本著闡述了作者在水利施工及運維裝備設(shè)計理論與應(yīng)用研究領(lǐng)域所取得的系統(tǒng)性成果。書中探討了抽水蓄能電站大傾角斜井TBM防墜落裝置、南水北調(diào)渠道邊坡除藻設(shè)備、水利工程超高揚程起重機、渠槽裝備智能化門式起重機和水工鋼閘門等重要水利施工及運維裝備設(shè)計理論、方法及工程示范應(yīng)用。構(gòu)建大傾角斜井TBM防墜落系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和數(shù)值仿真平臺，揭示ABS撐靴壓緊力與斜井傾角匹配規(guī)律。針對南水北調(diào)中線工程渠道邊坡復(fù)雜路況和除藻作業(yè)要求，詳細闡述除藻設(shè)備坡機械化和綠色化設(shè)備電動履帶底盤和除藻裝置設(shè)計理論及工程應(yīng)用。提出了水利工程相關(guān)智能化起重機金屬結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、智能避障、智能防擺、路徑規(guī)范和高精度定位技術(shù)設(shè)計方法及工程應(yīng)用。基于現(xiàn)役水工鋼結(jié)構(gòu)安全評價標(biāo)準(zhǔn)，提出水工鋼結(jié)構(gòu)強度及剛度評價方法。