目前,在世界范围内的高坝建设仍处于发展的阶段,一批150m-300m左右的高坝已经建成或正在建设中。这些高坝水库在和平时期,提供能源、通航、灌溉为社会创造巨大财富,但一旦发生破坏,将给国家和人民的生命财产带来巨大的损失和灾难。毋容置疑,水库大坝是现代军事对抗中的主要打击目标之一。而且未来战争,以远程攻击和精确打击为主的战争模式已基本形成,因此,预测混凝土重力坝在水下强冲击波作用下的损伤,建立完善的防护工程体系,有着重要的科学意义和工程价值。本文通过物理模型试验手段,对混凝土重力坝在水下强冲击波作用下的损伤特征进行了研究,并提出了防护方案及应急决策系统的框架。首先,对远距离深水爆炸引起的混凝土坝危险性进行了估计。通过经验公式计算了大计量炸药水下爆炸时作用在坝体上的冲击波压强,在弹性坝体条件下,用ANSYS软件数模了在冲击波作用下不同库水位时大坝的应力和应变场。还对断裂后的坝块运动和溃坝流量进行了估算。其次,分析论证了模型试验的可行性,在模型试验中成功的使用多个锤的机械冲击模拟水下强冲击波,设计了一个简易的装置用来测定坝面冲击力,并用切片多自由度动力计算方法,计算验证了试验结果的可靠性,还在相同冲击下对坝基两种不同接触条件(锚固和弱连接条件)做了对比模型试验,比较了坝基接触条件对坝体损伤的影响。尽管模型与原型的损伤相似性还无法被验证,但是可以通过本文的试验方案近似预测混凝土坝的损伤,并为确定防护措施提供比较可靠的依据。接着,针对高坝灾难控制这一核心的工程问题,试选用软质聚氨酯材料作为保护材料,对混凝土高坝在水下爆炸冲击波作用下的防护进行了研究。测量了软质聚氨酯材料的主要力学性质,通过两类对比试验(目标为刚性墙和模型坝),观察了在水下冲击波作用下软质聚氨酯材料作为保护结构的作用,然后提出了在水下爆炸强冲击波作用下,使用软质聚氨酯材料的设计方案。最后,文中设计了系统的总体结构框架。由于深水核爆条件下混凝土重力坝风险管理决策支持系统是一个复杂的大跨度的系统,因此对大坝的危险性、易损性计算模型提出了设计思路,提出了混凝上坝结构损伤谱的构建方法,采用多属性效用理论对决策分析模型进行了设计,该模型可为决策者提供应急决策服务。