目前，解决地区间水资源分布的不均衡，需要修建长距离跨流域的调水工程。在调水工程压力管道输水系统中，阀门的启闭、泵的启动以及突发性的事故停泵，都会引起管道内流速的突变，进而导致管道内形成水锤。因此，对有压管道水锤必须进行理论分析和预测控制，并且采取合适的水锤防护措施，进而确保工程的安全运行。空气阀具有结构简单、费用较低、安装方便等优点，在压力管道输水系统中得到越来越广泛的应用。但是空气阀边界条件求解的算法过于复杂，因此，研究出一种新的空气阀边界条件求解的算法，并将其运用到空气阀组与防水锤型空气阀的边界条件计算中，具有重大的理论意义。本文主要研究内容及结论如下：　　（1）根据空气阀的工作原理，对目前国内外市场上形式多样的空气阀进行了总结分类；然后，建立了空气阀的数学模型，分析了空气阀边界条件求解的传统算法，提出了一种新的空气阀边界条件求解的算法，并与传统算法进行了对比；最后论述了在实际工程应用中,空气阀的安装位置及合理布置。　　（2）传统空气阀因采用较大的进气面积，在消除管道负压的同时，造成排气过程中排气过快，引起再弥合水锤的问题。而空气阀组和防水锤型空气阀都能有效的避免这一问题。应用空气阀边界条件的新算法，针对一算例，比较了传统空气阀、空气阀组和防水锤型空气阀的防护效果差异，并分析了对于不同的水锤的防护效果，影响空气阀组和防水锤型空气阀的主要影响因素。　　（3）以实际工程为例，采用特征线法，建立了以空气阀组作为水锤的防护措施时，水锤的计算模型。在突然停泵时，对于该工程的水锤进行了计算，并讨论了对于水锤及水泵机组，在水泵出口安装两阶段关闭液控止回阀时，不同的关阀规律对它们的影响。最后，提出了可靠的空气阀组防护方案，并且分析了空气阀组个数、空气阀组安装时的位置对于水锤的影响。