刘志明：以BIM技术促数字赋能?推进智慧水利工程建设毋庸置疑

毋庸置疑，信息时代已经来临， BIM、云计算、大数据、物联网、人工智能、移动互联网等新一代信息技术，成功应用在商业、金融、城市管理等经济社会领域。水利行业在信息化方面也做了大量工作，如构建了“水利一张图” ，在防汛预报与调度、水资源管理与调度和行业监管等方面取得了显著成效。
当前正在开展智慧水利建设，但水利行业信息化应用水平总体还相对落后。水利工程智慧化是智慧水利的重要组成部分，如何以BIM技术促数字赋能、推进智慧水利工程建设、实现水利高质量发展需要认真思考和积极实践。
一、智慧水利建设新要求
国家“十四五”规划纲要明确提出“建设现代化基础设施体系”“没有信息化就没有现代化” 。李国英部长提出水利高质量发展的重要标志和重要抓手就是智慧水利建设。智慧水利建设需按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，以数字化、网络化、智能化为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，全面推进算据、算法、算力建设，加快构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系。
智慧水利建设重点任务包括：
一要构建数字孪生流域。以自然地理、干支流水系、水利工程等信息为主要内容，对物理流域进行全要素数字化映射，并实现物理流域与数字流域之间的动态实时信息交互和深度融合，实现孪生流域。
二要开展智慧化模拟。在数字孪生流域的基础上，集成耦合多维多时空尺度高保真数学模型，构建数字孪生流域模拟仿真平台，支撑水安全全要素预报、预警、预演、预案的模拟分析。
三要支撑精准化决策。构建水利智能业务应用体系，在流域防洪调度、水资源管理与调配、水生态过程调节等预演基础上，生成决策建议方案。

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▲大型引调水工程三维演示系统
二、BIM技术与水利工程数字孪生
数字孪生已经成为建设数字中国、智慧社会的重要技术手段。数字化与数字孪生是建设智慧水利的重要基础。水利工程数字化主要手段是BIM技术的应用， BIM技术应用是构建数字孪生水利工程以及智慧化模拟的基础，也是实现水利工程建设和运行管理智慧化的技术支撑，需要加快推进BIM技术在水利工程全生命周期的应用。
BIM技术提供水利工程的外观几何尺寸信息以及在不同阶段、不同应用场景下给予模型不同的属性数据信息，是水利工程孪生环境搭建的基础组成，并为智慧化模拟提供全方位的数据支撑，结合专业分析软件和应用系统，实现基于BIM工程全生命周期的应用。
在水利工程前期规划设计阶段，推进实施基于BIM技术的方案比选、计算分析模拟，实现正向设计的设计新模式，拓展数字化交付，提升设计产品的质量与效率。
在水利工程建设阶段，同步建设数字孪生工程，建立基于BIM+GIS技术的包含建设管理和运行管理的水利工程全生命周期管理平台,建设单位可依托该平台，进行工程进度、质量、安全、投资及其他相关的管理工作，施工单位可依托基于BIM技术的建设管理平台，进行施工组织优化和模拟，实现施工过程的可视化模拟和施工方案的持续优化。

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▲BIM+GIS大场景
在工程运行阶段，依托基于BIM技术的运行管理平台，实现工程运行调度可视化孪生仿真模拟，支撑工程设备预测性维护、工程运行安全预警，强化突发应急处理能力，逐步实现水情监测有预报、工程异常有预警、调度管理有预演、突发应急有预案。