由于水資源在地理上的分布不均勻及人類社會發(fā)展的需求，利用長距離輸水渠道進行水資源的空間調(diào)配，是促進社會經(jīng)濟發(fā)展與改善生態(tài)環(huán)境的重要技術手段。早在2200多年前，我們的陜西祖先為了農(nóng)業(yè)灌溉就已經(jīng)修建了長達150余km的“鄭國渠”。公元前214年，廣西先民為了航運交通也已經(jīng)修建了聯(lián)通長江與珠江兩大水系的人工航道“靈渠”。新中國成立以來建設了大量渠道（如紅旗渠、引灤濟津渠等），大大促進了當時國家工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航運及城市建設的發(fā)展；2014年全線通水運行的南水北調(diào)中線總干渠更是解決我國北方地區(qū)水資源匱缺、促進社會經(jīng)濟發(fā)展的跨流域長距離特大型調(diào)水工程，惠及豫、冀兩省與京津兩市，干線總長1432km，建筑物眾多、地質(zhì)復雜，不但建設難度極大，運行管理與維護工作也是史無前例、十分艱巨。
　　長距離、大型輸水渠道在運行期局部會出現(xiàn)一些變形損壞，一般需要設置固定停水期，以便修復。對于城市供水為主的渠道，受條件限制，設置固定停水期有一定難度，對水下修復會有一定需求。南水北調(diào)中線總干渠擔負供水重任，通水以來已成為沿線很多城市的主力水源，受限于缺少調(diào)蓄水庫及沿線人民需求，運行以來一直保持正常輸水狀態(tài)，為確保輸水安全，開展水下邊坡及襯砌修復勢在必行。大型輸水干渠的不停水修復是一項十分重要的工程科學問題，開發(fā)科學、合理的不停水修復技術，設計適宜、安全的工程施工方案，能夠高效、快捷地完成維修任務，具有緊迫的現(xiàn)實意義與重要的工程應用價值。
　　結合南水北調(diào)中線總干渠河南段的邊坡及襯砌局部損壞情況，南水北調(diào)中線干線工程建設管理局決定開展相關研究工作，并成立了課題組，開展襯砌水下修復關鍵技術試驗研究工作。課題組在研究過程中，聯(lián)合河南省水利勘測設計研究有限公司開展了方案設計及優(yōu)化工作，聯(lián)合中國水電基礎局有限公司開展了現(xiàn)場試驗、設備開發(fā)工作，形成了系統(tǒng)的水下修復技術，其中不分散混凝土水下襯砌修復技術已在總干渠廣泛推廣。為了進一步確定水下鋼圍擋對輸水的影響并開展優(yōu)化設計以利推廣，課題組聯(lián)合華北水利水電大學河流研究所對水下鋼圍擋開展了系統(tǒng)的模型試驗和分析研究，為鋼圍擋結構設計、形體設計等方案優(yōu)化提供了重要的理論保障。
　　課題組在開展上述研究過程中，主要目的是立足實際、解決中線工程實際問題�？紤]到國家水資源存在地域、時空分配不均的問題，大型輸水工程會日益增多，水下邊坡及襯砌修復會成為一個許多水利工程技術人員繞不開的難題。課題組對整個研究過程進行了系統(tǒng)總結，梳理了大量失敗教訓，提煉出成功經(jīng)驗，撰寫本書。僅以此書拋磚引玉，希望能有更多的科學工作者和工程技術人員投身其中、科技攻關，共同進步。
　　全書由程德虎統(tǒng)稿，共分14章，其中楊旭輝撰寫前言、1、4、6、9章，李飛撰寫第2、3、10、13章，劉陽撰寫第8、12章，劉陽、劉明瀟合作撰寫第5章，秦衛(wèi)貞撰寫第7、11、14章。
　　限于編者水平所限，書中難免有不足之處，誠懇地希望廣大讀者批評指正。