適讀人群 ：本書可供水利水電工程設計人員及高等院校有關專業師生參考。
《重力壩的設計和計算》原書於1965年出版，為我國第yi本繫統介紹重力壩設計理論、計算方法及工程應用的著作，極大促進了我國重力壩的設計與建設。到目前為止，仍是重力壩的設計和計算方面重要的參考書。

《潘家錚全集》是我國著名水工結構和水電建設專家、兩院院士潘家錚先生的作品總集，包括科技著作、科技論文、科幻小說、科普文章、散文、講話、詩歌、書信等各類作品，共計18 卷，約1200 萬字，是潘家錚先生一生的智慧結晶。
他的科技著作和科技論文，科學嚴謹、求實創新、充滿智慧，反映了我國水利水電行業不斷進步的科技水平，具有重要的科學價值；他的文學著作，感情豐沛、語言生動、風趣幽默。他的科幻故事，構思巧妙、想像奇特、啟人遐思；他的雜文和散文，思辨清晰、立意深邃、切中要害，具有重要的思想價值。這些作品對研究我國水利水電行業技術進步歷程，弘揚尊重科學、銳意創新、實事求是、勇於擔責的精神，都具有十分重要的意義。
《潘家錚全集》是國家“十二五”重點圖書出版項目，國家出版基金資助項目。
《潘家錚全集 第二卷 重力壩的設計和計算》，是一本專門介紹混凝土重力壩設計和計算的書。在設計方面依次敘述了重力壩的布置、斷面設計、水力計算及消能設計、混凝土設計、廊道繫統、觀測監視繫統、基礎處理及溫度控制等方面的內容；在計算方面，論述了穩定計算、應力計算、孔口廊道計算和溫度控制計算等。此外，在新安江水電站中創新並成功運用的寬縫重力壩，在國內廣泛采用，本書專列一章加以介紹。
本書可供水利水電工程設計人員及高等院校有關專業師生參考。

潘家錚（1927年11月～2012年10月），水工結構和水電建設專家，設計大師，科普及科幻作家，水利電力部、電力工業部、能源部總工程師，國家電力公司顧問、國家電網公司高級顧問，三峽工程論證領導小組副組長及技術總負責人，國務院三峽工程質量檢查專家組組長，國務院南水北調辦公室專家委員會主任，河海大學、清華大學雙聘教授，博士生導師。中國科學院、中國工程院兩院資深院士，中國工程院副院長，第九屆光華工程科技獎“成就獎”獲得者。

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總序言（ 路甬祥） V
總前言（ 編輯委員會） IX
本卷前言（ 王仁坤） XVII
編輯說明 XIX
第一章 概論 1
第一節 重力壩的發展 1
第二節 我國解放後在重力壩設計和施工中的成就 5
第三節 重力壩的工作條件和特點 7
第四節 重力壩的分類 8
第五節 設計要求、設計內容及基本資料 14
第六節 常用的術語和符號 17
第二章 重力壩的布置和細部設計 21
第一節 壩體布置和斷面規劃 21
第二節 溢流壩的布置和水力計算 26
第三節 阻水和排水設計 52
第四節 壩內的廊道布置 58
第五節 閘墩、導牆和其他結構 62
第六節 壩體混凝土設計 77
第七節 壩體觀測設計 88
第八節 基礎處理設計 103
第三章 壩體斷面設計和穩定分析 122
第一節 作用在壩體上的荷載 122
第二節 荷載組合和安全繫數 145
第三節 壩體斷面設計的基本原理 149
第四節 壩體經濟斷面選擇156
第四章 重力壩的應力計算——材料力學計算法168
第一節 概述 168
第二節 各分應力及邊界主應力的計算 169
第三節 成果表示和計算表格 178
第四節 滲透壓力所產生的應力的計算 183
第五節 材料力學分析法的改進——基本因素法 191
第六節 壩體變位計算 197
第七節 施工分縫對應力分布的影響及其他計算205
第八節 試載法計算 217
第九節 重力壩裂縫擴展穩定性的計算 232
第五章 重力壩的應力計算——彈性理論法 252
第一節 概述 252
第二節 無限楔體的經典解答 255
第三節 疊加法的應用 272
第四節 基礎內應力計算299
第五節 滲透壓力應力計算308
第六節 角緣函數 317
第七節 有限差和迭弛法335
第八節 壩體自振周期計算348
第九節 壩體應力試驗方法簡介 358
第六章 壩體孔口和廊道的應力分析 368
第一節 概述 368
第二節 無限域內圓孔的計算 370
第三節 無限域中的橢圓孔387
第四節 無限域中的矩形孔411
第五節 無限域中的標準廊道 422
第六節 靠近邊界的圓孔432
第七節 裂縫附近的應力集中 441
第八節 大孔口壩體應力分析問題 446
第七章 重力壩的分縫與溫度控制 452
第一節 重力壩的各種分縫型式 452
第二節 混凝土壩的溫度控制原理與基本措施 456
第三節 重力壩的溫度場計算 462
第四節 壩塊中溫度應力的計算方法487
第五節 各種分縫方式的設計問題 503
第六節 人工冷卻措施 519
第七節 混凝土壩的溫度裂縫 526
第八章 寬縫重力壩的設計和計算 532
第一節 寬縫重力壩的特點和斷面選擇 532
第二節 寬縫重力壩的整體應力分析 543
第三節 滲透壓力所產生的應力分析 565

本卷前言
人類的歷史，是一部利用改造自然、推動科技進步的歷史。作為文明古國的中國，在科學利用水流與水能服務生活生產的過程中，留下了不少經典之作，如修建於戰國時期的都江堰水利工程，是我國科技史上的一座豐碑，被譽為世界奇觀，讓蜀地有了“天府之國”的美譽，至今仍發揮著無可替代的巨大作用。
由於飽受列強欺辱和戰爭創傷，解放前我國幾乎沒有較大的水電工程，水利科學發展極其緩慢，與其他各種學科及工業一樣，遠遠落後於國際水平。
新中國成立後，我國水電發展翻開了新的一頁。由於多年戰爭破壞，我國工業基礎極其薄弱，一切從頭開始，艱難起步。錢塘江上的新安江水電站是我國第一座自主設計、自制設備、自行施工的大型水電站，成為社會主義制度能夠集中力量辦大事的範例，也被看作是中國水電事業的豐碑。隨著我國水利建設事業的發展，作為重要的水工建築物之一的重力壩，它的設計與建設工作也不斷得以提高，但重力壩的應力計算理論研究較為繁復，因此，在當時一般的設計中，常常采用若干簡化假定，推導出一些近似和簡便的計算方法。隨著壩高的增加，這種近似算法已漸漸不能滿足設計需要，亟需更完善的理論來解決。當時各國學者致力研究應用彈性理論計算重力壩的方法。這一方面的研究，產生了許多成果，但是缺少一些綜合性的論述。
在此種情況下，胸懷祖國水電事業、立志河嶽換新天的潘家錚站了出來。他將這些研究成果進行了總結梳理，整編成《重力壩的彈性理論計算》一書，為我國水電工程建設提供理論指導及可供工程實踐借鋻的寶貴資料，填補了重力壩計算理論的空白，對我國重力壩的建設具有裡程碑的意義。
理論源於豐富的實踐總結。潘家錚1950年畢業於浙江大學土木工程專業，從設計和施工200kW的金華湖海塘水電站起步，認真學習和掌握水電開發技術，同時他還夜以繼日地進修數學和力學知識，注重將書本知識和國外資料應用於實踐，又從工作實踐中總結經驗、找出問題，逐步形成自己獨特的設計思想。1957年，潘家錚出任新安江水電站設計副總工程師，1958年至1960年兼任現場設計組組長，常駐工地，領導工程設計與施工技術工作。新安江水電站的設計采用了世界上最大的溢流廠房、寬縫重力壩、大底孔導流等新技術並首創抽排理論，大大節約了工程量。新安江大壩的建成，為我國以後建設的丹江口、潘家口等十多座寬縫重力壩樹立了樣板，成為我國廣泛采用的一種壩型。《重力壩的彈性理論計算》一書於1958年8月首次出版，正是在潘家錚擔任新安江水電站設計副總工程師期間完成的，是他最早出版的一本學術著作。
本書從經典的無限楔體解答出發，逐步討論了角緣函數的解法、壩內大小孔口問題的解法、近似的數值解法、相似解法及試驗，最後介紹了重力壩的熱彈性問題及彈性震動問題，搜集和導證了實用公式達數百個。由於原書出版時間較早，公式及推導過程繁雜，原稿文字采用繁體字，且有些字跡已經模糊不清，重版時在校稿過程中根據原書上下文內容對模糊字跡進行判斷和辨認，力求忠於原書。同時，原書中許多圖、表無標題，校稿時根據圖、表與書中相關內容的對應，增補了相應標題。書中計量單位與目前通用的國際單位不一致，為忠於原書，仍采用原書的計量單位，但修改為目前通用的表達方式，如原書采用“公斤/釐米2”，本書出版時改成“kg/cm2”。此外，由於書中計量單位與國際單位不一致，在附錄部分列出了對應的單位換算表，以便讀者查對。
潘家錚作為國內外知名的水電工程專家，畢生從事水電工程建設和科研工作，他的為人與情懷，令無數水電工作者感動。本書再版時，力求完美，但由於上述種種原因，盡管進行了嚴謹認真的校對工作，仍有可能存在錯、漏之處，敬請讀者諒解並指正。
王仁坤
2016年3月