我国是一个严重缺水的国家，而且水资源分布南多北少，极其不均衡。为了避免因水资源短缺而限制地区的经济发展的问题，改革开放以后我国已经修建了20座大型长距离调水工程，如江苏江水北调工程、山东引黄济青等。随着长距离跨流域调水工程的逐渐增多，输水管道的安全问题也日益突出，近年来国内爆管事故的频繁发生使长距离输水工程中管线安全防护的研究变得刻不容缓，而重力流作为一种高效节能的输水方式，其安全性也应受到高度关注。本文首先介绍了水锤基本理论和现有的水锤计算特征线方程法，在此基础上分析了重力流有压管道中的各种流态及其相互间的转化，并对管道中气体产生的原因、气囊运动对管道的危害及管道排除有压气体的最佳方式等进行了深入研究。在总结重力流特点的同时对重力流的各种水锤防护措施及其边界条件进行了详细阐述，也明确提出了重力流水锤计算采用断流模型比非断流模型更接近工程实际的观点。最后借助新疆塔城白杨河输水工程水锤防护计算为例，对长距离、大管径、多起伏重力流输水系统进行了水锤防护计算，尤其对是否需要设置减压池来对管线压力分级做了必要的分析探讨，最后就长距离、大管径、多起伏的重力流输水管道通常采取的水锤防护措施按重要程度做出了排列，其结果不仅对本工程具有指导意义，对此类工程的水锤防护措施的选择具有一定的借鉴意义和参考价值。