调水工程输水系统在运行期间的安全事故大多与水力瞬变过程相关。因此,在全国各地不同规模的调水工程如火如荼建设的背景下,研究在调水工程可研或初步设计阶段就充分考虑水力瞬变过程的内在特性,对水力瞬变过程进行准确模拟预测及有效控制防护具有重要意义。针对在调水工程初步设计阶段,作为水力瞬变过程数值模拟重要参数的水泵全特性曲线数据缺乏以及对于停泵水锤压力的计算往往依赖于数值计算程序、计算过程繁琐等问题,本文采用理论推导与数值仿真相结合的研究方法,深入开展了包括水泵全特性曲线的理论构建、停泵水锤最大压降解析公式推导及停泵水锤安全防护等研究,为指导和加快调水工程的设计,保障工程的运行安全提供重要参考。论文主要的创新点包括:（1）基于修正的水泵内特性解析理论,推导了描述水泵全特性的数学模型。对多组不同比转速的实测水泵全特性曲线进行改造变换,建立了各特征工况点对应特征参数与水泵比转速之间的非线性函数关系模型。最后,将数学模型与建立的非线性函数关系相结合,提出了理论构建既定比转速水泵全特性曲线的方法,从而有效提高了对调水工程初步设计阶段水力瞬变过程计算的准确性。（2）在弹性水击理论及水泵全特性数学模型的基础上,引入更能反映停泵水锤波变化的IAB非恒定摩阻模型成功推导出长距离调水工程停泵水锤最大压降解析公式,并通过修正的Morris敏感性分析模型对解析公式中的关键参数进行了辨识。本公式形式简单、理论上更为精确,不通过计算机编程即可计算出长距离调水工程事故停泵时的最大压降解析解,便于工程人员实际使用。（3）针对高扬程、小流量长距离调水工程输水系统因事故停泵所产生的正、负水锤问题,提出了泵后蝶阀+空气罐+空气阀调压室进行联合控制的停泵水锤防护方案。结果表明,本文提出的联合防护方案既可使管道正压、负压得到良好的控制,机组各项参数符合设计规范,又可大大缩减空气罐体积。与常规泵后蝶阀+空气罐防护方案相比,联合防护方案更具有可行性,可为类似工程的安全运行提供参考价值。