水利水電工程

業務培養目標：本專業培養能適應21世紀水利水電建設發展需要，具有創新和開拓精神的高級工程技術人才。全面系統地掌握水利水電工程規劃、設計、施工、管理等方面的基礎理論和專業知識，具備綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力。畢業生可在水利水電資源開發、大型水利水電樞紐勘測、設計、施工、管理等領域從事規劃、設計和科學研究工作。

業務培養要求：本專業學生主要學習水利水電工程建設所必需的數學、力學和建築結構等方面的基本理論和基本知識，使學生得到必要的工程設計方法、施工管理方法和科學研究方法的基本訓練，具有水利水電工程勘測、規劃、設計、施工、科研和管理等方面的基本能力。

畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：

1.具有較紮實的自然科學基礎，較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力；

2.掌握工程力學、流體力學、岩土力學、工程地質、工程測量、工程水文學、河流動力學、管理學等基本理論、基本知識；

3.掌握工程結構設計基本理論、知識和技能；

4.掌握大中型水利水電樞紐、河道治理工程的勘測、規劃、設計、施工和管理技術；

5.具有較強的計算機應用能力；

6.具有水利水電工程所必需的測繪製圖、運算和基本工藝操作技能。

土木工程、水利工程

工程力學、水力學、河流動力學、岩土力學、工程地質及水文地質學、工程測量、工程水文學、工程經濟學、建築材料、鋼筋混凝土結構和鋼結構等。

包括課程實習、專業實習、課程設計和畢業設計等、其中每門課程設計一般安排1--2周，畢業設計一般安排12--13周。

本專業是以工程力學、水文學等為基礎，研究水利水電工程建設相關的基本理論及工程設計、施工管理方法，研究消除水災、科學利用水資源及水能資源的綜合性學科。隨著我國乃至全球水資源的嚴重短缺、能源危機的日益加劇，加快江河治理、優先發展水電、開發利用水能——清潔再生能源，以及水資源優化配置成為當務之急，這使該專業具有廣闊的發展前景。

水利水電工程學科是根據國內市場需求新增的學科之一，師資集中了農業水土、土木工程及熱能與動力工程專業的雄厚力量，起點高、發展快，已擁有水利工程一級學科、水利水電和水文學及水資源二級學科碩士學位授權點，擁有流體力學實驗室、土力學實驗室、建築材料實驗室、水工試驗大廳等配套設施，教學體系完整。現有教授11人、副教授9人，其中有教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授1人，中國科學院“百人計劃”入選者2人，國家傑出青年基金獲得者1人，教育部新世紀優秀人才2人，霍英東青年教師基金獲得者3人。

水利水電工程是中國重要的基礎設施和基礎產業。本專業以水利樞紐（水壩、水閘、水電站等）為主要對象，學生主要學習水利水電工程建設所必需的數學、力學和工程結構、水利水能經濟計算等方面的基本理論和基本知識，掌握必要的工程設計方法、施工管理方法和科學研究方法，具有水利水電工程及相關工程勘測、規劃、設計、施工、科研和管理等方面的基本能力。畢業生具備較強的擇業競爭力和較寬的就業適應能力。

土木工程師（水利水電工程）（水利部）（一）具備下列條件之一的，可申請參加基礎考試：

1.取得本專業(指水利水電工程、水文與水資源工程、農業水利工程、水土保持與荒漠化防治專業)或相近專業(指港口航道與海岸工程、土木工程、勘查技術與工程等專業)大學本科及以上學歷或學位。

2.取得本專業或相近專業大學專科學歷，累計從事水利水電工程勘察、設計工作滿1年。

3.取得其他工科專業大學本科及以上學歷或學位，累計從事水利水電工程勘察、設計工作滿1年。

畢業生可在水利水電工程管理、設計、科學研究機構、企事業單位和高等院校從事相關的設計、施工、管理、營銷和教學等工作，也可在土木建築、交通和市政工程及其他行業從事相關工作。

可在水利工程、水利水電工程、水文學及水資源、水力學與河流動力學、水工結構工程、農業水土工程、水土保持與沙漠化防治等專業方向繼續深造。每年約有1/3的應屆本科畢業生考取研究生繼續深造。

《水利水電工程》為《中國現代科學全書》中《水利工程》卷第四分卷。內容主要包括水利水電工程概述，水電站與水泵站的工作原理、類型、樞紐布置、廠房結構、機電設備、高壓管道、引水平水建築物、水力系統中的不穩定流現象和調節保證問題等；還包括了內河航運工程中的碼頭、船閘和航道工程，以及地下洞室工程。書中既回顧了本學科的歷史，也前瞻了今後的發展，提出了一些新的思路和觀點。《水利水電工程》內容深入淺出，通俗易懂，既有相關基礎理論的論述，又有大量工程實例、插圖，使專業性問題也便於非專業讀者的理解和接受。《水利水電工程》適合於相當大學文化程度的讀者使用。

《水利水電工程》為科學出版社出版發行。

前言

第一章 水利水電工程概論

1.1 水利水電工程涵蓋範圍

1.2 水利水電工程發展簡史

1.3 新世紀的水利水電工程

第二章 水電站和水泵站的工作原理及類型

2.1 水力發電基本原理及水能計算

2.2 常規水電站類型

2.3 抽水蓄能電站

2.4 潮汐與波浪電站

2.5 水泵站

第三章 水電站及水泵站水力系統中的不穩定問題

3.1 電力系統及引水系統中的瞬變現象

3.2 水擊基本方程組及波的傳播速度

3.3 簡單管中最大正、負水擊壓力的計算

3.4 複雜管道水擊的簡化計算

3.5 調節保證計算

3.6 調壓室的功用、設置條件、類型及布置方式

3.7 調壓室的涌浪計算及壓力疊加

3.8 調壓室的波動穩定問題

3.9 調壓室構造與結構設計

第四章 引水建築物

4.1 無壓引水建築物

4.2 有壓引水建築物

4.3 進水口的主要設備

第五章 壓力管道

5.1 壓力管道的種類、布置及尺寸的決定

5.2 地面式壓力管道

5.3 壩內壓力水管及壩後背管

5.4 地下埋藏式壓力管道

5.5 分岔管

第六章 水電站、水泵站廠房建築物的類型及組成

6.1 水電站地麵廠房建築物

6.2 水電站壩內式廠房建築物

6.3 水電站地下式廠房建築物

6.4 水電站廠房的結構和組成

6.5 水泵站廠房建築物

第七章 水電站、水泵站廠房布置及結構設計

7.1 廠房布置設計資料及步驟

7.2 主廠房布置及特徵尺寸的確定

7.3 副廠房的布置與設計

7.4 變電站或開關站的布置

7.5 廠區樞紐的布置和設計

7.6 廠房建築物的結構設計

第八章 水電站和水泵站的主要機電設備

8.1 水輪機、水泵

8.2 發電機、發電電動機與電動機

8.3 電氣一次設備

8.4 電氣二次設備

8.5 水電站及水泵站的輔助機械設備

8.6 水電站的通訊系統

8.7 水電站的起重與運輸

8.8 水電站及水泵站的發展遠景

第九章 隧洞、地下廠房洞群設計及施工

9.1 水利水電工程隧洞

9.2 地下廠房洞群布置設計

9.3 地下廠房洞群圍岩穩定問題

9.4 地下廠房洞群的施工

9.5 地下廠房洞群信息化設計及反饋分析

9.6 地下洞室工程的新進展

第十章 內河航運工程

10.1 內河碼頭工程

10.2 內河低水頭船閘

10.3 內河航道工程

附錄

表1 世界上已建和在建的裝機容量400萬kW以上的水電站

表2 中國已建和在建的裝機容量50萬kW以上的水電站

表3 我國已建和在建的地下水電站

表4 國外裝機容量25萬kW以上的地下水電站

表5 國外裝機容量25萬kW以上抽水蓄能地下水電站

表6 國外部分水電站地下廠房的開挖進度

參考文獻

……

序言

《中國現代科學全書》的編寫和出版是規模宏大的跨世紀學術專著出版工程，水利水電事業又是我國方興未艾的朝陽工業，發展前景遠大，編者以有幸參與這套全書的工作並編寫《水利水電工程》分卷為榮，同時感到責任的重大和擔子的沉重。

《水利水電工程》分卷是工學類《水利工程》卷的第四分卷。按照學科劃分，水利水電工程屬於水利工程一級學科下的二級學科。其涵蓋範圍包括水力發電工程、農田水利工程及航運工程，內容相當廣泛，這對於一本限制字數為30萬字左右的分捲來說，無疑帶來極大的困難。在《水利工程》卷主編董曾南教授的組織和主持下，根據《中國現代科學全書》編撰條例的精神和分卷規劃，分卷參編者進行了多次討論，明確了分卷的編寫原則應該是突出重點、深入淺出，既保持學科的系統性、科學性、邏輯性、啟發性和前瞻性，但又不能包羅萬象、面面俱到，不求全而求新，不求細而求精。雖然編者們已經是儘力去這樣做了，但編寫后仍覺與上述要求有一定差距。

本書是以水力發電工程為主進行編寫的。由於已經有《農業工程》卷存在，所以農田水利工程部分主要考慮了泵站工程，其他如渠系、灌溉工程僅在概論中提及，未做詳述。又由於已經有《港口、海岸及近海工程》分卷存在，所以航運工程部分僅論及了內河航運。這些學科方向的其他詳細內容，讀者均可在相關分卷中找到。

本書的編寫是集體努力的結果，參編者均為清華大學水利水電工程系從事水利水電工程教學、科研、工程實踐數十年的教授。如谷兆祺教授、姜之琦教授雖已退休多年，但仍辛勤工作在水利水電事業的第一線，為學科的發展建設和青年教師的培養發揮著重要作用。書中的內容也反映出他們多年來的研究成果和心得。