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出版者:John Wiley & Sons

作者:John A. Roberson

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-03-19

价格:USD 36.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780471244967

丛书系列:

图书标签:

• Hydraulic Engineering
• Solutions Manual
• Engineering
• Hydraulics
• Fluid Mechanics
• Civil Engineering
• Engineering Textbook
• Second Edition
• Problem Solutions
• Hydrology
• Water Resources

《水利工程解决方案手册（第二版）》 前言 水利工程作为国民经济发展的重要基础，其规划、设计、施工、运行和管理都面临着复杂多变的挑战。随着科技的进步和工程实践的深入，对专业知识和解决实际问题的能力提出了更高的要求。本手册旨在为从事水利工程领域的工程师、技术人员、研究学者以及相关专业的学生提供一套系统、实用、全面的解决方案指导。第二版在第一版的基础上，充分吸纳了近年来水利工程领域的最新发展、技术革新以及工程实践中的宝贵经验，力求内容更加贴合时代需求，解答更具前瞻性。 本书宗旨与特色 本书的编写宗旨是：以解决实际工程问题为导向，提供科学、严谨、可操作的解决方案。我们深知，理论知识的掌握是基础，但将其转化为解决工程难题的有效工具，才是工程师的核心价值所在。因此，本书在内容组织上，紧密围绕水利工程实践中的关键环节和常见难点，从概念阐释、原理分析到具体方法、案例借鉴，层层递进，力求为读者提供清晰的思路和可靠的依据。 本书的突出特色在于： 问题导向与案例驱动： 针对水利工程中普遍存在的问题，深入剖析其成因，并提供多种可行的解决方案。大量精选的工程案例，不仅验证了理论方法的有效性，更为读者提供了宝贵的实践经验参考。 理论与实践深度融合： 书中不仅涵盖了水力学、水文学、岩土工程、结构工程等基础理论，更着重于这些理论在实际工程中的应用。通过理论的深入解读，帮助读者理解问题根源；通过实践的细致呈现，指引读者掌握解决之道。 体系全面与覆盖广泛： 本手册涵盖了水利工程的多个重要领域，包括但不限于水资源评价与利用、水工程规划与设计（水库、大坝、渠道、泵站等）、水土保持、防洪减灾、河道整治、水环境治理、地下水工程以及水利工程的施工技术与管理等。 创新技术与前沿理念： 第二版特别关注近年来水利工程领域的新技术、新方法和新理念，例如智慧水利、大数据应用、BIM技术在水利工程中的实践、绿色水利工程理念、适应性管理等，旨在提升工程的智能化、可持续化和韧性。 实用性与可操作性： 本书的语言力求简洁明了，技术性描述严谨准确，图表清晰直观，计算过程详细易懂，旨在使读者能够快速理解并应用于实际工作中。 内容概要 本书内容丰富，结构清晰，主要涵盖以下几个方面： 第一部分：水利工程基础理论与方法 本部分将系统回顾和梳理水利工程领域的核心基础理论，包括： 水力学原理： 流体静力学、流体动力学、相似理论、量纲分析、明渠流、管道流、过境流、非恒定流等基本概念、定律及计算方法。 水文学基础： 降水、蒸发、径流、流域产流、洪水演进、地下水运动等关键水文过程的分析方法，以及常用的水文模型。 岩土工程基础： 土壤力学、岩石力学、边坡稳定分析、渗流计算、基础理论等，为各类水工建筑物地基和边坡的设计提供理论支撑。 结构力学基础： 结构荷载、应力应变分析、材料力学、结构动力学等，为水工建筑物结构的安全性设计提供基础。 第二部分：水资源评价、规划与利用 本部分聚焦于水资源的科学评价、合理规划和高效利用，内容包括： 水资源量化与评估： 地表水、地下水资源量的计算、评价方法，水资源承载能力分析。 水资源配置与调度： 基于供需平衡的水资源配置模型，优化调度策略，解决水资源短缺与分配不均问题。 非常规水源利用： 雨水收集与利用、再生水利用、海水淡化等技术与工程应用。 节水灌溉与高效用水： 农田灌溉节水技术，工业、生活节水措施，提高用水效率。 第三部分：水工建筑物设计与施工 本部分是本书的核心内容之一，详细阐述各类水工建筑物的设计原理、计算方法、施工工艺与技术要点，包括： 水库与大坝工程： 选址、类型选择（土石坝、混凝土坝等）、枢纽布置、库容设计、大坝主体结构设计（抗滑、抗倾覆、抗渗、抗冲刷等）、溢洪道、输水建筑物、启闭设备等的设计计算与施工。 渠道与输水工程： 渠道设计（尺寸、坡度、糙率）、过河建筑物（渡槽、倒虹吸）、进出水口设计、泵站设计与选型。 防洪与排涝工程： 堤防设计、防洪墙设计、排水泵站与排水系统设计、蓄滞洪区规划与管理。 河道整治与生态修复： 河岸防护、河床稳定、清淤疏浚、河道景观设计、生态恢复技术。 地下水工程： 井群设计、抽水与回灌工程、地下水污染防治。 水土保持工程： 水土流失的调查与评价、侵蚀控制措施（工程措施、植物措施）、沟道治理。 第四部分：水利工程运行、维护与管理 本部分关注水利工程建成后的运行、维护及全生命周期管理，内容包括： 水库运行与调度： 运行规则制定、洪水调度、枯水期调度、运行风险评估。 水工建筑物安全监测与评估： 监测技术（结构变形、渗流、应力等）、健康诊断、风险评估与预警。 病害防治与维修加固： 常见病害（裂缝、渗漏、冲刷、侵蚀等）的诊断与处理，修补加固技术。 水利工程信息化与智能化： 智慧水利概念，大数据、遥感、物联网等技术在水利工程管理中的应用。 水利工程经济评价与管理： 工程效益分析、成本控制、合同管理、风险管理。 第五部分：水利工程中的专题与前沿技术 本部分深入探讨水利工程中的特定专题问题，并介绍最新的技术发展趋势： 极端气候条件下的水利工程应对： 气候变化对水资源和水工程的影响，适应性设计与管理策略。 绿色与可持续水利工程： 环境保护、生态友好型设计理念，节能减排技术。 水利工程风险分析与应急管理： 工程风险评估方法，洪水、干旱、地震等灾害的应急预案与处置。 BIM技术在水利工程中的应用： 设计、施工、运维全过程的BIM应用。 水利工程的国际经验与合作： 借鉴国际先进经验，促进技术交流与合作。 致谢 本书的完成离不开众多专家学者的鼎力支持和无私奉献。我们诚挚感谢所有为本书提供宝贵建议、审阅稿件、分享经验的同仁。同时，也感谢所有在水利工程领域辛勤耕耘的广大工程技术人员，他们的实践经验是本书内容最坚实的基石。 结语 《水利工程解决方案手册（第二版）》希望能成为您在水利工程实践中的得力助手，助您在复杂多变的水利工程领域，找到科学、高效、可持续的解决之道。我们期待本书能为提升我国水利工程的整体水平做出贡献。

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如果要用一个词来概括这本书给我的整体感受，那一定是“可靠”。在这个信息爆炸、技术日新月异的时代，一本能够提供长久信赖的参考书变得尤为珍贵。这本书的价值，并不在于它是否包含了最新鲜的、刚刚发布的规范条文（因为规范总是在更新），而在于它所奠定的、基于坚实物理定律的知识体系，这是永恒的。我发现，即便是面对一些最新的软件模拟结果，我仍然习惯性地回头查阅这本书中的某个基础公式或某个经典案例的推导过程，以此来验证软件模型的合理性。这本手册在处理流体与结构相互作用的复杂问题时，展现出一种罕见的综合能力。比如，在评估大坝基础的渗漏和管涌风险时，它将渗流场的分析与土力学中的有效应力原理结合起来，提供了一个多学科交叉的分析框架，而不是将这些问题割裂开来单独处理。这种系统性的思维方式，潜移默化地改变了我解决工程问题的路径，让我开始习惯于从更宏观、更全面的角度去审视每一个水利工程项目。它不仅仅是提供解决方案，更重要的是，它教会了你如何“思考”一个结构所处的物理环境，这才是真正的工程教育价值所在。

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这本书的语言风格，用“克制但精准”来形容或许最为贴切。它绝对不是那种试图用华丽辞藻来掩盖内容空洞的著作。每一句话、每一个术语的使用都显得非常审慎，仿佛作者在落笔前都经过了反复的掂量。对于我们这些常年在与高难度技术文件打交道的专业人士来说，这种严谨性是至关重要的。它避免了太多不必要的叙事性描述，而是直接切入问题的核心。例如，在关于地下水渗流与堤坝稳定性的章节中，作者对于费希尔方程的推导过程，处理得极其干净利落，没有插入任何与主线无关的哲学思考或历史典故，纯粹是数学和物理逻辑的完美呈现。这种高效的沟通方式，极大地节省了我的阅读时间。在项目紧张的时候，我不需要去费力筛选冗余信息，可以直接从字里行间提取出我需要的关键数据和计算模型。更令人称道的是，虽然文字简练，但它在关键概念的定义上却做到了极致的清晰，比如对于“临界流深”与“正常水深”在不同边界条件下的差异，作者给出的定义几乎是教科书级别的标准范本，让人一旦记住便终身难忘。这种教科书式的精准，让我在跨专业沟通时，也能自信地使用统一的术语体系。

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这本书的内容组织结构，简直是一部精心绘制的迷宫导览图，但奇怪的是，你一旦进入，就不会迷失方向。我特别欣赏作者在处理不同尺度工程问题时的那种递进感。前期的基础部分，对于水力学基本原理的阐述，扎实得像花岗岩地基，绝不含糊带过。然而，当我翻到关于渠道设计和泄洪构筑物的部分时，你能明显感觉到笔锋一转，开始侧重于工程的实际约束和优化。比如，在讨论明渠水流特性时，作者并没有停留在理想化的曼宁公式上，而是引入了大量的实测数据和修正因子，这对于我们在处理复杂地形或非均匀糙率的河道时，提供了极具操作性的指导。我记得我之前在为一个水库的溢洪道进行初步设计时，对于各种堰顶形式的流模特性总是感到困惑，总是在效率和结构稳定性之间摇摆不定。这本书里对这些不同堰型的横向对比分析，特别是引用了大量的原型观测数据来佐证其优缺点，那种“所见即所得”的清晰度，远胜于我以前看过的任何一本同类书籍。它没有生硬地告诉你“应该用什么”，而是让你通过深入理解每种选择背后的力学意义和经济成本，自己做出最合理的决策。这种引导式的学习体验，极大地提升了我的独立解决问题的能力，让我感觉自己不仅仅是在学习一个公式，而是在理解一个完整的工程哲学。

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我必须承认，这本书的内容覆盖面广度，着实让我吃了一惊。起初我以为它会集中火力攻克水力学基础，但在深入阅读后，我发现它对“水工结构物”的探讨，其深度和广度，丝毫不逊色于任何专门的结构设计手册。特别是对于那些在传统水力学教材中常常被一笔带过的薄弱环节，比如泵站的吸入管设计，或者小型水轮机的选型与水锤防护，这本书都给予了相当篇幅的详细解析。我特别关注了关于“水力瞬变”的章节，那部分的讲解让我对水锤的产生机理有了全新的认识。作者不仅详细介绍了特征线法在不同边界条件下的应用细节，还配有足够复杂的算例来展示数值方法的实际操作性。在实际应用中，我们经常会遇到一些介于理论模型和实际工程之间的灰色地带，比如管道材料的非线性特性对水锤波传播的影响，这本书巧妙地通过引入修正系数和应用范围的限制，帮助我们构建更贴近现实的模型。这种对工程“不完美性”的深刻理解和坦诚描述，让我对作者的敬意油然而生，他似乎非常清楚地知道，一个工程师在野外会遇到哪些棘手的实际问题，并提前为你准备好了应对的工具箱。

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这本书的封面设计，说实话，初看之下有些朴实得过分了，那种深沉的蓝色调和略显老派的字体，完全没有现在市面上那些动辄炫酷排版的工程书籍那样吸引眼球。但这恰恰是它内在价值的体现，没有花里胡哨的包装，所有的精力似乎都集中在了内容的打磨上。我是在一个研究项目紧要关头，被导师强力推荐翻开它的，一开始还有点抗拒，觉得这种“老派”的教材会不会更新太慢，知识点会不会跟不上现代水利工程的最新进展。然而，当我真正沉浸进去后，我发现这本手册的叙述逻辑清晰得令人惊叹。它不像有些教科书那样堆砌公式，而是把复杂的流体力学和水工结构问题，一步步拆解成读者可以理解的单元。特别是关于非恒定流的解析部分，作者的处理方式非常巧妙，既保证了理论的严谨性，又兼顾了实际工程计算的需求。翻阅过程中，我发现那些经典的计算示例，每一步的推导都标注得异常详尽，即便是一个刚接触这门学科的学生，也能通过对照这些解题步骤，快速掌握从概念到实践的转化过程。我记得有一次为了验证一个复杂管道系统的水头损失计算，我几乎跑遍了手头所有的参考资料，最后还是在这本书的某个章节的注解里找到了最简洁、最可靠的校核方法。可以说，它更像一位经验丰富的老工程师，不急不躁地在你身边为你演示如何将理论付诸实践，而不是一位高高在上的学者在做学术布道。

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