水利水电工程施工中的应用探讨[J].中国科技期刊数据库 工业A,2024(11):017-020.

[2]石硕.GIS+BIM技术在轨道交通工程建造管理中的应用研究[J].铁道标准设计,2022,66(11):29-35+42.

[3]郭卫坤,申芳.BIM技术在水利水电工程施工管理体系中的研究[J].新疆钢铁,2025(3):91-93.

 

 


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