多孔并联分段低压输水系统可以简化输水控制条件、保证适时适量输水、降低管道的承压、节省工程造价和运行管理费用;但由于整个输水线路长,当输水系统进行流量调节、关闸检修以及运行孔数转换等操作时,其水力特性和控制问题更为复杂,目前尚未见到相关的研究成果。为此,本文以南水北调工程天津干线为研究背景,对多孔并联分段低压输水系统的水力特性和控制问题进行深入系统地研究,主要研究内容如下:首先,本文通过模型试验测定了多孔并联分段低压输水系统中的调节池、保水堰和分流井等三个重要的新型局部输水建筑物的水力参数;随后建立了这种输水系统的数学模型,着重分析了上述三种比较复杂的新型边界;最后,对南水北调工程天津干线的各种运行工况进行水力数值计算,结合计算结果从以下几方面对多孔并联分段低压输水系统的水力特性和控制问题进行分析:1.探讨了调节池位置、尺寸的变化对多孔并联分段低压输水系统水力特性的影响。2.从检修闸门数量、关闸控制程序和水力学条件等方面综合考虑了有压段并联孔间的连通性影响。3.研究了多孔并联分段低压输水系统在检修工况下的水力特性,针对可能出现的不利现象提出了相应的水力控制措施。4.从改变首闸调节规律、尾部泵站前池抽水量变化的控制变量和计算糙率等三个方面研究了多孔并联分段低压输水系统在流量调节工况下的水力特性。5.推导了多孔并联分段低压输水单元的水流振荡方程和连通式保水堰自由水面的固有振荡频率公式;提出了消除水力共振现象和缓解水力振荡的水力控制措施。以上研究结果可以为南水北调工程天津干线当前的设计和将来的运行管理提供技术依据,有较广泛的推广应用价值。