第1版前言

水是国民经济的命脉，也是人类发展的命脉。水利建设关乎国计民生，水工建设是最重要的基础建设。中华人民共和国成立以来，以已经基本建成的三峡水利枢纽为世界水利建设水平的标志，我国水利工程建设取得了巨大的成就。2010年12月29日《中共中央 国务院关于加快水利改革发展的决定》作为2011年中央一号文件发布，2011年7月8~9日中央水利工作会议在北京举行，这在中华人民共和国历史上都是史无前例的。经济可持续发展与生态环境保护的责任，任重道远；人与社会与自然的和谐共处，需要大家共同努力去创建。

本书是根据2010年6月关于组织普通高等教育“十二五”精品规划教材（水利水电类）的通知，针对“应用本科”培养的需要，兼顾专科（高职）的知识衔接，在1991年水利电力出版社统编教材和2007年化工出版社“十一五”规划教材《水工建筑物》长期使用、改进、完善的基础上，又进行总结、提高，较为妥善地突破了本学科教材编写中的几大难题，更加注意了落实实用性；提高科学性；注意先进性。

《水工建筑物》是研究水流与建筑物矛盾的科学，是为治河防洪、发电供水、灌溉排涝、航道港口、水利开发、综合利用、生态水利等工程专业开设的一门主要专业课。

专业课要帮助学生，完成在校应当进行的“三个过渡”（普通基础课向专业基础课的过渡；专业基础课向专业课的过渡；专业课向生产实际的过渡）中的后两个过渡。所以要求：

（1）专业课要教导学生运用基本理论分析专业规律，能够举一反三，灵活运用。

（2）专业课要教导学生应用专业知识列出所有问题，能够成龙配套，减少遗漏。

（3）专业课要教导学生透过现象看清本质抓住关键，能够触类旁通，应用自如。

本书注意了解决好课程知识面问题，也就是编写内容的多少与深浅。“深浅”的程度，务虚地说是“深浅适中”。务实地讲，专业类的本科应该培养具有本专业知识的应用型人才，虽然达不到硕士研究生的研究能力，但比专科生要多打下一定的研究基础，这样既能适应目前国内就业的现实需要，又能具有更大的发展潜力。“多少”的问题，务虚地说是“越宽越好”，但宽是相对的，衡量的标准不仅是了解的越多越好，因为人的精力和课程安排的学时都是有限的，所以应该追求学到知识的精髓。现实的标准应该是适应社会需要，但是，是适应目前需要?还是适应将来需要?还是适应国内需要?还是适应国际需要?笔者认为，根据国际目前就业形势和发展趋势，专业类的本科人才应该是适应近期需要，但太近则容易人才过剩，把高等教育弄成就业培训；而太远则有现实教育资源不足的问题，所以利用继续教育解决将来的需要比较合理。另外，根据国际目前经济形势和发展趋势，专业类的本科人才应该是适应国内需要，适应国际需要的人才应该靠进一步深造来解决。这也是制定专业教学计划的侧重点。

全书除绪论外共分三篇（十二章）：第一篇是蓄水枢纽的主要水工建筑物，着重介绍各种坝、溢洪道、隧洞等建筑物和蓄水枢纽布置，具有大体积结构设计的特点；第二篇是取水枢纽的主要水工建筑物，着重介绍水闸等建筑物和取水枢纽布置，对沉沙池等防沙建筑物仅作简略介绍，过船、过鱼、过木等建筑物作为选学内容；第三篇是渠系中的主要水工建筑物，重点是渠系中常用的渡槽、倒虹吸管及涵洞等建筑物，突出结构设计比较精细的特点。再对陡坡及跌水作侧重水流衔接方面的介绍。至于水工建筑物的管理、养护和检查、观测等内容，由其他课程介绍。

本书还兼顾专科和高职的教学需要，设计的构架可以使教师方便地大块跨过某些章节内容，又不失缺教学内容的系统性。

本书注意了解决好知识结构的问题，也就是编写内容的顺序与构架。“顺序”的先后，务虚地说是“由浅入深”。务实地讲，要运用矛盾论的哲学思想，教学内容上先共性、后个性地安排。“构架”的体系，务虚地说要“顺理成章”。务实地讲，要靠合理的构架减少内容的重复。

水工建筑物功能多样，型式各异，种类繁多。若按种类讲全各种型式及功能，则面面俱到要占用大量篇幅。虽然担负不同任务的、不同材料建造的水工建筑物具有不同的个性，但担负相同任务的水工建筑物又具有许多共性。现行的《水工建筑物》教材体系，一般为先共性后个性和先个性后共性两种类型。为了合理地节约篇幅和课堂理论教学时间，本书主要采用“先个性后共性，个性与共性相得益彰”的编写理念及教材体系。

“先个性”是在各章中分别介绍各种水工建筑物的结构类型和构造形式、工作特点及设计要求、设计原理和设计标准、设计思路和设计步骤、荷载作用和计算方法、工程布置和尺寸拟定、材料选择和有效利用等许多个性的内容。而且注意各有所重，使每章的重点突出，也有助于分散难点。如重力坝一章中着重介绍作用于水工建筑物的荷载、稳定和应力分析的材料力学法；实用堰溢流的堰面形式、泄流能力及挑流、面流和戽流消能；大体积混凝土和岩基处理。水闸一章中着重介绍宽顶堰孔流的泄流能力及底流消能；地下轮廓布置及有压渗流的计算；底板和闸墩的结构计算；土基的处理与防冲。拱坝一章中着重介绍拱形结构特点及布置；纯拱法、拱梁分载法和拱冠梁法分析坝体应力的原理；坝肩稳定及不良地形、地质情况的处理。土石坝一章中着重介绍散粒体稳定和应力分析方法；无压渗流的计算；砂砾石地基的处理。河岸溢洪道一章中着重介绍防洪标准；防空蚀设计；挡土挡水墙和泄槽底板的型式及构造。水工隧洞一章中着重介绍各组成部分的体型设计；有压和无压的地下结构计算。输水工程中各章着重介绍各种小体积钢筋混凝土构件的尺寸拟定、构造要求；较精细的结构计算方法。

“后共性”是对于各种水工建筑物的共性问题，放在与其关系密切的章节中详细介绍。注意在后篇中讲到与前篇中讲过的担负相同任务的或担负不同任务但型式相同的水工建筑物时，加以联系，再横向相互对比在共性问题（如稳定、强度、刚度、沉陷、渗流、冲刷、温变、老化、地震）的异同，进一步加深认识个性并触类旁通。如大体积建筑物的稳定分析，都是算出危险滑动面的阻滑力与滑动力的比值，与抗滑稳定安全系数比较，重力坝的底面稳定、水闸的浅层和深层稳定、拱坝的坝肩稳定、土坝的坝坡稳定，均是如此验算。建筑物的渗流分析，均是确定渗流压力、渗流坡降、渗流流速三个要素，处理的原则均是上堵下排，前滞后导。每个建筑物都有力学、水力学、构造问题。

“个性与共性相得益彰”是注意在讲个性的内容时也减少赘述，而是根据其在水利枢纽中的常用性归入“篇”中，前篇中详细讲过的内容，后篇中不再赘述，而是做好链接和补充。另外，注意在认识各种水工建筑物个性内容的基础上，在每“篇”讲整体布置和有机结合等问题时，注意分析建筑物个性在枢纽中的扬长避短。

本书编写内容的顺序与构架，能比较好地达到内容的先共性、后个性地安排。注意了系统性、代表性、互通性。充实了立体化教材的建设，能促进配套课件开发。

对所讲的每一种水工建筑物都要明确其要点：工作特点及设计要求；型式及适用性，工程布置、基本尺寸和构造、材料；基本和特殊荷载及其组合；设计条件的选择；水力、水工计算和建筑物的强度、稳定、配筋等问题。重点是建筑物的工作特点及设计要求、基本型式和工程布置、基本尺寸的拟定、设计的方法步骤。

本书的绪论、第一章、第二章、第四章、第五章、第六章、第十章、第十一章、第十二章由颜宏亮编写；第三章由胡必武编写；第七章由闫滨编写；第八章由刘建军编写；第九章由苏艳平编写。本书由山东农业大学水利土木工程学院颜宏亮、沈阳农业大学水利学院闫滨主编，新疆石河子农业大学水利与建筑工程学院刘建军副主编，中国农业大学水利土木工程学院苏艳平副主编，宁夏大学土木水利工程学院胡必武副主编。山东农业大学水利土木工程学院研究生马静、孟令超、李兴德、李浩宇也参与了其中。由山东大学水利土建工程学院罗建群教授主审。

由于编者的水平有限，书中难免存在缺点和错误，在使用过程中敬请给予批评和指正（E-mail:ss-yhl@163.com）。

编 者

2011年10月