为解决西北干寒地区水资源分配不均的问题,我国修建了许多长距离输调水工程,其中,混凝土明渠是串联工程中最主要的结构之一。明渠长期受到暴晒、冰冻、水力及有害离子侵蚀,导致衬砌板发生冻胀开裂、边坡渗漏、底板卵石出露等问题。明渠的结构安全性影响着整个地区的灌溉、民生以及生态问题。本文以引大入秦工程输水明渠衬砌为研究对象,结合国家自然基金“西北盐渍干寒地区多因素耦合作用下长距离明渠的劣化机理研究”,对该地区的明渠衬砌的劣化机理进行研究。本文通过引大入秦工程原型渠道观测和现场试样采集,分析了明渠衬砌病害特点,并确定了室内加速试验的溶液侵蚀介质。以现有的成熟理论,通过有限元软件对明渠渠首衬砌做了简单的数值模拟。试验中采用两种质量分数的复盐溶液作为侵蚀介质,并用清水做空白对比;设置干湿循环、冻融循环以及干湿-冻融循环三种破坏方式;另外,在引大入秦工程明渠衬砌所用的水灰比基础上,试验增加了两种水灰比作为对比;共计27种工况进行试验规律分析。对27种工况以破坏方式进行分类,进行响应面的拟合分析。以三种破坏方式下的质量损失率R1,抗压强度损失率R2,相对动弹性模量R3建立响应面分析指标,并对这三个指标建立关于水灰比A,质量分数B,循环次数C三个因素的拟合分析方程。得到的主要结论如下:（1）阐明了静水压假说等混凝土冻融破坏的相关成熟理论,并详细总结了明渠衬砌的劣化机理,确定了该地区明渠衬砌破坏形式。结合已有的气象资料与水文资料,在已有的成熟理论基础上,对渠首明渠衬砌进行了简单的数值模拟分析,发现明渠衬砌板应力应变在温度最低时期最大。（2）分析试验结果可知,当在试验初期,混凝土外观轻度破损,整体结构良好;在试验中期,试件表面边角开裂、骨料剥蚀外露,但还未达到完全破坏的程度;在试验后期,试件出现较大裂缝导致成块混凝土脱落,甚至有大量粗骨料脱落,试件整体性丧失。根据本文设计试验,耐久性规律按试验破坏方式,损伤程度顺序为:干湿-冻融循环>干湿循环>冻融循环;在不同水灰比情况下,随着水灰比的增大,试件破坏程度越严重。按水灰比排列损伤程度顺序为:0.55>0.45>0.35;在不同质量分数复盐溶液侵蚀下,混凝土试件的破坏程度与复盐溶液质量分数成正比关系,按侵蚀溶液质量分数损伤顺序为:5%>3%>0%（清水）。在不同试验龄期下,混凝土试件的破坏情况与循环次数呈现正相关关系。（3）从响应面结果分析可知,对于质量损失率R1,抗压强度损失率R2,相对动弹性模量R3而言,水灰比A和质量分数B的影响区别不明显,且水灰比A的影响程度要略微高于质量分数B,循环次数C影响程度要远大于其他两种因素。响应面法用来解释及预测响应在水灰比、侵蚀质量分数以及循环次数三种影响因素相互作用下产生的变化是合适且有效的。本文通过西北干寒地区明渠衬砌的室内加速试验研究和耐久性指标的拟合分析,为该地区复杂环境下的长距离输水工程的设计、施工提供了一些理论基础。