水库具有防洪、发电、灌溉、供水、航运、养殖、旅游、生态等多种功能,是调控水资源时空分布、优化水资源配置最重要的工程措施之一。然而,受地质、水文、设计、施工、运行管理等不确定因素的影响,大坝安全问题和溃坝风险一直无法回避,溃坝并导致重大人员伤亡在世界范围内都有过惨痛教训,水库大坝安全历来为各国政府和相关部门高度重视。
我国水库大多建于20世纪50-70年代,受当时经济技术限制,工程建设标准低、质量差,加上管理经费长期投入不足,工程老化失修。目前,我国病险水库数量大、安全隐患多,已成为大坝安全管理中的突出问题。进入21世纪以来,我国又建设了一大批高坝大库枢纽工程,工程难度和复杂性均超越了现有的工程认知水平。水库大坝在我国国民经济建设中发挥了重大作用,同时也因其自身安全性所导致的溃坝洪水风险问题,给相关地区带来潜在的安全隐患,对人们的生命财产形成威胁。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,社会固定资产不断增加,城市化进程不断加快,人口和资产日趋集中,所有这些都对涉及能源与公共安全的水库大坝安全保障提出了更高要求。
由于大坝承受着巨大的荷载,而且工作条件极为复杂,运行期间受到多重环境因素与荷载因素的长期作用,并经受各种突发性灾害(如汛期洪水、地震等)的侵袭,大坝失事往往是多个因素共同作用的结果,而且这其中存在许多无法预见的因素。理论上,完全避免大坝失事是不可能的。但是,已失事大坝的调查分析资料表明,在设计、施工或运行管理方面坚持认真负责的态度,采取切实可行和行之有效的措施,按现有的技术水平防止大坝失事是完全有可能的。实践证明,对大坝进行安全监测,并融汇多种理论和方法对监测资料进行正反分析,将对监控大坝的安全起到重要作用。
《大坝安全监控理论与方法》一书在总结分析大坝失事规律的基础上,系统介绍了大坝安全监控理论与方法,并用实例加以说明,使读者在理论和应用的认识上都能受到启示。
本书研究成果获得了国家自然科学基金项目(51739003,51779086)、国家重点研发计划(2018YFC0407104,2017YFC0804607)的资助。