序

黄耀英教授主撰的《大坝安全监控正反分析方法与优化调控》一书,即将由中国水利水电出版社出版,我有机会事先阅读原稿,实感荣幸。著者嘱我写篇序言,我也欣然同意。

在大坝安全监控领域,运行期大坝中水荷载问题和施工期大坝中的温度控制问题是大坝建设和运行管理中的两个重要问题。众所周知,水荷载是运行期大坝应力变形分析和稳定分析中的一项基本荷载,暂且不谈水对大坝、地基的化学作用、物理作用和力学作用的复杂耦合,在当前坝工界,关于地基水荷载到底如何施加?库盘水荷载作用引起的大坝位移到底多大?建立大坝-地基数值计算模型时,地基到底截取多大范围?采用有限元等数值计算方法进行大坝变形稳定分析时,扬压力如何施加?诸如此类的问题至今仍未取得一致的看法。此外,在施工期,因温度控制不当导致混凝土出现裂缝至今仍然困扰着坝工界,到底是由于现有温度控制理论存在不足,还是设计温控措施和施工温控措施存在脱节,坝工界也存在不同的解释。

针对上述问题,青年教授黄耀英自从跟我读研究生以来,陆续对运行期大坝中水荷载问题和施工期大坝中的温度控制问题进行了较全面地分析和反分析,并在这些研究成果的基础上,撰写成《大坝安全监控正反分析方法与优化调控》。粗读之余,我认为本书有以下一些特点:①拓展了反分析方法。例如,提出了利用运行期大坝原位监测资料反演不确定性地基水荷载和地基几何尺寸的方法,完善了施工期混凝土坝热学参数的反演方法,解析了高拱坝已灌区温度回升现象,提出了基于矩法的高拱坝实际温度荷载反馈方法,以及提出了准大体积混凝土温控措施优选的方法。②发展了施工期特殊监控指标拟定的方法,提出了用于控制混凝土浇筑仓最高温度的温度双控指标法及预警机制,以及提出了利用小概率事件法或最大熵法结合实测应力估计大坝混凝土实际抗拉强度的方法。③提出了施工期混凝土坝通水冷却的控制论法,踏实推进了“规划设计-施工建设-安全监控”这一“闭路系统”在温控防裂中的应用。因此,本书不仅具有较高的学术水平,更具有重要的实际意义。

当然,大坝安全监控研究是一个复杂的课题,作者试图拓展已有的分析方法,以及尝试将现代控制理论引入混凝土温控防裂,目前尚未做到都如人意的程度,但作者无疑已迈出了重要的一步,我期待着作者将现代控制理论深入推展到大坝安全监控领域并应用于实际工程。

欣喜之余,写了个人感受,谨以为序。

中国工程院院士

2016年5月