本文以内蒙古河套灌区渠道混凝土衬砌服役环境和特殊气候为背景,利用灌区周边固体废弃物粉煤灰和硅粉替代部分水泥配制混凝土试块,通过室内快速冻融机和风沙吹蚀装置模拟野外服役环境,运用超景深显微镜对混凝土损伤表面观测分析,采用核磁共振技术研究孔结构变化趋势,根据灰色系统理论和物质衰变方程理论分别建立寿命预测模型和劣化衰减模型,为北方冻融风蚀区渠道混凝土耐久性能研究提供理论依据,为配制适合灌区服役环境的渠道衬砌提供一些基础研究。（1）风沙吹蚀加速渠道混凝土的冻融损伤,冻融劣化规律受不同风沙吹蚀因素影响显著,合理双掺粉煤灰、硅粉有利于提高渠道混凝土抗冻、抗冻融-风蚀耐久性,其中粉煤灰替代率为15%与硅粉替代率为4%耐久性能较佳。（2）冻融-风蚀作用下渠道混凝土表面劣化程度表现出明显的分形特征。分形维数随吹蚀角度、挟沙量增加而增大,渠道混凝土的表观损伤度体现为分形维数增大。结合吹蚀表面微观形貌变化发现,低角度沙粒反复削磨加深纵向沟壑形成,高角度反复冲蚀加剧坑洞深度。（3）核磁共振试验结果表明,冻融-风沙吹蚀作用较单一冻融作用T2谱面积、最可几孔径均呈现不同程度增大,表观损伤破坏为黄河水溶液进入内部结构提供通道,经冻融作用加速微小孔隙和小孔隙向大孔隙演变,束缚水饱和度减小,自由水饱和度增大,渠道混凝土内部损伤加剧。（4）基于灰色系统理论和物质衰变理论,分别建立了冻融环境、冻融-不同角度风沙吹蚀环境、冻融-不同挟沙量风沙吹蚀环境的寿命预测模型和劣化衰减模型,且2种模型预测精度较好,适用于高寒风蚀区渠道混凝土服役寿命预测,为高寒风蚀区渠道混凝土服役寿命预测提供理论支撑,为系统全面研究北方不利服役环境渠道混凝土耐久性能奠定基础。