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现代水利工程技术与实践 书籍简介 本书聚焦于当代水利工程领域的前沿技术、先进理念与工程实践，旨在为水利行业的研究人员、设计工程师、施工管理人员以及相关专业学生提供一套全面、深入、系统化的知识体系。随着全球气候变化和水资源短缺问题的日益突出，现代水利工程正面临着前所未有的挑战与机遇。本书紧密结合国家重大水利工程建设的实际需求，深入剖析了从规划设计、施工建造到后期运维管理的各个环节所采用的关键技术与创新方法。 第一部分：水利工程规划与水资源管理 本部分首先探讨了在新发展格局下，水利工程的战略定位与宏观规划原则。内容涵盖了区域水资源综合规划、流域综合治理的理念更新，特别是强调了生态友好型和可持续发展的核心思想。 水资源评估与优化配置： 详细介绍了基于大数据、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）的现代水资源时空动态监测技术。重点阐述了如何利用先进的水文模型（如SWMM、MIKE系列）对复杂水文情景进行模拟预测，并在此基础上建立多目标优化配置模型，实现水资源的公平、高效利用。 防洪减灾体系构建： 深入分析了超标准洪水风险评估方法，包括极端气候情景下的设计洪水确定。着重介绍了基于工程措施（如堤防、水库群联合调度）与非工程措施（如预警系统、应急管理）相结合的综合防洪体系的构建与优化。 生态水文与河流健康： 阐述了生态水利学的基本原理，探讨了如何通过生态流量的科学测定与保障，恢复和维护河流、湖泊及湿地的生态完整性。书中引入了河流健康评价指标体系，并结合实际案例，指导读者如何将生态约束条件有效地融入到工程设计之中。 第二部分：关键水工结构设计与材料革新 本部分是本书的核心内容之一，集中讨论了当代水工结构设计理念的演变、新型结构形式的应用以及高性能材料的研发与应用。 大跨度与复杂结构设计： 针对特大型水库大坝、超高面板堆石坝、大型水电站厂房等复杂结构，详细介绍了基于有限元法（FEM）和离散元法（DEM）的精细化结构分析技术。特别关注了地震作用下的动力响应分析与抗震设计标准。 新型土石坝技术： 探讨了高坝工程中的填筑控制技术、新型心墙或面板材料的选择与应用。书中详细介绍了新型反滤材料的渗透特性与稳定性分析，以及碾压监测技术的智能化升级。 混凝土技术与耐久性： 详尽分析了低热水泥、高性能混凝土（HPC）在水工建筑物中的应用。内容包括混凝土的配合比优化、水化热控制技术、抗冲刷与抗冻融性能的提升策略。同时，对混凝土结构的长期健康监测技术（如光纤传感技术）进行了深入介绍。 基础工程与地质安全： 阐述了复杂地质条件下的深厚覆盖层处理、岩溶地基的加固技术，以及高边坡的稳定控制。重点介绍了注浆加固、灌浆帷幕的优化设计与施工质量控制要点。 第三部分：水利工程施工信息化与智能化 本书紧跟“数字孪生水利”的发展趋势，系统介绍了信息技术在水利工程全生命周期中的集成应用。 BIM技术在水利工程中的应用： 详细讲解了建筑信息模型（BIM）如何贯穿于勘测、设计、施工模拟与运维管理的全过程。重点展示了如何利用BIM进行工程量统计、碰撞检测和施工进度可视化管理。 施工过程控制与自动化： 介绍了大型混凝土浇筑过程中的温度、应力实时监测系统。对于土石方工程，阐述了无人机倾斜摄影测量、激光雷达扫描等技术在快速地形测绘与土方平衡分析中的应用。 智能调度与决策支持系统： 探讨了水库群、梯级水电站的优化联合调度策略。通过引入人工智能算法，构建自适应的调度模型，实现水资源利用效率和防洪效益的最大化。 第四部分：水利工程的运行、维护与安全管理 本部分关注工程的“后使用”阶段，强调运行期安全与可持续管理的重要性。 工程安全监测与评估： 深入讲解了渗漏监测、位移监测、结构应力监测等传统监测技术。更重要的是，本书详细介绍了基于物联网（IoT）的传感器网络构建，以及如何通过大数据分析提前预警潜在的安全隐患。 水库除险加固与病害防治： 分析了水工建筑物常见的病害类型（如面板裂缝、坝体变形、穿孔渗漏）及其成因。针对性地介绍了帷幕灌浆修复、结构表面防护、小型溢洪道改造等技术方案。 水利工程的役后评估与资产管理： 提出了一套系统的水利基础设施资产管理框架，包括工程价值评估、服役性能评估以及经济高效的维护策略制定，确保水利工程资产的长期安全和效益。 本书理论深度与工程实用性并重，图文并茂，旨在成为水利工程领域专业人士不可或缺的参考手册。
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