近年来,由于水资源的短缺和人们对水资源的浪费,越来越多的长距离输水工程出现在人们的视野中。而在长距离输水工程中由于输水管线距离长、高程变化大,水锤一旦发生,将有严重后果。同时,水锤现象的发生也越来越频繁,亟待人们解决。因此,积极研究水锤现象有着重要的现实意义,对水锤现象进行预测、防护可以确保供水工程的安全性、可靠性。本文以长距离输水管路水锤计算和防护措施为研究对象,阐述了水锤基本模型及其特征线数值解法,分析了长距离输水管路的特点和水锤特性,介绍了调压塔、空气阀、缓闭蝶阀和普通止回阀等一系列水锤防护设备的的构造、原理和优缺点,建立了各种防护措施的数学模型和电算方法。Matlab与其他语言相比,具有强大的数据处理功能和图形输出功能,结合水锤电算的特征线法和管路中的各种边界条件,利用Matlab进行水锤计算,可以直观清晰的看到水锤计算和防护的结果。以Matlab为平台,对各种设备的边界条件进行建模、编程,利用特征线法,编写水锤计算程序,用以模拟水锤发生时的动态情况。结合一些实例,通过计算机数值模拟计算,进行长距离输水管路水锤的计算和防护措施有关问题的分析研究,得到以下结论:长距离输水管路由于输水管路长、高程起伏变化大,管路易产生负压和断流现象,而且负压范围大,断流空腔地点多,水锤危害严重。水锤计算和防护措施布置设计更复杂。因此,长距离输水管路着重防止管路负压,尤其是防止断流空腔和断流弥合水锤。水锤计算和防护措施设计要遵循可靠性第一、有效性和经济性原则。无论是调压塔还是空气阀,其布置和参数设计应按上述原则,根据长距离输水管路的特点和水锤特性,逐步优化。长距离输水管路水锤防护应采取综合防护措施,提高防护设备的可靠性和有效性。水泵出口设置止回阀,管路首段若发生较大负压必须布置单向调压塔,根据管路布置情况,进行水锤优化计算和布置单向调压塔,管路沿线设复合式空气阀,并在调压塔和空气阀处安装超压泄压阀,这种综合防护措施能够大大提高可靠性,是防止长距离输水管路空腔和断流弥合水锤最有效的措施。同时本文提出了调压塔注水管改进设计方法,并建议综合防护措施应在室内或现场进行模拟试验以验证防护措施和设备的可靠性和有效性。