我国现有水库大坝9.8万余座,且大量为早期所建。坝面存在的裂纹、凹坑等缺陷将对大坝安全带来极大威胁,因此开展大坝的检测与维护作业刻不容缓。应用载人潜水器,将专业人员带到作业现场进行坝面观察、检测,是大坝检测与维护的新型技术手段。大坝表面的裂缝、凹坑等缺陷通常被泥沙覆盖,为保证坝面真实情况可被观察,必须清除坝面泥沙,并且保证坝面附近水域清澈。为此,本文提出了水下冲洗与抽吸功能复合型作业工具。首先研究了冲洗与抽吸复合喷头的冲吸特性;其次对工具系统射流泵的自吸特性及水压控制阀的环境适应性展开研究;最后根据理论研究结果,研制出冲吸功能复合型作业工具。论文主要研究内容如下:1)研究了复合喷头喷嘴数量、角度等参数对作业区域流速、压力分布的影响,确定喷嘴数量12,角度75°时系统具有最高的作业效率;研究了冲洗模式和冲吸复合模式下作业水域的泥沙分布随时间的变化特性,发现冲吸复合模式相比冲洗模式可降低坝面附近水域悬沙浓度50%以上。2)研究了吸入室收缩角对射流泵效率特性的影响,确定了抽吸射流泵的面积比为4,射流泵吸入收缩角为42°。3)研究了控制阀对环境温度的适应性,通过理论与试验研究了阀芯外径和沟槽直径在0-50℃环境温度下结构尺寸的变化规律,确定了作业工具控制阀阀芯及阀套的配合状态。最后,基于整机仿真分析,确定作业工具抽吸流量大于喷嘴流量,从理论上保证作业工具工作时坝面附近水域的清澈;并研制出样机,通过陆地环境模拟试验,得出该工具可以在高压环境可靠工作,其冲吸复合模式时冲洗流量为6.5 m~3/h,抽吸流量为9.1 m~3/h,结果表明作业工具设计的合理与有效。目前,该作业工具已装备我国首艘大坝检测载人潜水器,将用于大坝检测与维护作业。