研究水工建筑物规划、设计的理论和方法的学科，又称水工结构学。水工建筑学是一门综合性学科，它以水文学、水力学、河流及海岸动力学、工程力学、工程地质、工程材料、工程结构等学科为基础，并与测量学、机械学、电工学、工程制图、水利施工及电子计算机技术等学科密切关联。

发展概况

公元前2000多年以来，埃及、巴比伦、中国、印度等国家先后修建了不少水利工程和水工建筑物，以满足防洪、灌溉、排水、航运和居民供水等方面的需要。在中世纪前，由于缺乏科学的理论和方法，水工建筑物的修建主要依靠经验。 17世纪，特别是19世纪以来，①在水文学方面，发展了量测技术和统计分析理论；②在水力学方面，提出了水流连续方程、水流能量方程、水流动量方程及渗流方程，获得了有关水头损失的大量试验和观测资料；③在工程力学方面，发展了材料力学、杆件系统结构力学和弹性力学；④在土力学方面，发展了土的固结理论、抗剪强度理论和土压力理论；⑤在工程结构和工程材料方面，开发了水泥、混凝土等新材料，发展了钢筋混凝土和钢木结构的设计理论。随着这些基础学科和测量学、工程地质学、机械学、电工电子学等有关学科的不断发展，以及工程实践经验的不断丰富，运用这些理论、知识和经验来科学地规划、设计水工建筑物的综合性学科——水工建筑学逐步建立起来。在20世纪前期，美国E.魏哥曼著《坝的设计与施工》、美国W.P.克里盖尔等著《坝工学》、德国A.旭克列许著《水利工程学》、苏联M.M.格里申著《水工建筑物》等一批有较大影响的著作。它们的问世，标志着水工建筑学正式形成一门内容丰富的、独立的学科。20世纪中期以后，水文分析理论、计算力学、实验水力学、断裂力学、岩土力学及测试技术等得到进一步发展，特别是电子计算机的兴起，使数值分析方法得到广泛应用。20世纪后期，由于环境水利学科的兴起，水利工程对环境影响的评价成为水工建筑学的一项重要内容。碾压混凝土、纤维混凝土、土工织物等新材料和施工新技术在水利工程中的应用，使水工建筑物出现了新的结构型式和相应的设计理论。电子计算机应用与水工建筑物的规划设计相结合，形成了水工结构优化设计及结构可靠度分析等新的设计理论及方法；计算机辅助设计技术（CAD）得到较广泛的应用；计算机网络技术、三S技术（即数字地球卫星定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感技术RS）处于研究和使用中。上述各有关学科的兴起和发展，使水工建筑学在理论、计算、试验、观测等多方面都充实了新的内容，获得了新的研究手段。

研究内容

①研究水利工程、水工建筑物与环境的相互作用和影响，水利工程对环境影响的评价方法，系统工程在水利工程规划设计中的应用等，以便正确进行水利工程的规划布置，达到合理利用水资源及保护周围环境不受水的有害影响的目的；②在开发利用新材料、新技术等的基础上，改进和提出水工建筑物新的结构型式、构造和地基处理方法；③充分利用流体力学、固体力学、岩土力学、工程结构及计算机软件科学等相关学科的新成果和水工实践经验，研究改进水工建筑物的设计理论和方法，在满足建筑物安全性、耐久性、经济性要求的前提下，提高设计工作的水平和自动化程度；④研究自动控制及三S技术等在水工建筑中的应用，以提高水工建筑物的规划、设计、管理水平。

研究方法

常用的研究方法有以下几种：

（1）理论分析。对水流现象和结构体系建立物理、力学方程，经合理简化，运用水力学、材料力学和结构力学等寻求近似解；或对边界比较简单的问题，运用流体力学和弹性力学等寻求精确解；20世纪60年代以来兴起的有限元等数值计算法，对材料性能和边界条件都比较复杂的情况，也可求得比较满意的解答，但在选用性能参数、建立本构关系等方面仍需进一步研究。

（2）模型试验。包括各种水工模型试验和各种结构模型试验，多用于解决边界条件复杂的问题，并有利于对水工建筑物的工作过程和破坏机理进行观测和分析。除上述物理模型试验外，随着计算机功能的不断增强和普遍使用，数学模拟方法得到日益广泛的应用，它以其研究周期短、费用低的优势而具有广阔的发展前景。

（3）原型观测。在建筑物内部埋设观测仪表，对建筑物的应力、应变、渗流等进行内部观测。同时，运用精密的量测手段，对建筑物的变位、变形进行外部观测，用以检查建筑物是否正常工作，检查理论分析和模型试验成果是否确切，并可作为提高理论分析和模型试验水平的依据。

（4）经验总结。水工建筑物的运行工作条件比较复杂，通过对已建工程的总结，可获得十分宝贵的经验教训，丰富水工建筑学的内容。

以上这些研究方法，常需配合使用，才能不断提高水工建筑学的水平，并在水工建筑物的规划、设计实践中取得既安全又经济的成果。