供水管线是城市基础设施的重要组成部分，它的运行状况的好坏，与城市居民生活、工矿企业生产密切相关。然而，在输配水管线系统中，突然断电停泵、阀门误操作等原因引起管内流速的突然变化，导致破坏性水锤的发生，因此，选用合适的水锤防护措施，对水锤进行理论分析和预测控制研究，是优化工程设计，保障输配水管线的安全运行的重要前提，具有重要的理论意义和实用价值。论文基于HAMMER水锤分析软件对输配水管线水锤进行数值模拟及防护措施研究。首先介绍了水锤基本理论和计算方法，阐述了HAMMER软件的建模功能、建模原理、建模数据及建模步骤，并对中试装置HAMMER软件数值模拟结果进行实验验证；其次，采用响应曲面法设计模拟方案对简单管路关阀水锤影响因素进行了分析，并基于风险矩阵对水锤风险进行评估。最后，以某高扬程加压供水管线水锤防护为例，分析了空气阀、两阶段关闭蝶阀、水泵转动惯量、单向调压塔、双向调压塔、空气罐、二级止回阀、沿线节点出流的水锤防护特点及影响其防护效果的各个因素，提出了各防护措施的适用范围，以某长距离大流量输水管线水锤防护为例，提出了此类工程水锤防护的解决方案，以某区域供水管网水锤计算为例，分析了突然断电停泵、水泵转速变化、阀门快速关闭、节点流量变化四种水锤工况的特点，提出了管网局部管线水锤防护的措施。主要得到如下结论：①中试装置水锤数值模拟结果实验结果基本一致，HAMMER软件所采用的数学模型和求解算法是比较合适的，用于实际工程可得到较为准确的结果。②管路系统流量越大、高差越大、管线越长、波速越大、关阀历时越短，阀前最大水锤压力就越大，并且各因素对阀前最大压力的影响显著。某高扬程加压供水管线和某长距离大流量输水管线水锤风险等级属于高危险级，因此需采取水锤防护措施，以消减风险。③空气罐宜在流量较小、扬程较高的情况下使用，空气罐最佳设置位置为泵出口止回阀附近，选择合适的连接管管径、罐内初始压力、空气罐容积，其水锤防护效果较好；而两阶段关闭蝶阀与空气阀方案、单向调压塔方案在坡度较陡的高扬程系统中，其消除负压作用有限；采用转动惯量较大的水泵，有助于水锤防护，可作为辅助措施；单、双向调压塔分别宜设置在易发生断流弥合水锤的节点、泵出口附近，双向调压塔因其设置高度和引起水质“二次污染”等问题，不适合在高扬程供水管线中使用；如果供水管线有沿线节点出流，优先考虑易发生断流弥合水锤的点出流，以削弱水锤升压；二级止回阀方案能降低泵前止回阀压力，保护泵站附近管线，当与空气阀或调压塔联用时，能降低二级止回阀前的压力，但对负压的防护作用有限。④通过合理设置空气阀和水击泄放阀，能有效消除大流量长距离重力流输水管线阀门误操作引起的正压和负压水锤，并且能满足不同流量下的关阀水锤防护要求；其解决方案可为同类型工程水锤防护提供参考与借鉴。⑤管网中停泵水锤对管网压力的影响与用水量有关；当管网采用调速泵供水时，水泵转速的变化对管网中节点压力波动有影响；管网中阀门快速关闭对管网中压力变化与阀门的位置有关；管网中某节点流量突然增大时，会对管网中其它节点压力有影响，其影响与节点距离有关；断电停泵事故对整个管网压力有影响，应作为水锤防护最不利工况考虑，对管网局部管线水锤防护时，可考虑采用空气阀、水击泄压阀等水锤防护措施。