在跨流域调水工程中,跨海调水随着海洋经济的蓬勃发展日益受到重视。海底输水管道对于供水困扰的解决起着举足轻重的作用,海底输水管道的设计与运行安全越发重要。由于不能像陆地上一样采用排气阀等措施排除空气,驼峰气阻是海底输水管道建设中必然会面对的问题,对驼峰气阻展开研究有很大的必要性。为了研究驼峰气阻和气泡运动之间的关系,总结了单气泡的形状、运动方程、聚并及消散的基本原理,通过试验确认产生稳定阻力的驼峰气阻,其形状为椭球形。为了研究驼峰气阻的临界水力特性,采用理论研究和试验研究相结合的方法,对驼峰气阻的平衡特性进行研究,得出并验证了驼峰气阻的平衡特性模型,研究结果表明,驼峰气阻受水流拖曳力,浮力和管道接触压力而保持平衡,驼峰气阻平衡倾角和流速为抛物线关系,气阻赤道半径越大越能保持平衡。同样地,用试验模型验证了阻力特性理论模型,结果表明,驼峰气阻极半径面积越大,对系统造成的阻力越大。本文理论解析了消散原理,并建立试验模型获得了气阻消散的临界数据和趋势。结果表明,消散临界倾角随气阻体积变大而减小,不同体积的气阻具有相似的消散临界流速。最后,还建立了气阻和水锤相互作用的模型,采用特征线法数值模拟了冲击气阻水锤。