中國學科發展戰略·水利科學與工程

全書綜述

全書按子學科分類編寫，共十七章，包括綜論；第一章：水文學——變化環境下流域水循環演變與工程水文；第二章：水資源——系統分析理論與可持續利用；第三章：農田水利學——作物耗水過程與農業水資源高效利用；第四章：河流動力學——泥沙運動力學與流域水沙環境演變；第五章：環境水利學——河流系統的環境與生態；第六章：水旱災害——成因機制、預測預報與風險決策；第七章：水能利用——水電與其他可再生能源的開發利用；第八章：海岸工程學——近岸動力過程及其工程回響；第九章：工程水力學——河渠水流特性及樞紐泄洪消能與水力調控；第十章：水工建築學——梯級樞紐工程全生命期性能演化與安全；第十一章：水工混凝土——工程特性與多尺度力學；第十二章：岩石力學與工程——多場耦合條件下裂隙岩體非平衡演化與控制；第十三章：土力學——土的本構模型、數值方法與測評技術；第十四章：水力機械動力學——多相介質流動特性及流固相互作用與控制；第十五章：水利工程管理——建設管理過程信息化與智慧型化；第十六章：水利移民工程——綜合經濟、社會與管理的系統工程。

本書內容撰寫著重圍繞下列六個關鍵科技問題展開。

（1）變化條件下的水文、水資源與農業水資源高效利用。主要內容集中於第一至三章。第一章重點闡述全球氣候變化與人類活動環境下流域水循環演變規律、水文模型與預測預報方法以及工程水文學的新進展；第二章提出變化條件下水資源模型與分析方法，其中重點闡述自然與社會經濟活動兩者相互結合的“自然社會”二元水循環模型，提出了我國當前水資源形勢與最嚴格水資源管理制度的內涵與關鍵；第三章以農業水資源高效利用和糧食保障為目標，論述農作物耗水過程機理和節水灌溉技術的發展。

（2）河流、海岸水沙與生態環境的演變與調控。主要內容集中於第四、五、八章。第四章重點關注泥沙運動與流域水沙環境演變，涉及泥沙動力學、河流演變與工程泥沙問題；第五章闡述水動力與生態環境過程、河流生態環境模擬以及水利工程的影響與調控；第八章海岸工程學內容涵蓋海岸水動力學、海岸泥沙與水環境以及海岸工程的研究進展與前沿問題。

（3）洪旱災害成災機理、風險評價與防禦。第六章總結了我國五大涉水災害，即江河洪水、城市洪澇、山洪土石流、沿海風暴潮與乾旱等的成災機理、預測預報模型方法與風險控制問題。

（4）水能開發利用與風能、太陽能等其他可再生能源調節互補。第七章重點闡述水電與風電、太陽能、海洋能發電的關鍵技術以及各種可再生能源之間的調節互補作用。

（5）梯級高壩水電站群長期安全高效運行。主要內容集中於第九至十四各章。第九章以河渠水流特性與高速水流為基礎，重點圍繞防洪、高壩泄洪消能與水力調控以及跨流域調水中的長距離輸水等水力學問題闡述；第十、十一章圍繞水電樞紐與高壩工程建築的長期、安全運行目標，闡述高混凝土壩與土石壩、水工混凝土材料的長期性能演化規律，在水流、大氣、環境溫度以及在強震荷載作用下的回響行為與安全分析的模型方法，介紹了若干築壩新技術與混凝土智慧型溫度控制的理念與實踐；第十二、十三章涵蓋岩土力學與工程的研究進展與前沿問題，其中岩石力學與工程方面以岩體賦存環境、滲流與多場耦合、非連續介質力學為重點，運用非平衡力學理論解決岩石工程穩定控制問題；在土力學方面重點總結了土的本構強度理論模型以及非飽和土、凍土、土動力學前沿，敘述了土工測試技術的進展；第十四章闡述了水力機械內部流動理論，空化與多相流模型以及流固耦合作用與回響。

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