国家出版基金项目、 “十三五”国家重点图书出版规划项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、国家重点实验室专项基金项目。

我国水能资源丰富,水资源作为清洁可再生能源,已成为我国能源结构的重要组成部分,在国家能源供应安全保障中占有重要地位。尤其是我国西部地区丰富的水能资源和深山峡谷地形,为特高拱坝的建设提供了良好条件,先后建成了二滩、拉西瓦、构皮滩、小湾、溪洛渡、锦屏一级、大岗山7座坝高超过200m的特高拱坝,乌东德、白鹤滩等一批特高拱坝也相继开工建设。目前,我国已成为世界上特高拱坝最多的国家,取得了世人瞩目的成绩。然而这些工程坝高库大,坝体结构和工作环境复杂,并且大多处于高烈度地震区,大坝一旦失事,不但严重影响大坝自身安全,而且还会造成国民经济以及人民生命财产的巨大损失。

拱坝作为一种结构轻韧的空间壳体结构,在高坝建设中具有许多优点,其中工程量少、充分发挥材料优势、超载能力强等尤为突出。随着拱坝技术的发展,我国修建的坝高250m以上的特高拱坝坝顶弧长普遍大于600m,坝高谷宽、总水推力大、坝体应力水平高是我国特高拱坝的基本特点。不仅如此,我国特高拱坝工程建设面临着规模宏大、技术复杂、施工困难等多项世界性复杂难题。此外,高山峡谷、区域构造运动剧烈、深层断裂等恶劣的自然条件,使得我国特高拱坝面临各种复杂的工程地质问题,尤其是松弛岩体、断层破碎岩带极易导致拱座失稳和坝基岩体的不均匀变形,成为制约特高拱坝建设的关键技术难题。

大坝安全关系国计民生,一直是各国政府和工程人员关注的焦点。

随着我国大坝数量的增加以及运行时间的延长,公众对水利工程安全性的要求越来越高,必须高度重视特高拱坝的安全问题,避免事故的发生。特高拱坝与一般大坝工程相比,结构性态和工程复杂度随坝高成倍增加,力学行为具有独特特征,不同区域的变形规律相差较大,尤其是由于不同部位的约東条件、材料性质及荷载作用具有多样性,很难采用统一的分析模型进行描述。当前,大坝变形分析模型由常规模型发展到人工智能模型、由单测点模型到时空模型等,已经取得了许多成果,模型的计算精度、稳健性和外延性也逐渐提高,但对于特高拱坝工程,坝工界尚缺少合理解释的理论方法。现行规范明确规定,坝高大于200m的特高坝应开展专门研究,不能简单地套用传统的计算方法。由于变形被坝工界公认为是特高拱坝工作性态最直观的反映,为有效保障特高拱坝的安全运行,有关变形安全监控的理论与方法尚需深入研究,尤其以变形控制值和时变趋势性为核心的特高拱坝变形安全警戒值拟定方法亟待提出。但是,由于特高拱坝结构整体具有独特的变形特征,故特高拱坝变形分析工作不能简单地套用传统方法,必须通过分析特高拱坝变形的复杂时空特征,提出符合大坝实际变形性态的分析方法。而且我国众多特高拱坝服役环境复杂,在外界环境和动静荷载的长期作用下,各种病害隐患时常发生,加之坝体混凝土和坝基岩体本身具有流变特性,这些均导致大坝结构性能不断演变,引起大坝变形的时变效应。因此,围绕特高拱坝变形安全监控理论和方法这一主题,开展特高拱坝变形性态的时空分析方法研究,挖掘特高拱坝变形时变机理,建立能反映特高拱坝变形时变效应的安全监控模型和监控指标,以及构建特高拱坝变形性态预警理论和方法体系等,能够为及时掌握大坝实际服役性态、充分发挥工程效益提供强有力的技术支持,这对特高拱坝的长期安全运行具有重要的保障作用,并对提高施工和运行管理水平具有重要的科学价值。

《特高拱坝变形安全监控理论和方法及其应用》由河海大学水利水电学院院长、教授、博士生导师顾冲时老师带领的专家团队所著，顾冲时老师专门从事水工结构工程安全监控与健康诊断理论和技术及其工程应用研究，近年来承担了国家科技攻关、支撑计划、自然科学基金重点项目；在重大水工结构工程安全监控、健康诊断和风险调控等领域做出了突出贡献，解决了许多重要技术难题。

研究团队在总结多项国家重点科技研发计划课题及国家自然科学基金研究成果的基础上，以我国西南已建成或在建的一批300m级特高拱坝工程的理论研究与工程实践为背景，系统介绍了特高拱坝变形安全监控理论和方法，并依托典型特高拱坝工程进行了创新性实践。
该书由中国工程院院士马洪琪作序。

特高拱坝变形安全监控理论和方法及其应用

作    者：顾冲时，赵二峰，周钟，蔡德文

责任编辑：金怡

出版时间：2018.12

装    帧：精装

定    价：158.00元