水利结构工程的质量关系到国家和人民财产的安全，为了有效地控制水利结构工程的质量和对其开展无损检测。本文研究井间层析成像(Crosswell Computerized Tomography)技术在水利工程结构检测中的应用。本文在研究层析成像的原理和方法的基础上，选用基于惠更斯原理的网络追踪算法——最短路径射线追踪作为正反演计算的射线追踪算法，应用阻尼最小二乘共轭梯度法求解大型线性方程组，进行递归迭代反演，该方法具有收敛快及精度高的特点。在此基础上，完成了井间层析成像软件的集成开发。与其他方法相比，井间层析成像检测技术对介质的波速分布有更高的分辨率，能获得更多的信息。该技术与钻探相互结合，能较大范围地评价工程质量。最后将该技术应用于温州某水库拱坝、丽水市某水利枢纽防渗墙等多项工程施工质量检测，与现场钻孔资料对比验证表明，该方法可以快速、准确地发现工程结构内部的质量缺陷和安全隐患，为水利工程结构的质量检测提供了新的技术手段和方法。该技术也可应用到其他工程结构的检测中。