水是生命的摇篮,是地球上一切生物与人类赖以生存和发展的基础,是人类可持续发展中不可替代的重要资源。近年来，随着社会发展的需要，需水量不断增大，为了解决水资源分布不均衡问题，跨流域、跨地区的长距离输水已然成为一种发展趋势。大部分跨流域调水的长距离输水工程通常地形起伏变化大，伴随其中的水锤事故问题也日显突出，尤其是断流弥合水锤，危害巨大。为降低输水成本，在长距离输水工程中，当地形条件允许时，采用重力流输水的工程越来越多。因而与此相关的长距离大高差多级消能重力输水管道水锤防护技术也成为目前最新的输水管道系统研究的重要课题。论文全面地叙述了国内外水锤问题的研究概况，对管道中气囊运动的升压问题、危害以及管道排气做简要说明。根据长距离输水工程中水锤计算的基本理论、水锤波动理论、水锤波速及其基本微分方程式，扼要的说明了特征线方法的基本原理和有限差分方程式，并用新的思路对水锤共轭方程式进行了推导。通过分析重力输水系统的特点，建立起长距离重力流多级消能系统下的多种水锤计算边界条件。本文结合不同工程的特点，利用C++语言编写特定边界条件下的水锤电算程序代码，并在计算机上进行不断的运行调试。通过对新疆大西沟供水工程实例分别进行了多种组合方案下的水锤模拟计算，并对输出结果用Excel表格可视化绘图分析，根据不同方案的组合设计直到分析结果满意为止，最终总结了长距离大高差多级消能重力输水管道水锤防护的有效措施。这些对工程的安全稳定运行有着实际指导作用，也对今后建设类似工程条件下的其它长距离大高差多级消能重力输水管道的水锤的防护研究具有一定的参考价值。