水工建筑物安全与管理

水利工程中各种水工建筑物所处的环境和工作条件十分复杂，运行过程中受到诸多不确定性因素的影响，使得水工建筑物的安全与管理面临巨大挑战。本书围绕水工建筑物安全与管理的相关要求、法律法规、维护修理、安全巡视检查、无损检测、安全监测、管理信息化等内容，系统梳理并论述水利工程中不同类型水工建筑物的安全与管理问题，提出相应的安全鉴定、隐患探测、分析方法和工程处理措施，既有理论探索，又紧密结合工程实际，对水利工程的设计、施工、运行管理和维护修复等，均有较强的指导意义。
本书可供水利工程、水电工程、农业工程、土木工程和工程管理等领域从事科学研究、工程设计、工程施工和运行管理工作的技术人员参考，也可作为高等院校水利水电工程等专业师生的参考用书。

总序一
总序二
总序三
前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 管理和公共管理 1
1.1.2 水利工程安全与管理 2
1.2 水利工程安全与管理的重要性 7
1.2.1 水利工程发展趋势 7
1.2.2 水利工程溃坝事故及其原因分析 7
1.2.3 水利工程安全与管理的必要性 9
1.3 相关法律法规 9
1.3.1 《中华人民共和国水法》 9
1.3.2 《水库大坝安全管理条例》 11
1.4 本书主要内容 13
第2章 土石坝的维护与加固处理 15
2.1 土石坝的检查与养护 15
2.1.1 土石坝的日常检查与观察 15
2.1.2 土石坝的养护 17
2.2 土石坝的裂缝及其处理 18
2.2.1 土石坝裂缝的类型及成因 18
2.2.2 土石坝裂缝的检查 19
2.2.3 土石坝裂缝的预防措施 24
2.2.4 土石坝裂缝的处理 25
2.3 土石坝滑坡及其处理 29
2.3.1 滑坡的类型 30
2.3.2 滑坡的原因 31
2.3.3 滑坡的预防与处理 32
2.4 土石坝渗漏及其加固处理 36
2.4.1 土石坝异常渗漏的类型和成因 36
2.4.2 土石坝渗透变形的判别与计算 38
2.4.3 土石坝的渗漏处理及加固措施 40
2.5 土石坝及堤防的白蚁防治 65
2.5.1 白蚁的种类及生活习性 65
2.5.2 白蚁的预防措施 67
2.5.3 白蚁的灭治方法 68
第3章 混凝土坝和浆砌石坝的维护与加固处理 73
3.1 混凝土坝和浆砌石坝的日常巡查与维护 73
3.2 重力坝失稳原因分析及防护措施 74
3.2.1 重力坝失稳原因分析 74
3.2.2 增加重力坝稳定性的措施 75
3.3 混凝土坝和浆砌石坝的裂缝处理 79
3.3.1 裂缝原因及分类 79
3.3.2 裂缝处理原则 80
3.3.3 裂缝处理措施 81
3.4 混凝土坝和浆砌石坝的渗漏处理 89
3.4.1 渗漏的原因及危害 89
3.4.2 渗漏处理的措施 90
第4章 泄水、输水建筑物的维护与修理 92
4.1 输水隧洞的维护与修理 92
4.1.1 输水隧洞的日常检查与维护 93
4.1.2 输水隧洞的常见病害 93
4.1.3 输水隧洞常见的病害治理 97
4.2 涵管(洞)的维护与修理 101
4.2.1 涵管(洞)的日常检查与维护 101
4.2.2 涵管(洞)裂缝病害分析 102
4.2.3 涵管(洞)的修理 103
4.3 渡槽的维护与修理 105
4.3.1 渡槽的日常检查与维护 105
4.3.2 渡槽的常见病害分析 105
4.3.3 渡槽的老化病害防治与修理 109
4.4 倒虹吸管的维护与修理 112
4.4.1 倒虹吸管的日常检查与维护 112
4.4.2 倒虹吸管的主要病害及原因分析 113
4.4.3 倒虹吸管的裂缝处理措施 113
4.5 渠道的维护与修理 116
4.5.1 渠道的日常检查与维护 117
4.5.2 渠道的常见病害及原因分析 117
4.5.3 渠道的修理 118
4.6 溢洪道的养护和修理 121
4.6.1 溢洪道的检查和养护 121
4.6.2 溢洪道泄水能力的扩大 123
4.6.3 溢洪道的冲刷与处理 125
4.6.4 溢洪道其他病害及处理 128
4.6.5 闸门及启闭设备的养护和修理 129
第5章 水利工程安全巡视检查 133
5.1 巡视检查的要求与分类 133
5.1.1 日常巡视检查 133
5.1.2 年度巡视检查 134
5.1.3 特别巡视检查 135
5.1.4 安全定期检查 135
5.2 巡视检查范围 136
5.3 巡视检查方法 138
5.4 土石坝的巡视检查 140
5.4.1 目的及一般要求 140
5.4.2 土工建筑物的观察 141
5.4.3 混凝土建筑物的观察 141
第6章 水工建筑物无损检测 143
6.1 无损检测的定义与特点 143
6.2 无损检测的方法 143
6.2.1 探地雷达法 143
6.2.2 电磁与电测法 145
6.2.3 冲击反射法 145
6.2.4 超声波成像技术 145
6.2.5 回弹法 146
6.2.6 表面波检测法 146
6.3 典型结构的无损检测 147
6.3.1 裂缝无损检测 147
6.3.2 堤坝隐患无损检测 151
6.3.3 隧洞衬砌无损检测 153
6.3.4 防渗墙无损检测 153
6.4 无损检测的仪器设备 155
第7章 水工建筑物及其基础变形监测 159
7.1 变形监测网 159
7.2 水平位移监测 160
7.2.1 工作基点 160
7.2.2 测量仪器与方法 161
7.3 垂直位移监测 169
7.3.1 基岩标和深埋标 170
7.3.2 测量方法 176
7.4 挠度监测 179
7.4.1 建筑物挠度监测 179
7.4.2 基岩挠度监测 180
7.5 倾斜监测 181
7.6 特殊基础的变形监测 182
7.7 变形监测仪器 184
7.7.1 变形监测仪器选型的基本原则 184
7.7.2 变形监测仪器选型 185
第8章 水工建筑物渗流、应力应变、裂缝、环境量及其他监测 193
8.1 渗流监测 193
8.1.1 渗透压力监测 194
8.1.2 渗流量监测 196
8.1.3 水质监测 197
8.1.4 渗流监测仪器及设施 198
8.1.5 渗流热监测的理论和方法 202
8.2 应力应变、坝体温度与裂缝等监测 205
8.2.1 应力应变监测 206
8.2.2 坝体温度监测 206
8.2.3 接缝监测 206
8.2.4 裂缝监测 207
8.2.5 钢筋应力监测 208
8.2.6 土压力监测 208
8.2.7 应力应变与温度同步监测 209
8.3 环境量监测 216
第9章 安全监测数据处理与分析 219
9.1 概述 219
9.2 监测数据的误差分析 220
9.2.1 观测数据误差 220
9.2.2 粗差的判识和处理 221
9.3 监测数据的定性分析 222
9.3.1 作图法 223
9.3.2 比较法 224
9.3.3 特征值统计法 225
9.4 统计回归分析方法 225
9.4.1 统计学方法概述 225
9.4.2 多元回归分析方法 226
9.4.3 逐步回归分析法 235
9.4.4 其他回归分析方法 240
9.5 监测数据统计模型的因子选择 241
9.5.1 统计模型的水压分量因子选择 241
9.5.2 统计模型的其他因子选择 246
9.6 监测数据的其他分析模型 247
第10章 安全监控指标拟定与预警预报 250
10.1 混凝土坝的变形过程及转异特征 250
10.2 监控指标的拟定准则 251
10.3 监控指标拟定与预警预报方法 253
10.3.1 数理统计法 253
10.3.2 极限状态法 255
10.3.3 结构计算分析法 256
10.3.4 其他安全监控指标拟定方法 260
10.3.5 大坝安全预警预报 261
第11章 水库大坝安全鉴定与安全性态综合评判 262
11.1 水库大坝安全鉴定的目的 262
11.2 水库大坝安全鉴定的内容与方法 264
11.2.1 基本要求 264
11.2.2 安全鉴定的内容 264
11.2.3 安全鉴定的方法 267
11.3 水库大坝安全鉴定分级结果 268
11.3.1 各专项安全性分级结果 268
11.3.2 综合评定结果 269
11.4 水库大坝安全性态综合评判与决策 272
第12章 水库大坝安全监测管理信息系统 275
12.1 水库大坝信息管理系统 275
12.1.1 数据管理子系统 275
12.1.2 图形与图表子系统 278
12.1.3 文档管理子系统 281
12.2 水库大坝安全监测资料分析及预报系统 281
12.3 水库大坝安全评价系统 283
12.3.1 大坝单项关键指标评价子系统 284
12.3.2 大坝安全综合评价子系统 284
12.3.3 大坝安全评判专家系统 288
12.4 水库大坝安全管理系统 292
12.4.1 水库大坝日常安全管理子系统 292
12.4.2 水库大坝安全应急管理子系统 293
参考文献 295
附录 300
附录A 大坝现场安全检查表 300
附录B 大坝安全鉴定报告书 309