第一版前言

由于工程实践的推动,水工建筑科学发展迅速。作为不太年轻的“中青年”教师,深感《水工建筑物》教材编写的重要性和困难程度,其中有些问题不易确切把握。但是在前辈教师的鼓励和学院领导的支持下,我们还是心怀忐忑地承担了本教材的编写任务。在书稿即将付梓之际,编者希望就本教材的编写指导思想和特色作一些说明。

注重基本概念。计算分析在《水工建筑物》教材中通常占有很大篇幅,而且各建筑物的计算分析既有共性又有个性,其中温度作用、地震作用、渗流作用的分析便是典型代表。使学生在理解基本概念的基础上合理简化并正确使用各种计算分析手段,进而得出可靠判断以指导设计,是非常重要的。此外有限单元法等数值方法也已经渗透到计算分析的各个方面,也应适当介绍。本教材将有关水工建筑物上的作用、作用效应分析方法等内容独立成章,这样既避免了重复,又便于学生从整体上把握有关计算分析的基本概念。但是,强求统一又觉过犹不及。所以,本教材把围岩压力及弹性抗力,与渗流作用有关的扬压力简化图形、水力学分析、衬砌外水压力等内容,依旧放在相关的建筑物章节内。

反映最新进展。在坝工实践方面,高碾压混凝土坝、高混凝土拱坝和高面板堆石坝的发展非常迅速,这些坝型的设计理论与方法有其独特之处,目前也还不断地在实践中总结。在设计规范方面,基于可靠度理论的分项系数极限状态设计法的设计规范正在编制,有的已经颁布实施,但由于规范编制的难度或行业习惯,属于安全系数设计法的规范也还在使用;基于计算机技术的优化设计和CAD设计等现代设计手段近年来也已在大、中型设计部门推广使用,但成熟的软件体系仍有待于进一步开发。因此,本教材以适当的篇幅对上述这些内容予以介绍,使学生毕业后能尽快适应设计理论与方法的科技进步。

拓宽工程知识面。南水北调工程牵涉到许多灌排工程建筑物的相关问题;西电东送需在高山峡谷地区修筑一批高坝大库,岩石高边坡的变形与稳定已成为水工建筑物设计和施工中的关键技术问题之一;随着水工建筑物数量和服役时间的增加,工程管理与工程老化病害防治技术日显重要。此外,有关堤防抢险等方面的知识对从事水利工程的人员也是应该具备的。因此,本教材在这些方面新增的章节内容,将会对学生起到拓宽工程知识面的作用。

提高综合设计能力。各单项水工建筑物的设计能力是重要的,但水利水电工程设计的综合性很强,为避免只见树木不见森林,使学生能在更高的层次上全面把握设计工作,本教材增加了有关河流开发规划、设计阶段划分、环境影响评价研究、工程水文研究、工程地质研究、建筑材料研究、经济评价研究、设计研究报告编制等内容。

本教材各章节的编写人员是这样安排的:第一章由周建平编写;第二章由周建平、陈胜宏编写;第三章由陈胜宏、赖国伟、田士豪编写;第四章由佘成学、何金平、黄劲松、陈胜宏编写;第五章由赖国伟、陈敏林编写;第六章由常晓林编写;第七章由王均星编写;第八章由陈敏林编写;第九章由杨启贵、陈胜宏编写;第十章由田士豪编写;第十一章由王均星编写;第十二章由段亚辉编写;第十三章由陈胜宏编写;第十四章由王长德、冯晓波编写;第十五章由王长德、冯晓波编写;第十六章由李民编写;第十七章由薛桂玉编写。全书最终由主编、副主编进行协调、修改和润色。

本教材由武汉大学熊文林教授任主审。李桂荣参加了本教材的绘图等工作。

本教材在编写的过程中,参考了国内不少名家的相关专著与教材,在各相关章节后都已列出,编者在此一并致谢。

由于编者的能力有限,难免有谬误和不妥之处,请同行专家不吝赐教,以便纠正和改进。

陈胜宏

2003年11月1日

于武汉东湖珞珈山