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出版者:人民交通

作者:白淑毅

出品人:

页数:239

译者:

出版时间:2005-1

价格:26.00元

装帧:平装

isbn号码:9787114043505

丛书系列:

图书标签:

• 桥梁工程
• 桥涵设计
• 结构工程
• 土木工程
• 交通工程
• 混凝土结构
• 钢结构
• 桥梁规范
• 桥梁施工
• 桥梁检测

《河道水工建筑物设计手册》 内容简介： 本书是一部系统、详实的河道水工建筑物设计参考手册，旨在为水利工程师、土木工程师、城市规划师以及相关领域的科研人员提供全面、实用的设计指导。本书聚焦于河流治理与开发中常见的各类水工建筑物，从基础理论到具体设计步骤，再到施工控制及后期养护，力求面面俱到，为读者构建一个完整的设计知识体系。 第一部分：水工建筑物设计基础理论 本部分深入阐述了河道水工建筑物设计所必需的基础理论知识。 第一章：河流动力学基础 河道形态与演变：系统介绍河流的自然形成过程、不同地质条件下的河道演变规律，包括冲刷、淤积、侧蚀等现象。详细解析影响河道形态的主要因素，如流量、流速、河床坡度、地质构造、植被覆盖等。提供评估河道稳定性的常用方法和指标，以及预测河道短期和长期演变趋势的理论模型。 水流特性分析：深入探讨水流的宏观和微观特性，包括平均流速、紊乱度、紊流边界层理论、空化现象的产生机理及防治措施。详细阐述不同流量条件下（如丰水、枯水、洪水）的水流状态，以及水流与河床、岸坡相互作用的动力学过程。介绍水流监测的常用仪器设备及其原理，如测流仪、流速剖面仪等。 泥沙运动理论：系统讲解泥沙的来源、输移机制（悬移质、推移质）及其影响因素。详细介绍泥沙输移能力的概念，以及床沙性质（如粒径分布、密实度）对输移能力的影响。阐述不同水流条件下泥沙的运动规律，如起动流速、输沙率计算方法。讲解泥沙淤积和冲刷对水工建筑物的影响，以及预测泥沙运动的基本模型和方法。 水力学基本原理：回顾并深化水力学在水工设计中的应用，包括连续性方程、能量方程（伯努利方程）、动量方程等。详细阐述明渠流、管流的计算方法，以及流速分布、水力坡度、阻力系数等关键参数的确定。介绍明渠水力学中常用的图表法、数值模拟方法，以及在实际工程中的应用案例。 第二章：水文资料分析与应用 降雨径流分析：介绍不同类型的降雨（暴雨、持续性降雨）及其与径流生成的关系。详细解析流域集流时间和汇流过程，以及影响径流过程的关键因素，如地形、土壤性质、植被覆盖、蒸发散等。介绍常用的水文模型（如单位线法、水量平衡法、概念模型）及其在径流模拟中的应用。 洪水计算：系统讲解洪水频率分析的基本原理，包括频率曲线的构建、经验频率和理论频率的计算。详细阐述各种洪水计算方法，如图解法、模型法（如SSARR模型、HEC-HMS模型）、统计分析法（如最大似然法、矩估计法）。讲解不同重现期洪水的设计取值原则，以及设计洪水与校核洪水的概念。 水位流量关系分析：介绍水位与流量之间关系的建立方法，包括实测资料的统计分析、水力学计算等。详细阐述水位流量关系曲线的绘制与应用，以及在洪水预报、水位控制中的作用。分析影响水位流量关系的因素，如河床糙率、河道断面变化、下游水位等。 枯水分析：研究枯水期的水量变化规律，包括枯水流量的形成、枯水过程的分析。介绍枯水频率分析方法，以及枯水流量的设计取值原则。探讨枯水对供水、航运、发电等的影响，以及相应的应对措施。 第三章：岩石力学与土力学基础 岩石性质与分类：详细介绍岩石的基本力学性质，如抗压强度、抗剪强度、弹性模量、泊松比等。阐述岩石的分类方法，包括根据成因、矿物成分、物理力学性质等进行分类。介绍岩体的连续介质力学模型，以及岩体结构（如节理、裂隙、断层）对其整体力学行为的影响。 土的性质与分类：深入分析土的物理性质，如粒度组成、塑性、密度、孔隙比、含水量等。讲解土的力学性质，包括抗剪强度（内摩擦角、黏聚力）、压缩性、渗透性等，并介绍常用的试验方法（如直剪试验、三轴剪切试验、固结试验、渗透试验）。介绍土的分类体系，如美国统一土工分类法（USCS）、国际土工分类法（ISRIC）等。 地基承载力计算：系统介绍地基的几种破坏模式，如整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏等。阐述不同形状、尺寸的荷载在不同土层上引起的地基承载力的计算方法，包括Terzaghi理论、Meyerhof理论等。介绍考虑地下水位、荷载倾斜等因素对地基承载力的修正方法。 边坡稳定性分析：探讨边坡失稳的各种形式，如滑动、崩塌、蠕变等。详细介绍边坡稳定性分析的基本理论，如极限平衡法（如瑞典圆法、Bishop法、Janbu法）、极限分析法、有限元法等。讲解影响边坡稳定性的因素，如坡角、土体强度、地下水位、外荷载、地震作用等。介绍加固边坡的常用措施，如排水、锚固、挂网、挡土墙等。 第二部分：主要河道水工建筑物设计 本部分详细介绍各类河道水工建筑物的结构类型、设计原理、计算方法及施工要点。 第四章：防洪堤与堤防工程设计 防洪堤功能与选址：明确防洪堤在防洪体系中的作用，包括阻挡洪水、保护堤内安全。探讨防洪堤的选址原则，包括地形条件、地质条件、经济性、社会影响等。分析不同河道横断面条件下堤防布置的优劣。 堤身结构与材料：介绍土质堤身、砂石堤身、混凝土防渗墙堤身等不同结构形式。详细分析堤身填筑材料的选择原则，包括土料的密实度、抗渗性、抗冲刷性等。讲解堤身横断面设计，包括顶高、顶宽、坡度、护脚等参数的确定。 防渗与防冲措施：系统介绍防渗墙（粘土防渗、水泥砂浆防渗、高分子材料防渗）、铺盖、反滤层等防渗构造的设计与计算。详细阐述护脚、护坡、丁坝、消力坎等防冲措施的类型、设计原则与施工要点。 堤防加固与修复：针对现有堤防存在的渗漏、冲毁、稳定性不足等问题，介绍各种加固技术，如培厚、截渗、反滤、锚固等。讲解堤防修复的常用方法，包括局部抢修、整体加固等。 第五章：水闸与挡水建筑物设计 水闸功能与分类：明确水闸在河流治理中的多种功能，如挡水、控制水位、调节流量、过船、排水等。介绍水闸的分类，如按结构形式（固定堰、活动堰）、按功能（节制闸、进水闸、排水闸）等。 闸室结构设计：详细阐述闸室的平面布置、结构形式（如平底闸、底板式闸、跌水闸）、闸墩、闸墙的设计。重点讲解闸门的设计，包括闸门的类型（如钢结构平板闸门、弧形闸门）、启闭设备（卷扬式、液压式）、闸门计算（受力分析、材料选择）。 基础设计与防冲刷：分析闸室基础的类型，如浅基础、深基础（桩基、沉箱基础）。详细讲解闸室下游的防冲刷措施，如铺砌、消力坎、挑流消力墙等，以及防冲刷结构的设计计算。 水力计算与流态控制：进行水闸的过闸流量计算，分析不同工况下的水位、流速。重点讲解跌水、射流等复杂流态的产生机理，以及消力设计。 第六章：泄洪建筑物设计 泄洪建筑物类型与选型：介绍各种泄洪建筑物，如溢洪道（重力式、薄壁式、曲线式）、泄洪涵、冲砂闸等。分析不同河道条件、水库调度要求下的泄洪建筑物选型原则。 溢洪道设计：详细阐述溢洪道的平面布置、纵剖面设计，以及宽顶堰、窄顶堰、三角堰等堰顶形式的设计。重点讲解消力池设计，包括消力块、消力墙、涌浪消力等。 泄洪涵与冲砂闸设计：介绍泄洪涵的结构形式、尺寸计算、进出口防冲刷设计。重点讲解冲砂闸的设置目的、结构形式、工作原理，以及其在清除库区淤泥、保护下游水质中的作用。 水流消散与防冲蚀：深入研究泄洪建筑物下游水流的消散机理，以及如何通过结构设计减缓水流能量。详细阐述不同类型泄洪构筑物下游的防冲蚀措施，包括块石护砌、混凝土护坡、下游格栅等。 第七章：跨河建筑物基础设计 桥梁基础类型：介绍桩基础（沉管桩、钻孔桩）、墩基础（盖板基础、沉箱基础）、桩筏基础等。分析不同地质条件、荷载条件下的基础类型选择。 桩基础设计：详细阐述单桩竖向承载力计算、水平承载力计算、群桩效应分析。讲解桩的布置、桩径、桩长、桩尖形式的选择。 沉箱基础设计：介绍沉箱的结构形式、下沉方法、施工控制要点。重点讲解沉箱在复杂地质条件下的应用，如在深厚软土、流塑土中的应用。 冲刷与淘蚀分析：分析桥墩、桥台在水流作用下的冲刷机理，以及不同类型基础的抗冲刷能力。详细阐述桥梁基础的防冲设计，包括扩大基础、设置围堰、抛石护基等。 地质勘察与试验：强调详细的地质勘察是基础设计的关键。介绍常用的地质勘察方法（如钻探、静力触探、波速测试）及其在基础选型和设计参数确定的作用。 第三部分：施工与后期管理 本部分关注水工建筑物的施工技术、质量控制以及长期的养护管理。 第八章：施工技术与质量控制 围堰工程：介绍土石围堰、板桩围堰、钢板桩围堰、混凝土围堰等不同类型的围堰。详细阐述围堰的设计原则、施工方法、防渗措施及安全控制。 土方工程：分析不同土质的开挖、运输、填筑、压实技术。重点讲解水下填筑、高等级土料压实等特殊工艺。 混凝土工程：介绍混凝土的配合比设计、拌合、运输、浇筑、养护等环节。重点讲解大体积混凝土、水下混凝土的施工技术和质量控制。 钢结构安装：阐述钢闸门、启闭设备等钢结构的安装顺序、焊接工艺、防腐处理。 质量检测与控制：介绍混凝土强度检测、渗漏检测、结构变形检测等。强调全过程质量控制，确保工程质量达到设计要求。 第九章：工程监测与养护管理 结构变形监测：介绍沉降观测、位移监测、裂缝观测等方法。重点讲解自动化监测系统的应用。 渗流监测：介绍测压管、渗流计等监测仪器，以及渗流监测数据在评估结构安全性和长期稳定性的作用。 防冲刷监测：定期检查防冲刷结构的完好性，以及河床冲刷情况。 养护与维修：阐述日常检查、定期维护、应急抢修等内容。针对不同病害，提出相应的维修方案，如混凝土修补、钢结构防腐、堤防加固等。 安全评估与风险管理：建立定期的结构安全评估机制，识别潜在风险，并制定相应的预警和应急预案。 本书特点： 1. 全面性：涵盖了河道水工建筑物设计的各个环节，理论与实践相结合。 2. 系统性：知识体系完整，逻辑清晰，便于读者理解和掌握。 3. 实用性：提供大量实际工程案例、计算方法和设计图表，具有很强的参考价值。 4. 前沿性： Incorporates最新的设计理念、技术标准和科研成果。 5. 可读性：语言通俗易懂，图文并茂，方便不同层次的读者阅读。 本书适用于从事水利、水运、市政、水环境治理等领域的工程技术人员、设计人员、施工管理人员以及相关专业的学生和研究人员。通过学习本书，读者将能够更深入地理解河道水工建筑物的设计原理，掌握各类建筑物的设计方法，并能够独立完成相关工程的设计与施工指导。

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这本书的价值，在我看来，并不完全在于它传授了多少“标准答案”，而在于它教会了如何进行“批判性思维”和“系统性决策”。作者在阐述不同设计方法的优劣时，总是保持着一种开放和辩证的态度，不会武断地下结论，而是引导读者去权衡各种约束条件——成本、安全系数、环境影响以及施工可行性之间的微妙平衡。这种训练对我来说极其宝贵，它打破了教科书思维定势，让我意识到工程设计本质上是一个充满妥协和优化的复杂博弈过程。读完这本书，我感觉自己的思维框架被重新梳理了一遍，不再满足于套用公式，而是开始学着从更宏观的视角去审视每一个设计选择背后的逻辑链条。它不仅仅是一本技术手册，更像是一堂关于工程伦理与实践智慧的深度课程。

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坦率地说，这本书的深度和广度远远超出了我的预期。我原本以为它会着重于某一两个核心技术点进行阐述，但事实证明，它构建了一个极其宏大且完整的知识体系框架。从材料的本构关系到荷载的精细化计算，再到施工控制和后期维护的要点，几乎覆盖了整个工程生命周期的方方面面。我发现自己必须放慢阅读速度，很多章节需要结合手头的其他参考资料才能完全领会其精髓。尤其是关于新型结构形式的讨论部分，作者的视角非常前瞻，没有固守传统范式，而是大胆地引入了数字化模拟和智能监测等现代技术理念，这让这本书不仅具备了工具书的实用价值，更体现了其作为领域内思想前沿的引领性。对于希望全面掌握该领域技术脉络的专业人士而言，这本书无疑是一本不可或缺的“百科全书”。

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这本书的装帧设计确实让人眼前一亮，封面采用了深沉的墨绿色，搭配着烫金的书名，散发出一种沉稳而专业的质感。内页的纸张选得也很有考究，触感细腻，字体的排版清晰易读，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。我尤其欣赏作者在章节布局上的匠心独运，逻辑层次分明，从基础理论到工程实践的过渡十分自然流畅。初翻阅时，我就被它严谨的学术态度所吸引，每一个公式推导都详略得当，参考文献的引用也极为规范，能看出作者在资料收集和整理上花费了大量心血。尽管我对于某些高度专业化的内容还需要反复揣摩，但整体上，这本书的阅读体验是极其舒适和高效的，它为深入学习相关领域打下了一个非常坚实的基础，让人感觉捧着的不是一本普通的教材，而是一件精雕细琢的工艺品。这本书的印刷质量也无可挑剔，装订牢固，没有任何错页或油墨扩散的现象，这种对细节的把控，无疑体现了出版方对知识的尊重。

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我不得不提到，这本书的图表绘制水平达到了一个令人赞叹的程度。很多抽象的力学分析图，如果用文字描述，可能需要一大段篇幅才能勉强解释清楚，但在这里，通过简洁而精确的剖面图和受力示意图，一切都变得了然于胸。线条的粗细、阴影的运用，都精确地服务于信息的传递，没有任何多余的装饰，纯粹而高效。比如在讲解某个复杂节点时，作者采用了三维透视图结合分解视图的组合方式，这种可视化处理极大地降低了理解的门槛，让我瞬间明白了结构体系的内在联系。对于我这种偏向视觉学习的读者来说，这种高质量的图形支持是决定一本书能否真正被吸收的关键因素。可以说，这些图示本身就具有极高的学术和技术价值，单独拿出来也值得仔细研究。

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这本书的叙述风格相当接地气，不像某些专业书籍那样高高在上、晦涩难懂，它更像是一位经验丰富的工程师在跟你娓娓道来他的实践心得和教训。作者善于将复杂的理论知识融入到具体的案例分析中，使得那些抽象的概念立刻变得鲜活起来，仿佛能看到工程现场的烟尘和忙碌的身影。我特别喜欢其中穿插的一些“经验之谈”的小标题，它们往往一针见血地指出了理论与实际操作中的常见误区，这对于我们这些刚刚踏入行业的新手来说，简直是无价之宝。阅读过程中，我感觉自己不是被动地接受知识灌输，而是在与作者进行一场高水平的智力对话，不断地被引导去思考“为什么”和“怎么办”。这种沉浸式的学习体验，极大地激发了我主动探索的欲望，甚至让我开始反思自己以往处理某些问题时可能存在的思维定式。

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